Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩВИ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОХШС, содержащее корпус с установленными в нем со .смещением деформирующими роликами К установке ТВЧ индуктор с токовёдущими ишнамиг охла дители цилиндрической формы и спрейер , а также механизм крепления обрабатываемого колеса, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и качества обработки, оно снабжено кулаками, закрепленными на корпусе с возможностью взаимодействия с токовёдущими шинами, установленными с возможностью поворота , а охладители размещены между токовёдущими шинами по разные стороны индуктора. 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с Нладители размещены на расстоянии от индуктора, равном шагу зубьев колеса параллельно последним, при этом диаметр охладИтелей равен половине шага эубьвв /Л колеса..ff « s ГЧ Уколотая жвЛгвсяь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (11) 3(S9 В 21 Н 5. 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЭОЫ%ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3370047/25-27 (22) 29.12 ° 81 (46) 23.04.83. Бюл. 9 15 (72). Э.В.Рыжов, В.А.Павлов, П.Я.Павликов и A.Ó.Соломкин (71) Брянский ордена Знак Почета йнститут транспортноро машиностроения (53) 621.771,068(088.8) о (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 869923, кл. В 21 Н 5/02, 03.01.80 .

2. Авторское свидетельство СССР

9. 923690, Кл. В 21 H 5/02, 23.05.80

:(прототип).(54) (57) . 1, УСТРОИСТЭО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕИ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащее корпус с установленными в нем со..смещением де4ормирующими роликами, индуктор с токоведущими шинами, охладители цилиндрической форы и спрейер, а также механизм крепления обрабатываемого колеса, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с целью повывения надежности устройства и качества обработки, оно снабжено кулаками, закрепленными на корпусе с воэможностью . взаимодействия с токоведущими шинами, установленньваи с возможностью поворота, а охладители размещены между токоведущими шинами по разные стороны индуктора.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с ладители размещены на расстоянии от индуктора, равном шагу зубьев колеса параллельно последним, при этом диаметр охладителей равен половине шага зубьев .колеса.

1013065

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.

Известно устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес, кото- 5 рое содержит цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором, выполненным в виде двух параллельных ветвей и соединенных между собой перемычкой. Деформирующие роли-IO ки смонтированы в корпусе в разреэных цанговых втулках с воэможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью с наружной поверхностью оси ролика, при этом цанговая втулка выполнена с лепестками разной жесткости (1) .

Однако при нагреве индуктором ТВЧ впадины между зубьями противоположФ ных зубьев нагреваются и теряют полученную прочность; окружность впадин зубчатого колеса не подвергается деформации, что снижает иэгибную прочность зубьев колеса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой25 ство для упрочняющей обработки зубчатых колес, содержащее корпус с установленными в нем со смещением де" формирующими роликами, индуктор с токоведущими шинами, охладители цилиндрической формы и спрейер, а также механизм крепления обрабатываемо-. го колеса (2).

Недостатками известного устройст- 35 ва являются невысокая надежность устройства, связанная с необходимостью ,передачи тока высокой частоты и большой мощности через вращающийся контакт; низкое качество обрабатываемого колеса в связи с тем, что отсутствует устройство для ориентации индуктора ТВЧ относительно впадины обрабатываемого колеса, обеспечивающее равномерный нагрев впадины зуба.

Д р

Целью изобретения является повышение надежности устройства и качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес, содержащее корпус с установленными в нем со смеще- нием деформирующими роликами, индуктор с токоведущими шинами, охладители цилиндрической формы и спрейер, 55 а также механизм крепления обрабатываемого колеса, снабжено кулаками, закрепленными на корпусе с возможностью взаимодействия с токоведущимй шинами, установленными с возможностью6О поворота, а охладители размещены между токоведущими шинами по разные стороны от индуктора.

Причем охладители,размещены на расстоянии от индуктора, равном шагу у5

Il з у б ьев к олес а па раль ель но последн им, при этом диаметр охладителей равен половине шага зубьев колеса.

На фиг. 1 представлено устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес, общий вид устройства в момент нагрева йндуктором впадины между зубьями колеса„ на фиг, 2 .то же, в момент пластической деформации профиля. зубьев колеса; на фиг. 3 - вид A на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 3," на фиг. 5 - узел I на фиг. 1.

Устройство для .Упрочняющей обработки зубчатого колеса монтируется на вертикально фрезерном станке, где на столе 1 станка установлен механизм крепления обрабатываемого колеса, а в шпинделе 2 — корпус 3 с кулаком 4 включения индуктора ТВЧ и кулакам 5 поворота индуктора ТВЧ относительно обрабатываемого колеса. На торце корпуса 3 смонтированы со смещением относительно друг друга деформирующие ролики 6. Количество деформирующих роликов выбирается в зависимости от допустимой величины огарки звольвенты зуба обрабатываемого колеса. Величина смещения последнего деформирующего ролика 6 4 относительно первого

6а равна одному шагу t зубьев обрабатываемого колеса. Как вариант величина смещения может быть равна двум шагам

В центре корпуса 3 просверлен осевой какал 7, соединенный через радиальный канал 8 со спрейером 9. Зака-. лочная жидкость подводится от насоса к насадке 10, закрепленной на торце корпуса 3.

Механизм крепления обрабатываемого колеса включает основание 11, установленное на столе 1 станка, внутри основания смонтирована подпружиненная пружиной 12 оправка 13, на которой закреплено обрабатываемое колесо 14. Предварительное сжатие пружины 12 выполняют с помощью гайки 15.

