RU2216424C1 - Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth - Google Patents
Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth Download PDFInfo
- Publication number
- RU2216424C1 RU2216424C1 RU2002116874/02A RU2002116874A RU2216424C1 RU 2216424 C1 RU2216424 C1 RU 2216424C1 RU 2002116874/02 A RU2002116874/02 A RU 2002116874/02A RU 2002116874 A RU2002116874 A RU 2002116874A RU 2216424 C1 RU2216424 C1 RU 2216424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- teeth
- knurling
- axis
- head
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
- Gear Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам изготовления деталей методом пластического деформирования, а именно к способам импульсного холодного накатывания эвольвентных зубьев колес методом огибания с дискретной подачей инструмента на один оборот заготовки, и может быть использовано для получения заготовок зубчатых колес с малым припуском преимущественно с зубьями криволинейной формы. The invention relates to the field of engineering, in particular to methods of manufacturing parts by plastic deformation, and in particular to methods of pulsed cold rolling of involute teeth of the wheels by the method of bending with discrete feed of the tool for one revolution of the workpiece, and can be used to obtain blanks of gear wheels with a small allowance with curved teeth.
Известен способ горячего накатывания косозубых цилиндрических зубчатых колес зубчатыми накатниками на зубонакатном станке с предварительным нагревом заготовки методом обката, который заключается в том, что заготовке и инструменту сообщают согласованное вращательное движение, а зубчатому накатнику осевую подачу (Производство зубчатых колес. Справочник. С.Н. Калашников и др., 3-е изд. перераб. и дополн. - М.: Машиностроение. 1990. С. 25, рис. 2.8а). Недостатком способа является низкая точность получаемых размеров венца и колеса, а также частичное выгорание углерода и легирующих элементов при многократных нагревах заготовки, что снижает прочность и износостойкость рабочих поверхностей зубьев. There is a method of hot rolling of helical gears by gear knurls on a gear rolling machine with preheating of the workpiece by the rolling method, which consists in the fact that the workpiece and tool report a coordinated rotational movement, and the gear wheel axial feed (Production of gears. Directory. S.N. Kalashnikov et al., 3rd ed. Revised and revised, Moscow: Mashinostroenie, 1990, p. 25, fig. 2.8a). The disadvantage of this method is the low accuracy of the resulting rim and wheel sizes, as well as the partial burnout of carbon and alloying elements during repeated heating of the workpiece, which reduces the strength and wear resistance of the working surfaces of the teeth.
Известен способ импульсного накатывания зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев накатной головкой, принятый за прототип, в условиях единичного деления и осевой подачи путем периодического взаимодействия роликов накатной головки с боковыми сторонами соседних зубьев заготовки. Роликам накатной головки сообщают свободное вращение вокруг своих осей и планетарное вращение относительно оси накатной головки. Оси роликов располагают параллельно оси вращения накатной головки. Способ позволяет осуществить холодное накатывание зубчатых колес (СН, патент 609261, кл. В 21 Н 5/02, 1979). A known method of pulse rolling gears with an involute tooth profile with a knurling head, adopted as a prototype, in the conditions of unit division and axial feed by periodic interaction of the knurl rollers with the sides of adjacent workpiece teeth. The rollers of the knurling head are given free rotation about their axes and planetary rotation about the axis of the knurling head. The axis of the rollers is parallel to the axis of rotation of the knurling head. The method allows for the cold rolling of gears (SN, patent 609261, class B 21
Недостатком способа является невозможность осуществить импульсное накатывание зубьев криволинейной формы, например арочной, циклоидальной и др. The disadvantage of this method is the impossibility of pulsed rolling of the teeth of a curved shape, for example, arch, cycloidal, etc.
Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей способа импульсного накатывания зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев за счет получения зубьев криволинейной формы. The technical result of the invention is the expansion of technological capabilities of the method of pulse rolling of gears with an involute tooth profile by obtaining curved teeth.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе импульсного накатывания зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев накатной головкой в условиях единичного деления и осевой подачи путем периодического взаимодействия роликов накатной головки с боковыми сторонами соседних зубьев заготовки колеса, при этом роликам сообщают свободное вращение вокруг своих осей и планетарное вращение относительно оси накатной головки, накатной головке дополнительно сообщают круговое движение вокруг оси, перпендикулярной оси планетарного вращения роликов, и дискретную подачу за один оборот заготовки колеса в тангенциальном направлении, при этом берут накатную головку с двумя роликами с рабочей поверхностью в виде усеченных конусов разной высоты, обращенных большими основаниями к друг другу, причем оси роликов устанавливают под углом, соответствующим углу профиля исходного контура инструментальной рейки. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of impulse rolling of gears with an involute tooth profile by a knurling head under conditions of unit division and axial feed by periodic interaction of the knurling rollers with the sides of adjacent teeth of the wheel blank, the rollers are given free rotation around their axes and planetary rotation about the axis of the knurling head, the knurling head is additionally informed of a circular motion about an axis perpendicular to the axis of the planetary rotation of the rollers, and a discrete feed for one revolution of the wheel billet in the tangential direction, while taking the knurling head with two rollers with a working surface in the form of truncated cones of different heights facing large bases to each other, and the axis of the rollers set at an angle corresponding to the angle profile of the initial contour of the tool rail.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, реализующего способ. На фиг. 2 - вид Б фиг.1, на которой представлена схема привода накатной головки, реализующая расположение роликов на радиусе кривизны арочного зуба. На фиг.3 - разрез А - А фиг.2, на которой представлен профиль рабочей части накатной головки в ее диаметральном сечении, совмещенном с плоскостью, в которой лежит ось дополнительного кругового движения головки. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device that implements the method. In FIG. 2 is a view B of FIG. 1, which shows the drive circuit of the knurling head, realizing the location of the rollers on the radius of curvature of the arched tooth. Figure 3 - section A - A of figure 2, which shows the profile of the working part of the knurling head in its diametric section, combined with the plane in which lies the axis of the additional circular motion of the head.
Устройство (фиг.1, 2 и 3), реализующее предложенный способ, содержит накатную головку 1, состоящую по меньшей мере из двух роликов 2 и 3 для формирования соответственно вогнутой и выпуклой боковых профилей соседних зубьев 4 и 5. Ролики 2 и 3 выполнены с рабочими поверхностями в виде усеченных конусов разной высоты, обращенных большими основаниями к друг другу. Оси 6 роликов 2 и 3 установлены в корпусе головки 1 под углом αs, соответствующим углу профиля исходного контура воображаемой инструментальной рейки, условно показанной на фиг. 3. Головка 1 размещена на шлицевом валу 7, проходящем внутри телескопического водила 8 регулируемой длины, закрепленного на поворотной колонке 9 (фиг. 1), размещенной на неподвижном основании 10. Для вращения поворотной колонки 9 вокруг своей оси предназначен привод 11 и колонка 9. Вращение головки 1 вокруг своей оси обеспечивается приводом 12, состоящим из зубчатой цилиндрической передачи, вала 13, конической передачи 14, шлицевого вала 15, соединенного с валом 7 шлицевым зацеплением, расположенных внутри телескопического водила 8. Для тангенциальной подачи накатной головки 1 относительно заготовки накатываемого зубчатого колеса 16 за один ее оборот имеется сервопривод 17, жестко соединенный с основанием 10 (фиг. 1, 3). Для единичного деления заготовки накатываемого зубчатого колеса 16 на один зуб (угловой шаг ψt) имеется привод 18 единичного деления (фиг. 1), жестко связанный с заготовкой колеса 16. Для управления работой приводов 11, 12, 17 и 18 устройство снабжено блоком 19 программного управления, функциональными связями 20 и 21 соответственно для сервопривода 17 и привода 18 единичного деления, связью 22 с измерителем 23 углового положения оси вращения головки 1 относительно оси заготовки колеса 16, связью 24 с измерителем 25 привода 18 единичного деления заготовки колеса 16 и связью 26 с приводом 11 вращения колонки 9 вокруг своей оси.The device (Figs. 1, 2 and 3) that implements the proposed method comprises a
Импульсное накатывание зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Pulse rolling gears with an involute tooth profile according to the proposed method is as follows.
