RU2729271C1 - Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts - Google Patents

Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts Download PDF

Info

Publication number
RU2729271C1
RU2729271C1 RU2019142050A RU2019142050A RU2729271C1 RU 2729271 C1 RU2729271 C1 RU 2729271C1 RU 2019142050 A RU2019142050 A RU 2019142050A RU 2019142050 A RU2019142050 A RU 2019142050A RU 2729271 C1 RU2729271 C1 RU 2729271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
profile
shafts
worn
hole
Prior art date
Application number
RU2019142050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Дмитриевич Федотов
Александр Викторович Морозов
Лилия Линаровна Хабиева
Иван Дмитриевич Федотов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина"
Priority to RU2019142050A priority Critical patent/RU2729271C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729271C1 publication Critical patent/RU2729271C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts. Performing drilling of cylindrical hole, axis of which coincides with geometrical axis of billet. Billet is heated to up to forging temperatures. Metal is moved from underlying layers of the shaft by moving the working tool in the axial hole of the shaft. Roller is used to roll shaft profile.
EFFECT: higher tool durability.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления изношенных шлицевых и зубчатых профилей на валах.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used to restore worn spline and toothed profiles on shafts.

Известен способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах [Патент RU №2468880, опубл. 10.12.2012. «Способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах»], включающий высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки в зависимости от величины суммарного объема деформируемого материала, его физико-механических свойств, рабочего профиля ролика и скорости деформирования, перемещение металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала с последующими формирующим и калибрующим проходами накатной роликовой головки по шлицевому или зубчатому профилю.The known method of longitudinal multi-pass restoration of spline and gear profiles on worn shafts [Patent RU No. 2468880, publ. 10.12.2012. "Method of longitudinal multi-pass restoration of spline and gear profiles on worn shafts"], including drilling a cylindrical hole, the axis of which coincides with the geometric axis of the workpiece, depending on the total volume of the deformed material, its physical and mechanical properties, the working profile of the roller and the rate of deformation, movement metal from the underlying layers of the shaft by moving the working tool in the axial hole of the shaft with subsequent shaping and calibrating passes of the knurled roller head along the spline or gear profile.

Недостатками данного способа являются: большие осевые усилия на рабочий инструмент, ускоренный его износ и даже поломка и потребность в мощном технологическом оборудовании.The disadvantages of this method are: large axial forces on the working tool, accelerated wear and even breakdown and the need for powerful technological equipment.

Технический результат заявленного изобретения - снижение осевых усилий на деформирование, повышение стойкости инструмента, применение стандартного технологического оборудования.The technical result of the claimed invention is a reduction in axial deformation forces, an increase in tool life, the use of standard technological equipment.

Указанный технический результат достигается тем, что после высверливания отверстия заготовку нагревают до ковочных температур.The specified technical result is achieved by the fact that after drilling the hole, the workpiece is heated to forging temperatures.

На фиг. 1 представлена оправка с рабочим инструментом, на фиг. 2 - процесс подъема рабочего профиля детали, на фиг. 3 - общий вид накатной головки.FIG. 1 shows a mandrel with a working tool, FIG. 2 - the process of lifting the working profile of the part, Fig. 3 is a general view of the knurled head.

Способ реализуется устройством, состоящим из рабочего инструмента 1 с тороидальной контактирующей поверхностью 2, установленный на оправке 3, а так же устройством, состоящим из накатной головки 4, размещенных в нем роликов 5 на опорных кольцах 6. Ролики 5 установлены с возможностью вращения на опорных кольцах 6, а их сопрягаемые поверхности выполнены по сферам одного радиуса, причем опорные кольца зафиксированы на осях 7 в ползунах 8. С помощью клиньев 9, установленных между накатной головкой и ползунами, ролики 5 подаются в радиальном направлении под каждый прямой ход накатной головки 4. Длину хода контролируют с помощью переключателей 10 и 11, закрепленных на штанге 12. С переключателем 10 взаимодействует флажок 13, неподвижно закрепленный на корпусе накатной головки 4. С переключателем 11 взаимодействует флажок 15, закрепленный на корпусе накатной головки 4 с возможностью установочного перемещения.The method is implemented by a device consisting of a working tool 1 with a toroidal contacting surface 2, mounted on a mandrel 3, as well as a device consisting of a knurling head 4, rollers 5 placed in it on support rings 6. Rollers 5 are installed with the possibility of rotation on support rings 6, and their mating surfaces are made along spheres of the same radius, and the support rings are fixed on the axes 7 in the sliders 8.With the help of wedges 9 installed between the knurling head and the sliders, the rollers 5 are fed in the radial direction for each straight stroke of the knurling head 4. Length strokes are controlled by switches 10 and 11 mounted on the rod 12. The switch 10 interacts with the flag 13 fixed on the knurling head body 4. The switch 11 interacts with the flag 15 fixed on the knurling head 4 with the possibility of positioning movement.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно, металл для компенсации износа шлицевых или зубчатых профилей перемещают из нижележащих слоев, предварительно разогретого до ковочных температур, вала 14 с осевым отверстием передвижением рабочего инструмента 1, установленного на оправке 3, контактирующая поверхность 2 которого выполнена тороидальной, причем внешний диаметр dтор тороидальной поверхности определяют исходя из условного равенства деформируемого объема в осевом отверстии и объема суммарного износа профиля подлежащего восстановлению Vвост. ∑ материала вала, его физико-механических свойств, рабочего профиля шлиц.The method is carried out as follows. Previously, metal to compensate for wear of spline or tooth profile is moved from the lower layers, previously heated to the forging temperature of the shaft 14 with an axial opening movement of the tool 1 mounted on a mandrel 3, the contact surface 2 of which is made toroidal, with an outer diameter d Torr toroidal surface determined based on the conditional equality of the deformable volume in the axial hole and the volume of the total wear of the profile to be restored V east . ∑ shaft material, its physical and mechanical properties, spline working profile.

