Способ изготовления зубчатых передач

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении нереверсивных зубчатых передач. Цель - повышение долговечности передач. Поверхность заготовок нагревают индуктором до аустенизации, проводят поперечную прокатку с осевым смещением до получения зубчатых колес, закаливают их и осуществляют сборку передачи таким образом, чтобы передняя при прокатке сторона зуба колеса контактировала с аналогичной стороной зуба другого колеса и передавала крутящий момент. 1 ил. со ю со ел со ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 D 8/00 9/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3851287/31-02 (22) 04.02.85 (46) 15.07.87. Бюл. Ф 26 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.В. Бабук, А.Л.Лапидус и В.А. Носач. (53) 621.785,79(088.8) (56) Шебаков В.А., Василевский В.Ф.

Термомеханическая обработка при накатке зубьев. МИТОМ, Р 11, 1971, с. 60"61. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ

ПЕРЕДАЧ,SU„„ 23592 А1 (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении нереверсивных зубчатых передач. Цель — повышение долговечности передач. Поверхность заготовок нагревают индуктором до аустенизации, проводят поперечную прокатку с осевым смещением до получения зубчатых колес, закаливают их и осуществляют сборку передачи таким образом, чтобы передняя при прокатке сторона зуба колеса контактировала с аналогичной стороной зуба другого колеса и передавала крутящий момент.

1 ил.

1 13235

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении нереверсивных зубчатых передач.

Цель изобретения — повышение дол5 говечности передач.

На чертеже представлена схема пространственной текстурной картины поверхностных слоев зубчатого венца после изготовления предлагаемым спосо-1п бом (А — передняя боковая поверхность зуба, Б — тыльная боковая поверхность зуба).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. 15

Предлагаемый способ апробирован при исследовании характера деформации зубчатого венца с модулем 1,5 мм, числом зубьев 35. Материал — сталь

4ОХ. Нагрев поверхностных. слоев производился до температурного диапазона 800-920 С машинным генератором токов высокой частоты мощностью 63кВт. частотой 8 кГц посредством двухвиткового индуктора. Последующее фор- 25 мообразование зубчатого венца производилось при той же температуре по схеме поперечно-винтовой прокатки с осевой подачей заготовки. Затем производилось немедленное, охлаждение (закалка) эмульсией посредством спрейера. Все элементы (индуктор, деформирующее устройство и спрейер), обеспечивающие формообразование по схеме высокотемпературной термомеханической поверхностей обработки (ВТМПО)

35 были смонтированы в одном устройстве.

Таким образом, обеспечивалась непрерывно-последовательная схема обработки.

Для получения пространственной картины характера течения металла при формообразовании зубчатого венца пластическим деформированием по предлагаемой и известной схемам исследовалась микроструктура материала в плоскостях, перпендикулярных и rrapasrлельных оси колеса (в различных зонах: вершина, средняя часть зуба„ впадина на поверхности и в объеме).

У образцов полученных BTMIIO устаУ

50 новлена резко выраженная текстурованность структуры в большинстве исследуемых областей, позволившая составить пространственную картину характера течения металла (фиг. 1), На передней (по направлению вращения заготовки при обработке) боковой поверхности зуба и впадине слои вытянуты, повторяя наружный контур, на тыльной боко92 2 вой поверхности направленность носила спиралевидный характер. В области вершины регулярного направления слоев не отмечено. установленные различия характера текстуры на передней и тыльной боковых поверхностях зуба имели большое практическое значение: поверхность с вытянутой текстурой оказалась более иэносоустойчивой, чем тыльная со спиралевидной текстурой. Вследствие этого была принята схема установки колес в передачу, при которой рабочей являлась боковая поверхность с вытянутой текстурой, т.е. передняя при обработке. В результате такой направленной сборки была существенно повышена долговечность (износостойкость) зубчатых колес.

Глубина текстурованных слоев составила величину до 0,8 мм. В объеме наблюдалась ослабленная направленность. При реализации ВТМПО профильных изделий деформированием по схеме поперечной: прокатки без осевой подачи загбтовки (известное решение) специфическая текстурная картина формируется лишь в плоскости, перпендикулярной оси колеса (направленность, повторяющая наружный профиль на передней боковой поверхности зуба и впадине, и вихреобразная — на тыльной поверхности). В группе плоскостей, перпендикулярных приведенной (в том числе перпендикулярной оси зуба)у какая-либо регулярная направленность отсутствовала ° Таким образом, при составлении пространственной текстурной картины, в данном случае геометрическими аналогами текстурованных зерен являются жгуты конечного диаметра, расположенные в семействе плоскостей, перпендикулярных оси колеса, и повторяющие наружный контур венца на передней поверхности зуба и во впадине, а на тыльной поверхности— вихреобраэные. Регулярная ориентация жгутов в направлении оси колеса отсутствует.

Анализ текстурной картины поверхностных слоев .венца,„ полученного предлагаемым способом, выявил пространственную схему, указанную выше.

Зерна вытянуты в обоих плоскостях (перпендикулярной и параллельной оси колеса) на передней боковой поверхности зуба и впадине и направлены спиралевндно — на тыльной. Геометрической моделью ориентированных элементов структуры в данном случае мо3 13235 гут быть листы конечной толщины, повторяющие наружный контур венца в одном из случаев (зоны вытянутой направленности) и спиралевидно расположенные — в другом.

Принципиальные структурные отличия (наличие и отсутствие направленности в плоскостях, параллельных оси колеса). связанные разными схемами деформирования в известном и предлагаемом 1Q способах привели к повышению износостойкости передней при изготовлении зубьев стороны зубчатого венца (в среднем на 14Х у прямозубых колес и на 18Х у косозубых; модуль 1,5 мм, 15 число зубьев 35).

Принципиальное различие в текстурной картине поверхностных слоев разных сторон зуба обусловило их различную износостойкость. Износостойкость пе- 2п редней стороны зуба (с вытянутой текстурой) выше, чем у тыльной (со спиралевидной текстурой), в среднем на 22Х.

92 4

Таким образом, установка колес с наиболее износоустойчивой стороной зуба в качестве рабочей позволяет значительно повысить долговечность нереверсивных зубчатых передач.

Формула изобретения

Способ изготовления, зубчатых передач, преимущественно нереверсивных, включающий нагрев поверхности заготовок до температуры аустенизации, поперечную прокатку зубчатых колес, их закалку и сборку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности передач, поперечную прокатку колес проводят с осевой подачей, а сборку осуществляют таким образом, чтобы передняя при прокатке сторона зуба. колеса контактировала с аналогичной стороной зуба другого колеса и передавала крутящий момент.

ЛШИПИ Заказ 2933/Зи Тираж 549 Подписное

Произв. — полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4