RU2066258C1 - Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления - Google Patents
Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2066258C1 RU2066258C1 SU5051057A RU2066258C1 RU 2066258 C1 RU2066258 C1 RU 2066258C1 SU 5051057 A SU5051057 A SU 5051057A RU 2066258 C1 RU2066258 C1 RU 2066258C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- profile
- compression
- gear
- toothed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам для обработки металлов, а именно к способам изготовления зубчатых колес внутреннего зацепления, профиль которых выполнен по сложным кривым, имеющим выпуклые и вогнутые участки, например, изготовление профилей внутреннего цевочного зацепления. Изготовление зубчатых широковенцовых колес внутреннего зацепления заключается в обработке на исходной заготовке посадочных поверхностей и окончательной обработке зубчатого профиля, например, методом пластической деформации, базируя заготовку на посадочные поверхности, на первом этапе производят обработку зубчатого профиля ротационным деформированием на цельной оправке с калиброванным профилем в несколько проходов, количество которых определяют из зависимости
где λ1 - величина абсолютного удлинения в зоне обжатия; d1 - диаметр заготовки до обжатия; q1 - степень обжатия на первом проходе; Z - коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала (Z = 0,6- 1,25 мм). Затем формируют посадочные поверхности, базируя заготовку на зубчатый контур. Это позволит повысить производительность обработки зубчатых колес, снизить трудоемкость их изготовления, повысить точность изготовления. 4 ил.
где λ1 - величина абсолютного удлинения в зоне обжатия; d1 - диаметр заготовки до обжатия; q1 - степень обжатия на первом проходе; Z - коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала (Z = 0,6- 1,25 мм). Затем формируют посадочные поверхности, базируя заготовку на зубчатый контур. Это позволит повысить производительность обработки зубчатых колес, снизить трудоемкость их изготовления, повысить точность изготовления. 4 ил.
Description
Изобретение относится к способам для обработки металлов, а именно к способам изготовления зубчатых колес внутреннего зацепления, профиль которых выполнен по сложным кривым, имеющим выпуклые и вогнутые участки, например, изготовление профилей внутреннего цевочного зацепления.
Известен способ изготовления профилей внутреннего цевочного зацепления, включающий предварительную подготовку заготовки под окончательную обработку, окончательную обработку посадочного отверстия и торцев, нарезание профилей зубьев на зубодолбежном станке с помощью специально спрофилированного долбяка и последующую шлифовку зубьев (1).
Недостатком указанного способа является то, что профиль инструмента выполняется по сложным кривым, отличающимся от нарезаемого профиля, которые не могут быть воспроизведены с высокой точностью. Шлифовка рассматриваемых профилей зубьев может быть выполнена методом копирования, поэтому профиль абразивного инструмента повторяет профиль зуба. При обработке широковенцовых зубчатых колес эта низкая производительность технологического процесса обработки, при низкой стойкости инструмента. Неизбежно полученная погрешность изготовления зубьев снижает нагрузочную способность зацепления.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ накатки зубчатых колес, заключающийся в предварительной подготовке исходной заготовки под окончательную обработку, окончательную обработку посадочных (базовых) поверхностей ее и последующую зубчатого профиля пластическим деформированием (2).
К недостаткам метода относится сложность его реализации при обработке зубчатого профиля внутреннего зацепления. Кроме того, профиль накатанного зуба по всем размерам получается с точностью по всему квалитету с параметрами шероховатости поверхности Rz 6,3 0,8 мкм. В случае необходимости получения профиля зубьев более высокой степени точности предусматривают последующее шлифование или шевингование.
Предлагается способ изготовления зубчатых широковенцовых колес внутреннего зацепления, заключающийся в обработке на исходной заготовке посадочных поверхностей и окончательную обработку зубчатого профиля, например, методом пластической деформации, базируя заготовку на посадочные поверхности, в котором на первом этапе производят обработку профиля ротационным деформированием на цельной оправке с калиброванным профилем в несколько проходов, количество которых определяют из зависимости
где λ1 величина абсолютного удлинения в зоне обжатия;
d1 диаметр заготовки до обжатия;
q1 cтепень обжатия на первом проходе;
Z коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала (Z 0, Z 0,6- 1,25 мм)
причем, зубчатый контур которого в поперечном сечении идентичен зубчатому контуру в нормальном поперечном сечении нарезаемого колеса с учетом коррекции действительных размеров, исходя из переменных условий обжатия заготовки по контуру с последующей релаксационной обработкой, а затем формируют посадочные поверхности, базируя заготовку на зубчатый контур. Это позволит повысить производительность обработки зубчатых колес, снизить трудоемкость их изготовления, повысить точность изготовления.
