Способ непрерывно-последовательной поверхностной закалки крупногабаритных шестерен

 

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5D C 21 D 9 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л70

_#_0 (21) 3334129/22-02 (22) 31.08 ° 81 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) Э.М. Соловьев и В.К. Некрасов (53) 621.785.79(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР

Р 322381, кл. С 21 D 9/32, 1970.

2. )егЕз а сесйпИ, М 9, 1969, с. 450-453. (54) (57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ.КРУПНОГАБАРИТНЫХ ШЕСТЕРЕН, включающий нагрев по секторам по впадине зуба сначала четных, а затем нечетных впадин с помощью индуктора, совершающего поступательное движение вдоль впадины,- с охлаждением впадины и прилегающих рабочих поверхностей сжатым воздухом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения деформации шестерен, перед закалкой нечетных впадин шестерню смещают на угол, равный половине угла сектора.

1077935

Цель изобретения — уменьшение деформации крупных шестерен.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывно-последовательной поверхностной закалки крупногабаритных шестерен, включающему нагрев по секторам по впадине зуба сначала четных, а за60

Изобретение относится к термической обработке шестерен, а конкретнее к поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) зубьев крупногабаритных венцов как с наружным

5 так и с внутренним зубом зацепления.

Известен способ поверхностной закалки зубьев крупногабаритных шестерен с нагревом ТВЧ (1) .

Данный способ предусматривает !

О непрерывно-последовательную поверхностную закалку зубьев крупногабаритных шестерен по впадине индукционным нагревом ТВЧ индуктором, совершающим поступательное перемещение 15 вдоль впадины с охлаждением впадины и прилегающих рабочих поверхностей зуба c><àòûì воздухом через спрейеры. Закалка производится через впадину, т.е, сначала закаливают нечет- 20 ные впадины, а затем четные или наоборот.

Недостатком этого способа является значительная деформация крупногабаритных зубчатых венцов. Особенно большой эллипс получается на, крупногабаритных венцах, имеющих малую толщину и высоту.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ непрерывно-последовательной поверхностной закалки крупногабаритных шестерен,включающий нагрев по секторам по впадине зуба сначала четных, а затем нечетных с помощью индуктора, сов ершающего поступат ель ное дв ижение вдоль впадины с ограждением впадины и прилегающих рабочих.поверхностей сжатым воздухом (21 .

По способу соблюдается следующая последовательность закаливания впа- 40 дин зубчатого зацепления; при диаметре до 1200 мм в первом круговом движении необходим перескок каждой второй впадины, тогда как во втором круговом движении закаливаются ос- 45 тавшиеоя впадины. При диаметрах

1200-2000 мм впадины эакаливаются поочередно в секторах 1, 3, 2, 4.

При диаметрах больше 2000 мм впадины закаливают последовательно в сек- 50 торах: 1, 5, 3, 7, 2, 6, 4, 8.

Известные способы закалки крупногабаритных венцов шестерен дают значительную деформацию (2-3 мм) и требуют как правку которая порожда ет иногда трещины в закаленном слое, так и шлифовку.

1 тем нечетных впадин с помощью индук тора, совершающего поступательное движение вдоль впадины с охлаждением впадины и прилегающих рабочих поверхностей сжатым воздухом, пере закалкой нечетных впадин шестерню смещают на угол, равный половине угла сектора.

Для шестерни важно максимальное отклонение геометрии, которое (если шестерня шлифуется) потребует увеличения припуска или (если шестерня не шлифуется) приводит к ухудшению ее работоспособности из-за большого искажения геометрии.

Как известно при большей длине одновременно закаливаемого сектора деформация больше. Поэтому наиболее эффективным способом является окончательная закалка с симметричным смещением, т.е. на 1/2 сектора.

Худшим вариантом в части уровн"". деформации являются отсутствие смещения, несимметричные смещения, меньшее количество секторов и беэ деления на сектора вообще.

Несимметричное смещение при окончательной закалке (например, вместо симметричного смещения на

1/2 сектора, — на 1/4 сектора) приведет к следующему: после закалки

1/4 части предыдущего сектора идет закалка сразу 3/4 следующего сектора. Чем на меньшую часть от конца предыдущего сектора отступаем, тем большая часть следующего сектора по длине проходит закалку за один раэ (например, при смещении на 1/8 сектора — в следующем секторе за один раз закаливается 7/8 сектора).

Аналогичная картина имеет место при смещении на 3/4, 7/8 и т.д. сектора, Максимальная деформация со смещением на 1/2 .сектора меньше максимальной деформации со смещением на

1/4 сектора. При смещении на 1/2 сектора распределение деформаций более равномерное, чем при других смещениях, что положительно сказывается на геометрии иэделия.

На чертеже показана схема, реализующая способ.

На чертеже изображен зубчатый венец с разбивкой на секторы 1, 11, 111, 1У, У, У1, У11, У111 и указанием порядкового номера зубьев венца от

1 до 400. Штриховыми линиями указаны границы начала и конца закалки зубьев второй очереди после смещения разбивки на половину сектора.

Порядок закалки впадин в секторах с соблюдением закономерности закалки через впадину должен быть следующий; зубчатые венцы до 1000 мм должны разбиваться на 4 сектора; зубчатые венцы от 1000 до 3000 м-

8 секторов, а большие венцы должны

1077935

Составитель А, Денисова

Редактор Л. Авраменко Техред Т.Маточка Корректор А.Ильин

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 868/18 филиал ППд Патент, г. ужгород, ул. Проектная 4 калиться с разбивкой на 12, 16 и более секторов.

Пример. Закалке подвергают крупногабаритные венцы из стали

СТ 5ХНМ Гост, имеющих 400 зубьев модуля m = 5 внутреннего зацепления: диаметр внутренний 1900 мм, высота зубчатого венца 60 мм.

Закалка производится на станке с машинным генератором 100 кВт мощ- ности и с частотой 8000 Гц. Закалка 10 производится по 8 секторам по схеме:

1, 5, 3, 7, 2, 6, 4, 8. В каждый сектор входит 50 впадин.

Сначала производится закалка нечетных впадин по секторам соглас- )5 но схеме в следующем порядке: 1-49, 201-249, 101-149, 301-349, 51-99, 251-299, 151-199, 351-399.

При закалке четных впадин закалка в секторах производилась не в порядке: 2-50, 200-250 и т.д., а со смещением на половину впадин в секторах в порядке: 26-74, 226-274>

126"174, 326-374, 76-124, 276-324, 176-224, 376-24.

Шестерню или секторную разбивку можно смещать также и в другую сторону. При закалке предлагаемым способом уменьшается деформация зубчатого венца и эллипс составляет

0,3-0,5 мм, т.е. практически все детали после закалки не требуют операции правки и шлифовки.