Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение эффективности испытаний зубчатого колеса. В экспериментальном зубчатом колесе из материала подвергнутого объемной термообработке , твердость рабочих поверхностей зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках Для обеспечения этого перед объемной термообработкой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимадьного радиуса бандажа 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 55/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

" 1 1> >1 9 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791193/28 (22) 13.02,90 (46) 15,07.92, Бюл. М 26 (71) Донецкое производственное объедине- ние по горному машиностроению "Донецкгормаш" (72) Л.M. Раскин (53) 621.833(088.8) (56) Кудрявцев В.Н, Планетарные передачи.—

М,; Машиностроение, 1966. с. 159-161. табл, 16-18, Авторское свидетельство СССР

К 167334, кл. F 16 Н 55/04, 1965. (54) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ЗУБЧАТОЕ

КОЛЕСО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях зубчатых передач из материалов. подвергнутых обьемной термообработке.

Известно зубчатое колесо с постоянной длиной зубьев, но с переменным от зуба к зубу углом наклона. Это колесо предназначено для повышения эффективности испытаний.

Недостатком его является то, что для получения зависимости несущел способности передачи от твердости зубьев необходимо испытать несколько колес с различной твердостью. Недостатком является и нетехнологичность конструкции этого колеса.

В качестве прототипа принято зубчатое колесо с переменной длиной зубьев, но с одинаковой твердостью всех зубьев.

Такое колесо позволяет сократить время испытаний при исследовании контакт>5U„„1747785 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению, Цель изобретения — повышение эффективности испытаний зубчатого колеса, В экспериментальном зубчатом колесе из материала, подвергнутого обьемной термоабработке, твердость рабочих поверхностей зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках. Для обеспечения этого перед объемной термообрабаткой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимуьного радиуса бандажа. 2 с,п, ф-лы, 3 ил. ной выносливости для материала конкрет ной твердости.

Недостатком этого технического решения является неэффективность испытаний, так как при исследовании зависимости несущей способности от твердости зубьев требуется большое количество колес с раз- - фь, ной твердостью и большая длительность и трудоемкость испытаний. 4

Цель изобретения — повышение эффективности испытаний, а именно уменьшение . у потребного количества колес, сокращение длительности и трудоемкости испытаний.

Эта цель достигается благодаря таму, а что в экспериментальном зубчатом колесе, выполненном из материала, подвергнутого обьемной термообработке и садер>кащем ступицу и зубчатый венец, рабочая поверхность зубьев которого имеет повышенную твердость по отношению к сердцевине ступицы, твердость рабочей поверхности зубь1747785

10 ев выполнейа переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках. Кроме того, для получения твердости, переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках, перед обьемной термообработКоА на колесо одевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимального радиуса бандажа.

На фиг,1 изображен вид на торец колеса, на фиг.2 — колесо, разрез; на фиг,3— схема изменения твердости зубьев от максимума до минимума, Экспериментальное зубчатое колесо 1 содержит ступицу с отверстием 2 диаметром ci и шпоночным пазом 3 и зубчатый венец диаметром О с зубьями 4. Длина В всех зубьев 4 одинакова. Зубчатое колесо выполнено из стали, подвергнутой обьемной термообработке, обеспечивающей твердость, уменьшающуюся с удалением от нару>кной поверхности.

Перед обьемной термообработкой на зубчатый венец надевают бандаж 5, радиальная толщина которого переменная: от минимальнои, равной а, до максимальной,— а1, Осевая толщина разнотолшинного бандажа 5 равна длине зубьев В.

На торцы колеса. перед термообработкой накладывают две шайбы 6 и 7, осевая толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины а1 разнотолщинного бандажа 5, а радиус шайб не, меньше максимального радиуса разнотолщинного бандажа 5, т.е. не меньше величины О/2+ а1.