При накатывании зубчатых колес 16 с эвольвентным профилем зубьев накатной головкой 1 в условиях единичного деления и осевой подачи путем периодического взаимодействия роликов 2 и 3 накатной головки 1 с боковыми сторонами соседних зубьев заготовки колеса 16 роликам 2 и 3 сообщают свободное вращение вокруг своих осей и планетарное вращение относительно оси накатной головки 1. В соответствии с заданным радиусом кривизны впадины арочного зуба R3 (фиг.1, 2) устанавливают длину водила 8 за счет смещения шлицевого вала 7 относительно шлицевого вала 15 с последующей жесткой фиксацией таким образом, чтобы размер от оси вала 13 до рабочих поверхностей роликов 2 и 3 соответствовал радиусу кривизны накатываемых вогнутых и выпуклых профилей зубьев 4 и 5. При этом берут накатную головку 1 с двумя роликами 2 и 3 с рабочей поверхностью в виде усеченных конусов разной высоты, обращенных большими основаниями к друг другу, а оси роликов 2 и 3 устанавливают под углом αs (фиг.3), соответствующим углу профиля исходного контура воображаемой инструментальной рейки.When rolling
Импульсное накатывание впадины арочных зубьев 4 и 5 осуществляется вращающейся вокруг своей оси от привода 12 с скоростью VГ накатной головкой 1, которой дополнительно сообщают от блока 19 программного управления посредством связи 26 круговое движение от привода 11 со скоростью Voкp вокруг оси вала 13, перпендикулярной оси планетарного вращения роликов 2 и 3, и дискретную подачу Sτ от сервопривода 17 (фиг.1) за один оборот заготовки колеса 16 в тангенциальном направлении, причем скорость VГ много больше скорости Vокр.. При этом ролики 2 и 3, вращающиеся вокруг своих осей соответственно со скоростями VРВОГ и VРВЫП за счет силы трения при их взаимодействии с заготовкой колеса 16, в период нахождения оси вращения накатной головки 1 в секторе заготовки колеса 16 с центральным углом αt (фиг.1) многократно периодически вдавливаются в заготовку за каждый проход головки 1 на ширине накатываемого зубчатого венца колеса 16, одновременно формируя соответственно вогнутую и выпуклую боковые стороны зубьев 4 и 5.The pulse rolling of the hollow of the
Центральный угол αt, измеряемый в плоскости вращения водила 8, образован лучами, проходящими от оси вращения вала 13 (оси поворотной колонки 9) через торцы зубчатого венца накатываемой заготовки колеса 16. Его величина контролируется измерителями 23 углового положения водила 8 относительно заготовки колеса 16. Импульсы от измерителей 23 посредством связей 22 (фиг.1) направляются в блок 19 программного управления. После каждого выхода головки 1 из зацепления с заготовкой колеса 16 блок 19 программного управления посредством связи 20 включает привод 18, который осуществляет поворот заготовки колеса 16 в направлении круговой подачи S3 на один угловой шаг ψt (фиг.1, 3).The central angle α t , measured in the plane of rotation of the
Затем процесс импульсного накатывания периодически повторяется для каждой впадины последующих зубьев до совершения заготовкой колеса 16 полного оборота, что контролируется измерителем 25 регистрации полных оборотов заготовки колеса 16. Импульс после завершения полного оборота заготовки колеса 16 от измерителя 25 посредством связи 24 направляется в блок 19 программного управления, который посредством связи 21 включает сервопривод 17, перемещающий основание 10, поворотную колонку 9, водило 8 и накатную головку 1 на величину подачи Sτ в тангенциальном направлении к заготовке колеса 16. Величина подачи Sτ устанавливается блоком 19 программного управления. Таким образом ролики 2 и 3 накатной головки 1 последовательно внедряются во впадину зубьев заготовки колеса 16 на заданную глубину, формируя полный профиль всех зубьев колеса 16 при тангенциальном перемещении головки 1 из точки B в точку C (фиг.3). Число зубьев накатываемого колеса 16 задается блоком 19 программного управления и определяется числом импульсов измерителя 25, регистрирующего полные обороты заготовки колеса 16.Then, the pulse rolling process is periodically repeated for each cavity of subsequent teeth until the wheel blank 16 completes a full revolution, which is controlled by the
Сообщение накатной головке 1 дополнительного кругового движения вокруг оси, перпендикулярной оси планетарного вращения роликов 2 и 3, позволяет накатывать зубчатые колеса с зубьями криволинейной формы, а одновременное сообщение накатной головке дискретной подачи за один оборот заготовки в тангенциальном направлении к ней позволяет заменить метод копирования при пластическом формообразовании зубьев методом квазинепрерывного обката, что позволяет повысить точность накатываемых зубьев колес. Communication of the
Применение для формирования отдельно вогнутой и выпуклой боковых сторон соседних зубьев двух роликов с рабочими поверхностями в виде двух усеченных конусов разной высоты, обращенных большими основаниями к друг другу, при установке осей роликов под углом, соответствующим углу профиля исходного контура воображаемой инструментальной рейки, исключает трение скольжения роликов и касания ими боковых сторон соседних зубьев при формировании ими впадин криволинейной формы посредством вдавливания их в заготовку. При этом диаметры накатных роликов и головки подбирают оптимальными для предотвращения искажения профиля накатываемых боковых профилей соседних зубьев и обеспечения наилучших показателей процесса накатывания - производительности, стойкости инструмента, точности и шероховатости накатываемых поверхностей. The use for the formation of separately concave and convex sides of adjacent teeth of two rollers with working surfaces in the form of two truncated cones of different heights facing large bases to each other, when setting the axes of the rollers at an angle corresponding to the profile angle of the original contour of an imaginary tool rail, eliminates sliding friction rollers and touching them on the sides of adjacent teeth when they form hollows of a curved shape by pressing them into the workpiece. In this case, the diameters of the knurled rollers and the head are selected optimal to prevent distortion of the profile of the knurled side profiles of adjacent teeth and to ensure the best knurling process parameters - productivity, tool life, accuracy and roughness of the knurled surfaces.
