SU1639933A1

SU1639933A1 - Способ восстановлени крупномодульных зубчатых колес

Info

Publication number: SU1639933A1
Application number: SU894677738A
Authority: SU
Inventors: Олег Игоревич Кузьменков; Николай Константинович Кривенко; Владимир Леонидович Басинюк; Сергей Петрович Руденко; Николай Григорьевич Янкевич; Наталья Степановна Янкевич; Геннадий Богданович Гудиевский; Татьяна Павловна Пряникова
Original assignee: Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-04-07

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано в ремонтном производстве при восстановлении крупномодульных зубчатых колес. Целью изобретени вл етс обеспечение возможности восстановлени тонкостенных зубчатых колес. Способ предусматривает внедрение конических инденторов,имеющих угол конусности 8 . СР с 1 2 ,непосредственно в зубь со стороны обо их торцов на высоте внедрени h « (l,0-l,2)m с образованием на торцах отверстий диаметром d (0,7 - - 0,9)m и полостей, разделенных между собой перемычкой толщиной S

Description

Изобретение относитс к области обработки металлов давлением и может быть использовано в ремонтном производстве при восстановлении крупномодульных зубчатых колес.

Целью изобретени вл етс обеспечение возможности восстановлени тонкостенных зубчатых колес.

На фиг.1 показаны зуб шестерни с односторонним износом и направлени деформаций материала от внедрени индентора; на фиг.2 - геометрические характеристики восстанавливаемого зуба; на фиг.З - зуб колеса после его восстановлени , разрез.

Способ осуществл етс следующим образом.

После нагрева зубчатого колеса производ т перемещение в закрытом штампе части его материала в зону восстановлени посредством внедрени в венец конических инденторов и последующего их извлечени из полученных отверстий. Внедрение конических инденторов осуществл ют непосредственно в зубь со стороны обоих торцов на диаметре dr, расположенном на рассто нии h от диаметра .2), с образованием на торцах зубьев отверстий d с углом конусности Ср (фиг.З).

Оптимальные размеры выдавливаемого отверсти выбираютс из услови обеспечени требуемого приращени

О5

ОС

ее ее ос ос

дл компенсации износа по боковым сторонам зубьев (фиг.1) и обеспечени требуемой податливости. При этом полученные полости не должны снижать прочность зубьев.

Дл исследовани напр женного состо ни в галтел х разработана модель зуба, основанна на методе4конечных элементов. Расчет выполнен в плоское- ти опасного сечени при действии изгибающего момента. При этом диаметр d отверсти варьировалс в пределах (0,2-0,9)т, а рассто ние h от окружности впадин до центра отверсти выбиралось в пределах (0 - 1,65)т.Установлено , что при рассто нии h - (1-1,2)m наблюдаетс снижение напр жений в галтельных переходах, т.е. в опасном сечении зуба, на 2 - 14%. Таким образом, отверстие диаметром менее 0,9т не вызывает повышени напр жений в опасном сечении. Кроме того, при правильном выборе места внедрени отверсти наблюдаетс перераспределение напр жений в опасном сечении в сторону уменьшени , т.е. вл етс деконцентратором. При диаметре d менее 0,7т на зубь х по вл ютс черноты из-за недостаточного объема выдавливаемого металла.

Экспериментально установлено,что при увеличении зтла конусности У более 12° на восстановленных зубь х после обработки остаютс черноты, т.е. количество вытесненного металла недостаточно дл компенсации износа. При уменьшении угла конусности Ч менее 3° улучшаетс самоустановка венца, т.е. положительный эффект от повышени податливости прослеживаетс весьма слабо и резко снижаетс договечность инденторов.

Увеличение толщины перемычки S 0,2 В (фиг.З) значительно снижает податливость восстановленного колеса и по вл ютс черноты на зубь х.При уменьшении толщины перемычки ,1B значительно возрастает усилие обработки .

Виды дефектов после механической

обработки приведены в табл.1.

Зависимость долговечности зуба от параметров индентора представлена в табл. ..

Таким образом, конические инденто

ры выполн ют с диаметрами d (0,7- -0,9)m и углами конусности 8 L(, Инденторы внедр ютс в тело зуба так,,,

Q 99334

чтобы их оси размещались в плоскости симметрии восстанавливаемых зубьев на рассто нии h « (l-l,2)m, Внедрение инденторов осуществл етс соосно с образованием перемычки S (0,1 - - 0,2)В.

Пример. Восстановление шестерни редуктора очистного комбайна 1К 101 (деталь - шестерн 1К 101.01.292, m 12 мм, Z 26,

В 100 мм, материал - сталь 20Х2Н4А)

5

0

5

Q

55

35

,,

осуществл етс в следующей последовательности .

Отжиг изношенного венца. Нагрев венца с помощью индуктора ТВЧ до температуры 1000 - 1050°С, раздача зубьев в штампе с образованием полостей с параметрами: диаметр отверсти на торце d 9,6 мм; глубина отверсти h 43 мм; угол конусности- Cf 12. Прот жка зуба на станке дл получени требуемого профил зубьев. Химико-термическа обработка зубчатого венца, перед цементацией отверс- ти в зубь х закрывают пробками.

Claims

Предлагаемый способ позвол ет не только восстанавливать изношенный в результате эксплуатации профиль ,д зубьев крупномодульных тонкостенных зубчатых колес, но и на 15-20% повысить их долговечность. Формула изобретени

Способ восстановлени крупномодульных зубчатых колес, включающий нагрев зубчатого колеса и перемещение инденторами в закрытом калибре части его материала в зону восстановлени , отличающийс тем, что, с целью обеспечени возможности восстановлени зубчатых колес с тонкостенным ободом, внедрение конических инденторов осуществл ют в торцы зубьев в зоне делительной окружности вдоль оси зубьев с образованием в них полостей, разделенных между собой перемычкой минимальной толщины с соблюдением следующих соотношений параметров;, d (0,7-0,9)m, h (1-1,2)m, , s (0,1-0,2)B, где d - диаметр индентора;

m - модуль зацеплени ;

h - высота внедрени инденторов;

Ср - угол конусности инденторов;

s - размер перемычки;

В - длина зуба.

40

45

50

Т а б л и ц а 1

Виды дефектов после механической обработки

Таблица 2

Разрушение по отверстию

Разрушение по отверстию

Разрушение по отверстию

ФагЛ

Фиг. 2

Фиг.З