При объемной термообработке в сборе с раэнотолщинным банда>ком 5 и шайбами б и 7 твердость на торцах колеса и на зубьях

4 в зоне максимальной толщины банда>ка 5 получается одинаковой и минимальной, поскольку эти участки термообрабатываемой группы деталей удалены от внешней поверхности группы на одинаковое расстояние а1;

- Bee остальные зубья 4 по мере удаления от зоны максимальной толщины банда>ка 5 при термообработке получают твердость все увеличивающуюся и достигают наибольшего значения вдиаметра,льно противоположной зоне, TBM,ãäe толщина бандажа 5 минимальная и равна а, Экспериментальное зубчатое колесо работает следующим образом.

В процессе испытаний зубья 4 при постоянной нагрузке испытывают одинаковые напряжения.

Однако для зубьев с большей твердостью эти напряжения окажутся ниже предела выносливости, тогда как для зубьев с минимальной твердостью эти напря>кения будут уже достаточными для выкрашивания рабочих поверхностей. При этом на каждом уровне нагрузки в равных условиях оказываются одновременно две группы зубьев (справа и слева от зубьев с минимальной т ве рдость ю), Меняя уровень нагрузки, можно довести до поверхностного выкрашивания все более и более твердые участки зубчатого венца, получая при испытаниях одного колеса несколько точек на усталостной кривой, ускоряя в целом эксперименты и экономя экспериментальные колеса.

Кроме того, в широком диапазоне твердостей от минимальной до максимальной обеспечивается возможность наблюдать развитие процесса выкрашилания строго в зависимости только от твердости, исключая влияние химсостава, режима термообработки, погрешностей зубообработки и других факторов, неизбежно влияющих при исследованиях известных экспериментальных колес..

Формула изобретения

1. Экспериментальное зубчатое колесо, выполненное из материала, подвергнутого обьемной термообработке, содержащее ступицу и зубчатый венец, рабочая поверхность зубьев которого имеет повышенную твердость по отношению к сердцевине ступицы, отличающееся тем,что,с целью повышения эффективности его испытаний, твердость на рабочих поверхностях зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противополо>кных точках.

2, Способ изготовления экспериментального зубчатого колеса, включающий механическую и обьемную термообработку, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью получения твердости, переменной от макси- мума до минимума в диаметрально противоположныx точках, перед объемной термообработкой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы. толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не мен ьше максимального радиуса бандажа.

Составитель Л.Раскин

Редактор М.Кобылянская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 2487 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственногб комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж.35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных устройствах

Изобретение относится к системе подвески мотоцикла, а также к звездочке для такой системы

Изобретение относится к усовершенствованной входной планетарной ступени для крупной коробки передач, предназначенной для турбинного ветроэлектрического генератора с мощностью, равной 500 кВт и более

Изобретение относится к применению состава для изготовления минимум одной детали регулирующего устройства автомобиля
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения долговечности зубчатых передач механизмов и машин. Способ заключается в том, что производят нагружение вершины одного зуба с одной боковой его стороны статической нагрузкой, эквивалентной максимальной рабочей, и осуществляют упрочнение методом поверхностного пластического деформирования, например обработкой дробью, поверхности основания с этой боковой стороны до получения необходимой шероховатости поверхности. Затем нагружение прекращают, продолжая упрочнение поверхности основания до подтверждения необходимой ее шероховатости. Подобные действия повторяют с другой боковой стороны зуба, а затем, в той же последовательности, для всех остальных зубьев зубчатого колеса. Изобретением решается задача повышения изгибной прочности зубьев зубчатого колеса.

