Способ упрочняющей обработки зубчатых колес Советский патент 1982 года по МПК B21H5/02 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к упрочняющей обработке металлов давлением, и быть использовано при производстве зубчатых колес.

Известен способ упрочнения деталей с выступами, включащий их пластическое деформирование сосредоточенным изгибающим усилием, прикладывае-

МЫМ к одной из сторон выступа. Одно- |g

временно с сосредоточенным изгибающим усилием с той же стороны выступа к его боковой поверхности дополнительно прикладывают распределенное по ней усилие l.15

Недостатком способа является то, что не производится удаление материала околополюсной зоны зубьев. У передач с зацеплением Новикова, имеющих околополюсные участки с малыми 20 углами профиля, эти участки имеют низкую контактную прочность, и их стремятся вывести из зацепления. При указанном способе упрочнения это

возможно только за счет введения дополнительной операции.

Известен способ упрочняющей обработки зубчатых колес, при котором осущестпляют пластическое деформирование зубьев усилием, действующим из общей впадины двух смежных зубьев, и одновременное формообразование околоЛолюсной зоны зубьев f2j.

Недостатком способа является снижение усталостной прочности зубьев при упрочнении зубчатых колес с зацеплением Новикова, имеющих околополюсные участки с малыми углами профиля , за счет невозможности формообразования околополюсной зоны без захвата активного профиля зуба и искажения его Формы о

Это объясняется тем, что для увеличения зазора в околополюсной зоне необходимы ролики, имеющие выступы у которых меняется знак кривизны.

Цель изобретения - повышение усталостной прочности зубчатых колес с за398цеплением Новикова, имеодих околополюсные участки с малыми углами профиля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочняющей обработки зубчатых колес, при котором осуществляют пластическое деформирова ние зубьев усилием, действующим из общей впадины двух смежных зубьев, и одновременное формообразование околополюсной зоны зубьев, формообразование околополюсной, зоны зубьев ооущест вляют пластическим деформированием с усилием, действующим из соседних впадин, на глубину, равную 0,3-0,8 величины допустимого износа зубьев, а пластическое деформирование, действующее из зоны общей впадины двух смежных зубьев, осуществляют вне зоны полюса зуба, Применение способа позволяет формирооать пластически околополюсную зону зубьев с зацеплением Новикова без захвата активного профиля и без искажения его формы Увеличивается отвод боковых поверхностей околополюсной зоны в зацеплении пары колес, повышается контактная и изгибная прочность и твердость материала зубьев, чтЪ существенно повышает усталостную прочность зубчатых колес. Благодаря повышению твердости материала околополюсной зоны появляется возможность выполнять отвод боковых поверхностей этой зонь) в зацеплеНИИ пары колес меньшей величины, чем глубина допустимого износа активных поверхностей зубьев при их эксплуатации, без снижения контактной прочное И. На чертеже показано устройство для упрочняющей обкатки зубчатых колес. Устройство состоит из зубчатого колеса 1 с зубьями 2, имеюи4ими исходный контур с зацеплением Новикова ДЛ3 и околополюсной зоны аЪ с малыми углами профиля. Зубчатое колесо 1 помещают на оправку (не показана) между зубьями 2 устанавливают упрочняющий инструмент 3, помещенный в общей впадине. Со сторон, противоположных упрочняе1 « 1м на зубьях 2 устанавлива ют дополнительные инструменты , размещенные в соседних впадинах в околополюсной зоне at) на диаметре делитель ной окружности 1) , Упрочнение осуществляют следующим образом. 9 На упрочняющий HHctpyMeHT 3 подают технологическое усилие Р прижима инструмента, действующее -на упрочняемые зубья 2 из зоны общей впадины и осуществляюи ее пластическое деформирование материала зубьев. Одновременно с этим упрочнением зубьев 2 осуществляют пластическое деформирование материала околополюсной зоны зуба оЬ дополнительным технологическим усилием F, действующим на дополнительный инструмент Ц с противоположной упрочняемой стороны зуба на глубину с , равную 0,-0,8 величины допустимого износа активного профиля зубьев, При этом для улучшения условий упрочнения околополюсной зоны аЬ пластическое деформирование материала зубьев 2 технологическим усилием прижима инструмента 3, действующим из зоны общей впадины двух смежных зубьев 2, осуществляют вне зоны полюса зуба at), например, за счет исполнения инструмента 3 с соответствующими выточками в этой зоне. Затем последовательно подвергают аналогичной обработке все зубья упрочняемого колеса. Так для зубчатого колеса, йзготовленного из стали 5 с твердостью НВ 285 и зубьями, имеющими исходный контур по ГОСТ 15023-69 ( Передачи зубчатые цилиндрические с зацеплением Новикова с двумя линиями зацепления), модуль 10 мм, число зубьев 69 мм с параметрами зубьев,-мм: радиус дуги, -образующей выпуклую часть профиля ч (головку зуба), 11,5; радиус дуги, образующей вогнутую часть профиля (ножку зуба), 12,7; значение величины допустимого износа зубьев при З«10 циклов зацепления составляет 1,1. Упрочняющую обработку производят Р следующих режимах. Упрочняющий инструмент 3 выполняют в виде ролика, профиль которого соответствует профилю активных поверхностей зубьев, а в средней зоне сделана выточка глубиной мм на участке 3 мм, Технологичес«« У прижима ролика Р 8 тс. Дополнительный инструмент k снабжен закаленными шариками диаметром 5 мм, на которые действует дополнительное технологическое усилие Р 500 кгс. Ролик и шарики прокатывают одновременно вдоль впадин и осуществляют пластическое деформирование материала зубьев, при этом в околополюсной