SU946781A1 - Способ изготовлени цилиндрических шестерен - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ШЕСТЕРЕН

Изобретение отнсжитс  к обработке металлов давлением, а более койкретно. к способам штамповки шестерен с зубом и может быть использовано дл  изготовлени  пластическим деформированием цилиндрических зубчатых колес типа сателлитов , зубчатых муфт и шлицевых втулок.

Известен способ формообразовани  зубчатых венцов и шлицевых валов путем выдавливани  зубьев перемещающимс  в радиальном направлении пуансонами, профиль которых повтор ет профиль впадин между зубь ми С1 Недостатком указанного способа формообразовани  зубьев  вл етс  сложность его практического применени , так как дл  его осуществлени  необходимо обеспечить синхронные перемещени  в радиальном направлении пуансонов, формирующих впадины зубчатого венца и одновременно приложить усилие к заготовке, направленное вдоль ее оси. Кроме того, применениенежесткого инструмента дл  формообразовани  зубьев не обеспечивает

требуемой точности щтамповок и пошюгЬ .заполнени  профил  зубьев.

Известен способ изготовлени  цилиндрических шестерен, включающий предварительную штамповку заготовки с зубь ми и калибровку полученного издели  L2J.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что при формообразованиипредварительного полуфабриката должен быть по10 лучен полный профиль зубьев. Получение же полного профил  зубчатого венца за один переход в обычном штампе практически невозможно из-за плохого заполненени  глубоких полостей. Кроме того,

15 с гравюрой соответствующей окончательной форме зубьев с резкими угловыми переходами, будет иметь низкую стойкость. Штамповка же предварительного полуфабриката с зубчатым венцом в

20 закрытом штампе требует точного дозировани  заготовок по весу и обладает также всеми другими HenoCTaTKaNni, присущими закрытой штах швке. Пёль изобретени  - улучшение качест ва получаемых шестерен и повышение стойкости штампового инструмента. Указанна  цель достигаетс  тем, что Э способе изготовлени  цилиндрических шестерен, включающем предварительную штамповку заготовки с дубь ми и калиЬ poBi ло ученного издели , при предварительной штамповке формуют зубь  с поперечным сечением в виде трапеции, при этом зубь  по основной окружности формуют толщиной, равной толщине гото вой шестерни, величину угла d между боковой стороной трапеции и осью симметрии зуба определ ют из выражени  S 90 o6--oLgft а радиус К скруглени  углов и высотуtl головки предварительного профил  зуба Выбирают, соответственно, по следующим соотношени м 0,5 b-higot СОбоС f|-|i.(-(J5-fnol), где etg- угол наклона линии зацеплени  ( угол профил  зуба), град; 9 - толщина зуба по делительной окружности, мм; R - радигус делительной окружности зубчатого венца,, мм; Ь - высота головки зуба, мм. На фиг. 1 изображен штамп дл  пред варительного формообразовани  заготовк шестерни с наружным зубчатым венцом; на фиг. 2 - устройство дл  калибровки наружного зубчатого Beiiia раздачей в зубчатой матрице; на фиг. 3 - устройство дл  калибровки шестерен с внутренним зубчатым венцом обжимом на зубчатой оправке; на фиг. 4 - профиль зуба после предварительного формообразовани ; на фиг. 5 - окончательный про филь зуба после калибровки. Штамп дл  предварительного формообразовани  содержит нижнюю вставку 1 с выталкивателем 2 и верхнюю вставку 3 с пуансоном 4. YcTpolteTBo хш  калибровки наружного зубчатого венца раздачей содержит зубчатую матрицу 5, выталкиватель 6, деформирующий прошивень 7, и пуансон 8, передающий усилие пресса заготовке 9. Устройство дл  калибровки шестерен с внутренним зубчатым венцом обжимом на оправке включает конусную матрицу Ю, служащую дл  обокима заготовки 9 и пуансон 11, в отверстие которого входит зубчата  оправка 12. Оюсоб осуществл ют следующим образом . Цилиндрическую заготовку, полученную при резке проката, устанавливают в нижнюю вставку 1 предварительного штампа и осаживают ее верхней вставкой 5 с пуансоном 4 до полного заполнени  ручь . При этом получают коническую заготовку с цилиндрическими зубь ми предварительного трапецеидального профил , толщина которых по ду.ге 13 основной окружности равна толщине зубьев по дуге 14 основной окружности окончательного профил . Дл  того, чтобы получить после калибровки требуемый профиль зубчатого венца, при предварительном формообразовании заготовки формуют зуб с профилем в поперечном сечении в виде трапеции , причем толщину зуба по основной окружности получают равной толщине зуба готовой детали, величину угла в6 между боковой стороной трапеции и осью симметрии з}ба определ ют из выражени  5 90 Я а радиус г округлени  углов и высоту Vi головки предварительного профил  :jv6n выбирают из соотнощет;й 0 -S-ht oL СОС ii-1iVh() где L g- угол наклона линии зацеплени  ( угол профил  зуба), град; 5 - толщина зуба по делительной окружности, мм; R - радиус делительной окружности з бчатого венца, мм; li - высота головки зуба, мм. Обща  высота зуба предварительного профил  выбирае-Л   из услови  равенства площади его поперечного сеченн  площади сечени  окончательного профил  . После предварительного формообразовани  заготовку удал ют из щтампа выталкивателем 2, устанавливают в зубчатую матрицу 5 на деформирующий прошивень 7 и при ходе пуансона 8 вместе-с матрицей 5 вниз осуществл ют прошивнем 7 раздачу заготовю и калибровку зубчатого венца в зубчатой матрице. 5. В результате получают цилиндрическую шестерню с окончательно образовгалным