Кроме этого, предлагаемый способ импульсного накатывания зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев является универсальным, так как обеспечивает накатывание зубьев не только арочной (круговой), но и любой другой криволинейной формы зубьев вдоль зубчатого венца при сообщении заготовке зубчатого колеса дополнительной осевой подачи. При фиксации водила перпендикулярно оси вращения заготовки способ, в частности, позволяет накатывать и прямолинейные зубья колес при Vокр=0.9In addition, the proposed method of pulse rolling of gears with an involute tooth profile is universal, as it provides rolling of the teeth not only arched (circular), but also any other curved shape of the teeth along the ring gear when additional gear axial feed is communicated. When fixing the carrier perpendicular to the axis of rotation of the workpiece, the method, in particular, allows rolling straight teeth of the wheels at V okr = 0.9
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116874/02A RU2216424C1 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116874/02A RU2216424C1 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2216424C1 true RU2216424C1 (en) | 2003-11-20 |
RU2002116874A RU2002116874A (en) | 2004-02-10 |
Family
ID=32028050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002116874/02A RU2216424C1 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2216424C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468881C2 (en) * | 2011-03-09 | 2012-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Gear shaving by teeth and needles |
RU2470731C2 (en) * | 2011-03-09 | 2012-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Toothed tool for hardening |
CN108838470A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 宁波鑫神泽汽车零部件有限公司 | A kind of automobile gear precise machining device |
-
2002
- 2002-06-26 RU RU2002116874/02A patent/RU2216424C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468881C2 (en) * | 2011-03-09 | 2012-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Gear shaving by teeth and needles |
RU2470731C2 (en) * | 2011-03-09 | 2012-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Toothed tool for hardening |
CN108838470A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 宁波鑫神泽汽车零部件有限公司 | A kind of automobile gear precise machining device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002116874A (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2994755B2 (en) | How to change the screw type grinding wheel | |
HU185145B (en) | Method and apparatus for machining worm-shaped pieces with worm-shaped tool | |
EP0151107A1 (en) | Method of generating involute tooth forms with a milling cutter | |
US2906147A (en) | Roll for forming toothed elements | |
RU2216424C1 (en) | Method for pulse type knurling of gear wheels with involute profile of teeth | |
JP2645735B2 (en) | Method for grinding gear tooth surface by index rolling method and machine suitable for the method | |
EP0693016B1 (en) | Method of producing a crown wheel | |
CA2553544C (en) | Apparatus and method for producing tooth-like profiling on workpieces | |
JP3377974B2 (en) | Molding method of molded article having external teeth | |
JPH10235519A (en) | Machining device for coriolis motion gear | |
US5301528A (en) | Device for manufacturing toothed pulleys | |
JP3587865B2 (en) | Method of manufacturing starter rim gear made of sheet metal and starter rim gear manufactured by the method | |
US3281925A (en) | Method and apparatus for forming toothed parts | |
JPH11315910A (en) | Gear pair and manufacture thereof | |
CN209716672U (en) | Positive motion chain bevel gear tumbling mill | |
JP3490489B2 (en) | Method for making a rack by cold deformation, rack made by this method, and apparatus for performing this method | |
US4506537A (en) | Die for splining thin-wall power transmitting members | |
RU2347650C1 (en) | Method for cutting of gear wheels with modified shape of teeth | |
JPH02217656A (en) | Flanged gear and its forging method | |
JPS6230954B2 (en) | ||
JP2717397B2 (en) | External gear forming method | |
CA1174877A (en) | Device for accurately adjusting the relative angular position of shafts driving coldshaping wheels | |
US1145513A (en) | Method of grinding gear-wheels. | |
JP2758563B2 (en) | Split type hob and gear cutting method and device using the hob | |
SU1234021A1 (en) | Apparatus for producing toothed rims |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050627 |