Предварительно вал 14 с осевым отверстием и изношенным профилем располагают соосно с оправкой 3, установленным на ней инструментом 1 с тороидальной контактирующей поверхностью, и оправка 3 с инструментом 1, передвигаясь вдоль отверстия с усилием, перемещает металл для компенсации износа шлицевого или зубчатого профиля из нижележащих слоев. Деформирует, «раздает» осевое отверстие вала, поднимая изношенный профиль.A preliminary shaft 14 with an axial hole and a worn profile is positioned coaxially with the mandrel 3, mounted on it by a tool 1 with a toroidal contacting surface, and the mandrel 3 with a tool 1, moving along the hole with an effort, moves the metal to compensate for the wear of the spline or gear profile from the underlying layers ... It deforms, "distributes" the axial shaft hole, lifting the worn profile.

Далее вал 14 с поднятым профилем располагают концентрично накатной головке 4 так, что ролики 5 охватывают заготовку и деформируют ее с усилием при каждом прямом проходе. В процессе деформирования вала 14 ролики 5 вращаются на опорных кольцах 6, неподвижно установленных на осях 7, а сферические сопрягаемые поверхности роликов с опорными кольцами обеспечивают их самоцентрирование.Further, the shaft 14 with the raised profile is positioned concentrically to the knurling head 4 so that the rollers 5 cover the workpiece and deform it with force at each straight pass. In the process of deformation of the shaft 14, the rollers 5 rotate on the support rings 6, fixedly mounted on the axes 7, and the spherical mating surfaces of the rollers with the support rings ensure their self-centering.

Первый прямой ход накатной головки 4 с роликами 5 осуществляют на длину от переключателя 10 до переключателя 11, закрепленных на штанге 12. С переключателем 10 взаимодействует неподвижный флажок 13, жестко закрепленный на корпусе накатной головки 4. При достижении флажком 15 переключателя 11 подается сигнал. на реверс накатной головки 4 и она совершает обратный ход в исходное положение до переключателя 10. Затем, с помощью клиньев 9, воздействующих на ползуны 8, осуществляют радиальное перемещение роликов 5 под второй прямой ход и перемещают флажок 15 в направлении прямого хода на необходимую величину. Далее выполняют второй прямой ход накатной головки 4 с роликами 5 до переключателя 11, подающего сигнал на реверс для ее возврата в исходное положение до переключателя 10. После завершения нескольких прямых ходов накатной головки 4 получают накатанный профиль необходимой формы. Предлагаемый способ позволяет восстановить изношенный шлицевый или зубчатый профиль за счет перемещения металла, для компенсации износа шлицевых и зубчатых профилей, из нижележащих слоев передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала с последующими формирующим и калибрующим проходами накатной роликовой головки по шлицевому или зубчатому профилю. Рабочий инструмент, контактирующая поверхность которого выполнена тороидальной, устанавливают на прошивке, причем внешний диаметр тороидальной поверхности определяют исходя из условного равенства деформируемого объема осевого отверстия и объема суммарного износа шлицевого или зубчатого профиля.The first direct stroke of the knurling head 4 with rollers 5 is carried out for the length from the switch 10 to the switch 11, fixed on the rod 12. A fixed flag 13, rigidly fixed to the body of the knurling head 4. When the flag 15 reaches the switch 11, a signal is given. on the reverse of the knurling head 4 and it makes a reverse stroke to its original position to the switch 10. Then, using the wedges 9, acting on the sliders 8, the rollers 5 are radially displaced under the second forward stroke and the flag 15 is moved in the forward direction by the required amount. Next, the second direct stroke of the knurling head 4 with rollers 5 is performed to the switch 11, which gives a signal to reverse to return it to its original position to the switch 10. After completing several straight strokes of the knurling head 4, a knurled profile of the required shape is obtained. The proposed method allows you to restore a worn spline or gear profile due to the movement of metal, to compensate for the wear of spline and gear profiles, from the underlying layers by moving the working tool in the axial hole of the shaft with subsequent forming and calibrating passes of the knurled roller head along the spline or gear profile. The working tool, the contact surface of which is made toroidal, is installed on the piercing, and the outer diameter of the toroidal surface is determined based on the conditional equality of the deformable volume of the axial hole and the volume of the total wear of the spline or gear profile.