профилем зубьев, формообразование которого осуществл етс  за счет осадки предварительного профил  зубьев при соприкосновении их со стенками зубчатой матрицы 5, вызванном увеличением диаметра зубчатого венца за счет раздачи. После калибровки заготовку 9 выталкивают из матрицы выталкивателем 6.

Аналогично при изготовлении шестерен с внутренним дубчатым венцом вначале получают коническую заготовку с предварительным профилем зубьев, а затем устанавливают ее в конусную матрицу 10 и, проталкива  заготовку 9 пуансоном 11, обжимает ее на зубчатой оправке 12. При обжиме происходит калибровка зубчатого венца по зубчатой оправке и достигаетс  необходимый профиль зубьев внутреннего Ьенца.

Пример. Дл  получени  предла-. гаемым способом шестерни нapyжньпvI диаметром 0 1О2, модулем 6, количество

зубьев 15, угол профил  зуба 2О , тол1 ,

шина зуба -, 9,42, рад1гус делительной окружности 45, предварительный профиль определ етс  из приведенны выражений

,

. . 0,5-9.,0.49 -1 0.970V )-G+3,3- (1-0,24-2)8,Г. мм.

По срагзнонию с известным использование предлагаемого способа позволит повысить стойкость формообразующего инструмента, повысить точность получаемого деформированием зубчатого венца уменьшить припуск на окончательную обработку резанием, а в р де случаев полностью исключить эту обработку. Это приведет к значительному снижению трудоемкости обработки деталей и к уменьшению расхода металла на их изготовление .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  цилиндрических шестерен, включающий предварительную штамповку заготовки с зубь ми и калиб5 ровку полученного издели , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества получаемых шестерен и повьш1ени  стойкости штампового инструмента , при предварительной штамповке

   10 формуют зубь  с поперечным сечением в виде трапеции, при этом зубь  по осноной окружности формуют толщиной, равно толщине зуба готовой шестерни, величину угла об между боковой стороной тро15 пешш и осью симметрии :зуба определ ют из выражени 

   di- - 90 .-,

   а радиус У округлени  углов и высоту fj

   20 головки предварительного профил  зуба выбирают, соответственно, по следующим соотношени м:

   . 0,5$-b.,t25CO oL

   ii::tl- l-(-C,lMot)

   30 где - угол наклона линии зацеплени  (угол профил  зуба), град; S - толщина зуба по делительной

   окружности, мм;

   R - радиус делительной окружности 35, зубчатого венца, мм;

   Vi - высота головки зуба, мм.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 40 1. Авторское свидетельство СССР № 539664, кл. В 21 К 1/ЗО, 1975.

   2, Авторское свидетельство СССР № 637189, кл. В 21 К 1/ЗО, 1976 (прототип).