На основании 11 смонтированы токоведущие шины 16, соединяющие установку ТВЧ (не показана) с индуктором 17. Индуктор 17 в сечении представляет собой измененную форму впадины между зубьями колеса. Торцы индуктора приварены к поворотным токоведущим шинам 18 и охватывают обрабатываемое колесо 14. На поворотных токоведущих шинах закреплены оси 19, изготовленные из токонепроводящего материала, и контактные пластины 20.

Контактные пластины изготовлены из меди и имеют дугообразный паз 21 с центром вращения радиуса дуги в центре оси 4.9.

Через пазы 21 проходят якери 22 электромагнитов 23.

1013065

Электромагниты 23 .закреплены на основании 11, при этом электромагниты 23 и якори 22 изолируют токоведущие шины 16 и контактные пластины 20 от основания 11.

Между поворотными токоведущими ши- 5 нами 18 на расстоянии шага зубьев колеса и параллельно им с двух сторон индуктора закреплены цилиндрические охладители 24 с диаметром, равным половине шага зубьев обрабатываемого 10 колеса. В охладителях 24, изготовленных из токопроводящего материала, просверлены отверстия для прохода и охлаждающей жидкости.

Между поворотными токоведущими ши- 15 нами 18. закреплена из токонепроводящего материала вставка 25, связанная через тягу 26 с кулачком 5 поворота индуктора 17. Электромагниты 23 электрически соединены с кулаком 4 включе- 20 ния и выключения индуктора ТВЧ через электропереключатель 27.

Устройство работает следующим образом.

На оправку 13 устанавливают и закрепляют с готовыми зубьями обраба" тываемое колесо 14 так, чтобы оно могло проворачиваться вокруг своей . оси с некоторым усилием. Затягивают гайку 15 до получения требуемого усилия деформации при зазоре Ь между оправкой 13 и основанием 11.

Корпус 3 приводят во вращение со скоростью Ч. При вращении корпуса 3 кулак 5 перемещает влево тягу 26, ко-. торая поворачивает вставку 25 и повторные токоведущие шины 18 относительно осей 19. Вместе с поворотными шинами, поворачиваясь, поднимаются вверх индуктор 17 и охладители 24, а контактная пластина 20 опускается 40 вниз. Поворотные шины 18 поворачиваются до упора охладителей 24 во впадины между зубьями колеса. В случае попадания охладителей 24 в вершину зуба зубчатое колесо 14 повернется 45 вокруг своей оси, охладители 24 войдут во впадину между зубьями колеса и установят,индуктор 17 в заданном положении относительно нагреваемой впадины. 50

В этот момент электропереключатель

27 при действии кулака 4 включения и выключения индуктора ТВЧ замыкает две электрические цепи. Первой замк" нется электрическая цепь, включающая

Электромагниты 23, которые обеспечивают надежный контакт между токоведущей шиной 16 и контактной пластиной 20, затем замыкается вторая электрическая цепь, включающая установ-. ку ТВЧ. Ток высокой частоты проходит через токоведущие шины 16, контактные пластины 20,.поворотные шины 18 и индуктор 17.

Индуктор 17 создает переменное магнитное поле в поверхностном слое впадины между зубьями колеса, которая нагревается до 1000 С, одновременно противоположные профили зубьев охлаждаются жидкостью, поступающей через сверления в охладителях 24.

Ф

Кулак 4 включения и выключения индуктора ТВЧ при вращении корпуса 3 отходит от электропереключателя 27, который выключает вначале индуктор

ТВЧ, а затем — электромагниты 23.

Кулак 5 поворота индуктора, вращаясь вместе с корпусом 3,, перемещает тягу 26 вправо, которая опускает вниз поворотные шины 18, отводя индуктор 17 от обрабатываемого колеса

14, и поднимает вверх контактные пластины 20, при этом кольцевой паз скользит по якорю 22.

Продолжая вращаться со скоростью

V, корпус 3 вводит в нагретую индуктором ТВЧ впадину между зубьями колеса деформирующий ролик á0, который упрочняет впадину и перемещает зубчатое колесо 14 .с оправкой 13 на величину зазора .ь, сжимая пружину 12.

После выхода из впадины деформирующего ролика б а под действием пружины

12 оправка 13 возвращается в исход» ное положение.

При входе следующего деформирующего- ролика в контакт с зубьями обрабатываемое колесо 14 .повернется на некоторый угол со скоростью g из-за смещения деформирующих роликов на шаг зубьев, обрабатываемого колеса о

В результате обработки набором деформирующих роликов впадина между зубьями колеса будет продеформирована по всей высоте и .с расчетным уси-. лием. В зависимости от количества деформирующих роликов в наборе обрабатываемое колесо повернется на один или два шага.

После .обработки впадины между зубьям . всеми деформирующими роликами во впадину входит спрейер 9, и захалоч-. ная жидкость от насоса по осевому 7 и радиальному 8 каналам подается на разогретый и продеформироваиный поверхностный слоя зуба, закаливая его.

Цикл обработки одной впадины закончен, а затем повторяется для следующего зуба.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для упрочняющей -обработки зубчатых колес позволяет повн-". сить его надежность, а также качест-, во обработки колеса.

10130б5 б-b

Фиг.Ф

Фи.Х

Составитель A.Êëèìîâ

Редактор С.Лыжова Техред A. Бабинец Корректор O,Билак .

° \»»»»»» ею»»ю»

Заказ 2859/13 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

»»»

Филиал ППП Патент4, г.ужгород, ул.Проектная, 4