Claims (1)

Способ восстановления изношенных шлицевых и зубчатых профилей на валах, включающий высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью вала, перемещение металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала с последующими формирующим и калибрующим проходами накатной роликовой головки по профилю вала, при этом высверливание цилиндрического отверстия осуществляют с учетом величины суммарного объема деформируемого материала, его физико-механических свойств, рабочего профиля ролика и скорости деформирования, отличающийся тем, что после высверливания отверстия вал нагревают до ковочных температур.A method for restoring worn spline and gear profiles on shafts, including drilling a cylindrical hole, the axis of which coincides with the geometric axis of the shaft, moving metal from the underlying layers of the shaft by moving the working tool in the axial hole of the shaft with subsequent forming and calibrating passes of the knurled roller head along the profile of the shaft, when the drilling of a cylindrical hole is carried out taking into account the total volume of the deformable material, its physical and mechanical properties, the working profile of the roller and the rate of deformation, characterized in that after drilling the hole, the shaft is heated to forging temperatures.
RU2019142050A 2019-12-16 2019-12-16 Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts RU2729271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142050A RU2729271C1 (en) 2019-12-16 2019-12-16 Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142050A RU2729271C1 (en) 2019-12-16 2019-12-16 Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729271C1 true RU2729271C1 (en) 2020-08-05

Family

ID=72085563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019142050A RU2729271C1 (en) 2019-12-16 2019-12-16 Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729271C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3273232A (en) * 1965-10-21 1966-09-20 Clady J Royer Method for replacing worn or fractured teeth on large gear rings
SU1299691A1 (en) * 1985-11-25 1987-03-30 Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР Method of reconditioning gear wheels
SU1328055A1 (en) * 1985-11-10 1987-08-07 Предприятие П/Я А-1495 Method of producing annular forgings
SU1391788A2 (en) * 1986-11-06 1988-04-30 Белорусский Политехнический Институт Method of reconditioning large-module gear wheels
RU2240196C1 (en) * 2003-03-14 2004-11-20 Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Method for lengthwise multi-pass rolling on shafts splined and toothed profiles
RU2389581C1 (en) * 2008-10-30 2010-05-20 Анатолий Кондратьевич Онищенко Method to produce disk

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3273232A (en) * 1965-10-21 1966-09-20 Clady J Royer Method for replacing worn or fractured teeth on large gear rings
SU1328055A1 (en) * 1985-11-10 1987-08-07 Предприятие П/Я А-1495 Method of producing annular forgings
SU1299691A1 (en) * 1985-11-25 1987-03-30 Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР Method of reconditioning gear wheels
SU1391788A2 (en) * 1986-11-06 1988-04-30 Белорусский Политехнический Институт Method of reconditioning large-module gear wheels
RU2240196C1 (en) * 2003-03-14 2004-11-20 Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Method for lengthwise multi-pass rolling on shafts splined and toothed profiles
RU2389581C1 (en) * 2008-10-30 2010-05-20 Анатолий Кондратьевич Онищенко Method to produce disk

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2468880C1 (en) Method of lengthwise multipass reconditioning of shaft splines and teeth
JP5151489B2 (en) Manufacturing method of bearing outer ring
DE2425316A1 (en) Process for the production of hollow ring-shaped workpieces
US20150068264A1 (en) Manufacturing method for bearing outer ring
RU2729271C1 (en) Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts
RU2240196C1 (en) Method for lengthwise multi-pass rolling on shafts splined and toothed profiles
RU2655555C1 (en) Method of diamond-shaped riffle forming on outer surface of cylindrical shell
RU2728135C1 (en) Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts
RU2738717C1 (en) Method of recovery of worn-out splined and toothed profiles on shafts
WO2006101098A1 (en) Apparatus and method for manufacturing outer ring member for constant velocity joint and intermediate molded body of the outer ring member
RU2739993C1 (en) Method of restoring shaft-rolling bearing connection
RU2736989C1 (en) Method of restoring connection "shaft-rolling bearing"
DE19955321A1 (en) Circular kneading machine with hydraulic force leveling has tool fittings between stroke drive and tool
RU2729994C1 (en) Method of restoring connection "shaft-rolling bearing"
RU2461436C1 (en) Method of producing variable cross-section thin-wall shells
RU2731620C1 (en) Method of restoring connection "shaft-rolling bearing"
US4016739A (en) Method of shaping ring blanks
RU2744076C1 (en) Method of restoring seat surface for rolling bearing
RU2633864C2 (en) Method for restoration of inner surface of cylinder liners of internal combustion engines
JPS58168452A (en) Method and apparatus for roughing-down in case of hot forging
RU2597852C2 (en) Ball valve half-body and preparation method thereof
RU2758432C1 (en) Method for restoring landing surface under rolling bearing
RU152121U1 (en) PRESSURE ROLLER
RU2744084C1 (en) Method of restoring connection "shaft-roller bearing"
RU2296022C2 (en) Tube production method