где λ1 величина абсолютного удлинения в зоне обжатия;
d1 диаметр заготовки до обжатия;
q1 cтепень обжатия на первом проходе;
Z коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала (Z 0, Z 0,6- 1,25 мм)
причем, зубчатый контур которого в поперечном сечении идентичен зубчатому контуру в нормальном поперечном сечении нарезаемого колеса с учетом коррекции действительных размеров, исходя из переменных условий обжатия заготовки по контуру с последующей релаксационной обработкой, а затем формируют посадочные поверхности, базируя заготовку на зубчатый контур. Это позволит повысить производительность обработки зубчатых колес, снизить трудоемкость их изготовления, повысить точность изготовления.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена заготовка предварительно обработанной под ротационное деформирование, на фиг. 2 ротационное деформирование заготовки на оправке, на фиг. 3 заготовка с окончательно обработанным зубчатым контуром под окончательную обработку посадочных поверхностей, на фиг. 4 готовая деталь.
Заявляемый способ изготовления зубчатых колес внутреннего зацепления заключается в том, что предварительно готовят заготовку в виде втулки 1 в зависимости от расположения зубчатого контура с гладким или ступенчатым отверстием 2 несколько большим диаметра впадин зубьев профиля. Затем проводят профилирование зубчатого контура методом ротационного деформирования окончательно на цельной оправке 3 с калиброванным профилем 4, зубчатый контур в поперечном сечении которой идентичен зубчатому контуру 5 в нормальном поперечном сечении нарезаемого колеса с учетом коррекции действительных размеров исходя из переменных условий обжатия заготовки по контуру. На каждом участке, в связи с тем, что деформирование металла осуществляется на различную величину, создаются разные напряжения, которые вызывают соответствующие этим напряжениям различные величины упругого восстановления сдеформированной поверхности. Эти величины учитываются при назначении профиля 4 оправки. При этом зубчатый профиль 5 на заготовке получен окончательно и не нуждается в дополнительной обработке. Затем обрабатывают посадочные поверхности 6 и 7 на сбазированной по зубчатому контуру 5 детали, предварительно производя ее релаксацию, постепенно изменяя напряжения, образованные в процессе деформирования заготовки.
Для обеспечения высокой точности размеров заготовки по 6-7 квалитету и чистоты поверхности Ra 0,32.0,63 мкм необходимо выполнение условия:
(1)
где λ1 величина абсолютного удлинения в зоне обжатия;
d1 диаметр заготовки до обжатия;
d2 диаметр заготовки после обжатия;
Z коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала Z 0, 0,6-1,25 мм).
(1)
где λ1 величина абсолютного удлинения в зоне обжатия;
d1 диаметр заготовки до обжатия;
d2 диаметр заготовки после обжатия;
Z коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала Z 0, 0,6-1,25 мм).
λ1 и Z определены исходя из принципа достижения минимума сопротивления деформации на основе исследования кривых упрочнения-разупрочнения постpоенных с помощью испытаний на кулачковом пластомере.
Обжатие полых заготовок с внутренним подпором (т.е. на оправке) проводят за несколько проходов в зависимости от глубины получаемого внутреннего профиля. С увеличением количества проходов степень обжатия при последующем проходе следует уменьшить на 12-15% из-за упрочнения металла заготовки, которую он получает за предыдущие переходы (3).
При выборе числа проходов исходят из суммарной степени обжатия, определяемого зависимостью
(2)
где qi степень одного обжатия,
n число обжатий.
(2)
где qi степень одного обжатия,
n число обжатий.
Исходя из вышеуказанных рекомендаций зависимость обжатия для каждого проходa выразится формулами геометрической прогрессии
(3)
где а 0,85.
(3)
где а 0,85.
В свою очередь, из уравнения (1) получим
(4)
Подставив (4) в уравнение (2), получим
(5)
Приравняв правые части уравнения (3) и (5), получим зависимость
(6)
а степень обжатия на первом проходе определяется по формуле
(7)
где диаметр заготовки после первого обжатия.
(4)
Подставив (4) в уравнение (2), получим
(5)
Приравняв правые части уравнения (3) и (5), получим зависимость
(6)
а степень обжатия на первом проходе определяется по формуле
(7)
где диаметр заготовки после первого обжатия.
Из выражения (6) с учетом зависимости (7) общее число обжатий определится зависимостью
(8)
Для анализа эксплуатационных характеристик были изготовлены из стали 45 двадцать цельнометаллических колес с цевочным профилем внутреннего зацепления со следующими параметрами:
диаметр впадин Dвн 110 мм;
диаметр выступов Dвыс 100 мм;
радиус зубьев R 15 мм;
ширина венца b 90 мм;
количество зубьев z 18.
(8)
Для анализа эксплуатационных характеристик были изготовлены из стали 45 двадцать цельнометаллических колес с цевочным профилем внутреннего зацепления со следующими параметрами:
диаметр впадин Dвн 110 мм;
диаметр выступов Dвыс 100 мм;
радиус зубьев R 15 мм;
ширина венца b 90 мм;
количество зубьев z 18.
Десять колес было изготовлено по действующей технологии. Вначале была механически обработана заготовка в виде втулки. После чего на полученной заготовке обработали посадочные (базовые) поверхности, а затем зубодолблением получили зубчатый контур.