Изобретение относится к поршневым двигателям, в частности к балансировочному валу поршневого двигателя. Уравновешивающий вал (1) включает опорную шейку (2), на которой уравновешивающий вал (1) установлен в подшипнике, участок (10), на котором зубчатое колесо (5) соединено с уравновешивающим валом без возможности проворота или на котором уравновешивающий вал (1) и зубчатое колесо (5) выполнены монолитно, и участок (8) дисбаланса, на котором расположен дисбаланс, причем зубчатое колесо выполнено из чугуна с шаровидным графитом с незакаленными зубьями (11). Изобретение также относится к зубчатому колесу для уравновешивающего вала и поршневому двигателю с установленным в нем уравновешивающим валом (1). В случае установки через подшипники скольжения уравновешивающий вал (1) может быть выполнен из стали или чугуна, а его опорные шейки (2) могут быть выполнены закаленными или незакаленными. Если уравновешивающий вал (1) устанавливается в подшипниках качения с прямым контактом тел качения с рабочей поверхностью подшипника, то его выполняют из стали, а опорную шейку закаливают. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной стойкости. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению шестерней для приводных поездных систем, используемых для передачи высокого крутящего момента. Шестерня изготовлена из стали, имеющей следующий химический состав, мас.%: С: 0,1-0,40; Si: 0,35-3,0; Mn: 0,1-3,0; Cr: менее 0,2; Мо:0,1 или менее; P: 0,03 или менее; S: 0,15 или менее; Al: 0,05 или менее; N: 0,03 или менее; Fe и неизбежные примеси остальное. Шестерню подвергают науглероживанию для формирования науглероженного слоя на поверхности при низкой концентрации кислорода, охлаждению при низкой скорости охлаждения и закаливанию путем нагрева высокой плотностью энергии для аустенизации зоны, лежащей над сердцевинной частью и зубчатыми частями без аустенизации сердцевинной части, и быстрого охлаждения шестерни из такого состояния. Части поверхностного слоя зубчатых частей и зубчатая корневая часть являются частями с науглероженным слоем, остальная часть зубчатых частей и часть дисковой части, лежащая ниже науглероженного слоя, является частями с закаленным слоем, а зона дисковой части, лежащая глубже закаленного слоя, является зоной с незакаленным слоем. Получаемые шестерни имеют высокую твердость поверхностных и глубинных слоев без ее неоднородности, а также высокую точность формы. 2 н. и 12 з.п.ф-лы., 11 ил., 4 табл., 1 пр.

Изобретение относится к производству червячных редукторов и открытых червячных передач тихоходного типа, работающих с линейной скоростью вращения червячного колеса до 2 м/с, и предназначено для повышения износостойкости червячной пары. Для этого на рабочие поверхности витков (2) червяка (1) преимущественно лазерным методом наносят поперечные канавки (4) длиной, равной высоте витка червяка. Затем на рабочую поверхность витков червяка наносят равномерное покрытие (3) из износостойкого материала, после чего поперечные канавки заполняют антифрикционным материалом (5). Изобретение направлено на повышение срока службы тихоходных червячных передач. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано для зубчатых колес, работающих с перекосом валов. Для повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес рабочие поверхности зубьев подвергают упрочнению путем повышения их твердости. Номинальную твердость, рассчитанную для случая контактирования зубьев по всей ширине их рабочих поверхностей, увеличивают по направлению смещения пятна контакта - от окружных плоскостей симметрии колес к торцам зубьев, доводя ее до максимальной величины у этих торцов. В результате повышается износостойкость зубьев зубчатых колес. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах. Изобретением решается задача оптимизации упрочнения рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес и снижения издержек при его выполнении. Способ упрочнения рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес реверсивных зубчатых передач с разной величиной нагружения зубьев при прямом и обратном направлениях вращения колес состоит в том, что степень упрочнения задают разной для поверхностей, работающих при прямом и обратном направлениях вращения колес, причем эту степень задают прямопропорциональной величине нагружения зубьев при вращении колес в этих направлениях.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач. Способ упрочнения включает повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев технологическими методами. Причем процессу повышения твердости подвергают только одну из двух боковых поверхностей каждого зуба колеса, участвующего в процессе зацепления с зубьями парного зубчатого колеса при работе передачи. Обеспечивается снижение издержек на осуществление процесса упрочнения. 1 ил.
Наверх