При этом суммарное время выполнения технологического процесса для одного колеса составило Т 5,2 часа со следующими параметрами обработанного зубчатого контура:
точность по 7 квалитету;
шероховатость поверхности Ra 1,6.3,2 мкм;
твердость рабочей поверхности зубьев 140.160 НВ.
точность по 7 квалитету;
шероховатость поверхности Ra 1,6.3,2 мкм;
твердость рабочей поверхности зубьев 140.160 НВ.
При изготовлении других десяти колес использовалась предлагаемая технология. Вначале была механически обработана заготовка в виде втулки. Полученную заготовку обработали ротационным деформированием на радиально-обжимной машине модели SNK 17. Затем заготовка подверглась релаксационной обработки для снятия внутренних напряжений. После чего обрабатывались посадочные поверхности на заготовке, которая базировалась при этом на зубчатый контур. Суммарное время выполнения технологического процесса составило Т 3,1 часа со следующими параметрами обработанного зубчатого контура:
точность по 6 квалитету;
шероховатость поверхности Ra 0,32.0,63 мкм;
твердость рабочей поверхности зубьев 180.205 НВ.
точность по 6 квалитету;
шероховатость поверхности Ra 0,32.0,63 мкм;
твердость рабочей поверхности зубьев 180.205 НВ.
Благоприятное расположение волокон после ротационного деформирования повышает механические характеристики зубьев колес. Кроме того, поверхность зуба упрочняется, вследствие чего, повышается износоустойчивость зубьев на 30-40% по отношению к зубьям обработанным резанием. К числу достоинств также относится и снижение трудоемкости изготовления колес при повышении точности зубчатого профиля.
Claims (1)
- Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления с использованием базирующей зубчатой оправки методом пластического деформирования металла накатными инструментами, отличающийся тем, что обработку осуществляют за несколько проходов, причем вначале устанавливают степень обжатия заготовки накатными инструментами, затем определяют количество проходов исходя из зависимости
где λ1 величина абсолютного удлинения в зоне обжатия;
d1 диаметр заготовки до обжатия;
q1 степень обжатия на первом проходе;
Z коэффициент, учитывающий свойства деформируемого материала (Z 0,6-1,25 мм),
а посадочные поверхности обрабатываемой детали формируют с центрированием по зубчатому венцу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051057 RU2066258C1 (ru) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051057 RU2066258C1 (ru) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2066258C1 true RU2066258C1 (ru) | 1996-09-10 |
Family
ID=21608677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5051057 RU2066258C1 (ru) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2066258C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536308C1 (ru) * | 2013-09-26 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" | Способ режуще-деформирующей обработки зубьев зубчатых колес |
-
1992
- 1992-06-05 RU SU5051057 patent/RU2066258C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Проспект фирмы "Grob", Швейцария, Москва, Выставка станки Швейцарии, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536308C1 (ru) * | 2013-09-26 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" | Способ режуще-деформирующей обработки зубьев зубчатых колес |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1552191B1 (en) | Herringbone gear teeth and method for manufacturing same | |
US6134786A (en) | Method for improvement of involute and lead error in powder metal gears | |
RU2371275C2 (ru) | Зубчатое колесо | |
KR101367051B1 (ko) | 냉간 압출을 이용한 헬리컬 기어의 제조 방법 | |
JP2007509761A (ja) | ギヤ歯を鍛造する方法および装置 | |
JP2005254307A (ja) | 歯車、歯車の製造方法および装置 | |
RU2066258C1 (ru) | Способ изготовления полых зубчатых деталей внутреннего зацепления | |
JP2001205385A (ja) | ウェブ付き傘歯車冷間鍛造用型 | |
JP3906998B2 (ja) | 歯形部品の製造方法 | |
KR101449270B1 (ko) | 헬리컬 기어 후가공 공정을 포함하는 헬리컬 기어 제조방법 | |
EP0691164A1 (en) | Method of manufacturing drive plate | |
JPS62207527A (ja) | かさ歯車の製造方法 | |
JP4383151B2 (ja) | ヘリカル歯車の製造方法 | |
JP4145924B2 (ja) | 歯形の成形方法 | |
JP4653141B2 (ja) | 歯形成形方法 | |
JPH09323219A (ja) | 放電加工用歯形電極およびその製造方法 | |
CN117921099A (zh) | 一种磨齿齿顶凹陷改善方法 | |
JPS61279438A (ja) | 平歯車製造用金型の製造方法 | |
RU2701977C1 (ru) | Способ электрохимикомеханической обработки арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес | |
RU2274662C1 (ru) | Способ обработки зубьев крупномодульных тяговых колес | |
JPH08323443A (ja) | ヘリカルギアの製造方法 | |
JPH0780590A (ja) | かさ歯車の製造方法 | |
SU712199A1 (ru) | Способ изготовлени объемного эллиптического копира | |
SU792690A1 (ru) | Способ обработки отверстий | |
KR20230174710A (ko) | 전조 다이스 |