Спосіб зміцнення зубців зубчатих коліс

Спосіб зміцнення зубців зубчатих коліс, що здійснюється шляхом пластичного деформування поверхні зубців обробляючими тілами, що вільно Винахід відноситься до галузі машинобудування і може бути використаний для зміцнення поверхонь зубців зубчатих коліс У сучасному машинобудуванні для отримання відповідальних деталей, що працюють в умовах навантаження, які змінюються, використовують методи поверхнево-пластичного деформування [1] Суттєво змінити фізико-механічні показники поверхневого шару деталей і підвищити їх ЗНОСОСТІЙКІСТЬ І ІНШІ експлуатаційні характеристики до зволяє електромеханічна обробка [2] За прототип вибрано спосіб зміцнення поверхні зубців зубчатих коліс [3], який полягає в пластичному деформуванні поверхні зубців обробляючими тілами, які вільно розташовані у западинах зубців При цьому надають оброблюваному зубчатому колесу і уведеному з ним у зачеплення деформуючому елементу, виконаному у вигляді шестерні зі зменшеною висотою зубців до діаметра ділильного кола, обертання з рівними кутовими швидкостями, але у різні сторони Але існуючий спосіб не дозволяє отримати значну товщину зміцненого шару поверхні зубців зубчатого колеса В основу винаходу поставлено задачу зміцнення поверхні зубців зубчатих коліс за рахунок використання енергії електричного поля, що забезпечить можливість значно покращити експлуатаційні характеристики зубчатого колеса Поставлена задача досягається тим, що корпус пристрою для зміцнення зубчатого колеса ізо розташовані у западинах зубців, при цьому оброблюваному зубчатому колесу і уведеному з ним у зачеплення деформуючому елементу, виконаному у вигляді шестірні зі зменшеною висотою зубців до діаметра ділильного кола, надають обертання з рівними кутовими швидкостями, але у різні сторони, який відрізняється тим, що струм проходить через місце контакту оброблюваного колеса і деформуючої шестірні, а корпус пристрою ізолюється текстолітовою прокладкою люється текстолітовою прокладкою, а від електричної мережі напруженням 220 або 380В струм проходить через трансформатор, а потім через місце контакту оброблюваного колеса і деформуючої шестерні, сила струму регулюється в залежності від площини контакту, вихідної шорсткості і вимог до якості поверхні Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг 1 представлено принципову схему пристрою для зміцнення зубчатих коліс, на фіг 2 - перетин А-А У пристрій для реалізації способу зубчате колесо 1 установлено на валу 2 привода з можливістю обертання у корпусі 3, в якому паралельно валу 2 установлені вали 4 під кутом 120°, на яких закріплені деформуючі елементи 5, що мають вигляд шестерні зі зменшеними по висоті зубами з модулем, який дорівнює модулю колеса 1 Ширина зубців деформуючого елемента дорівнює ширині колеса 1 Вали 2 і 4 установлені в корпусі 3 на опорах кочення 6 На протилежних кінцях валів 2 і 4 установлені шестерні 7, модуль яких дорівнює модулю оброблюваного колеса 1 Зубчате колесо 1, деформуючі елементи 5 і шестерні 7 установлені на валах 2 і 4 за допомогою шпонок 8 і обмежені від переміщень у осьовому напрямі розрізними стопорними кільцями 9 Вихідний кінець вала 2 через муфту з'єднаний з електродвигуном привода пристрою (не показані) Крім того, на КІНЦІ валу 2 установлено ковзний контакт для підключення трансформатора У кожній западині зубків зубча 49194 того колеса 1 розташовані вільно стальні загартовані кульки, твердість яких перевищує твердість матеріалу зубчатого колеса 1 Об'єм обробляючих кульок 10 складає половину об'єму западини зуба зміцнюваного зубчатого колеса Зверху корпуса З розташована кришка 11 Корпус 3 ізольований за допомогою текстолітової прокладки 12 Зміцнення зубчатих коліс здійснюється наступним чином При знятій кришці 11 у корпусі 3 на валу 2 за допомогою шпонки 8 і стопорного кільця 9 фіксують зубчате колесо, 1, що буде зміцнюватись Западини між зубцями заповнюються обробляючими тілами 10 Закривають корпус 3 кришкою 11 і надають від електродвигуна привода обертання валу 2, разом з яким обертаються закріплені на ньому колесо 1 і шестерня 7 Через шестерню 7 обертання передається валам 4, на яких закріплені деформуючі елементи 5 Під час обертання деформуючих елементів 5 і зміцнюваного зубчатого колеса 1 обробляючі тіла 10 інтенсивно перемішуються Від трансформатора 13 подається електричний струм на вал 2 і корпус 3 Через те, що твердість обробляючих тіл 10 перевищує твердість зубців зубчатого колеса, у місцях контакту поверхні зубців колеса 1 і обробляючих тіл 10 матеріал колеса 1 пластично деформується і зміцнюється Через наявність у зоні деформації силової і теплової дії величина деформованого шару поверхні зубчатого колеса 1 буде збільшуватись Через обертання і виходу з зачеплення зуба деформуючого елементу 5 тиск на обробляючі тіла 10 у западинах зубців колеса 1 зменшується, від випадання обробляючих тіл 10 із западин зубців колеса 1 у результаті діючої на них відцентрової сили утримує внутрішня поверхня корпуса З Через проміжок часу, що дорівнює половині часу виконання зміцнення зубців зубчатого колеса 1, напрям обертання колеса і деформуючих елементів 5 змінюють на протилежний, що забезпечує рівномірність зміцнення поверхні зубців зубчатого колеса Після закінчення часу для обробки колеса, який визначається дослідним шляхом, що залежить від матеріалу зубчатого колеса і потрібних показників якості зміцнюваної поверхні, виключають трансформатор, зупиняють електродвигун привода, знімають кришку 11 з корпуса 3, попередньо знявши стопорне кільце 9, а знімають зубчате колесо 1, а обробляючі тіла 10 видаляють у тару Потім на валу 2 фіксують наступне зубчате колесо і цикл обробки повторюють Спосіб може бути здійснений наступним чином виконують зміцнення шестерні редуктора, що має модуль 2,5 і КІЛЬКІСТЬ зубців 20, виготовленої з матеріалу 40Х і яка має твердість HRC 40 після термообробки гартуванням СВЧ У якості деформуючих елементів використовують шестерні, загартовані до HRC 5 0 - 5 5 У якості обробляючих тіл стальні шари діаметром 1,5 - 2мм з HRC 60 Зміцнення виконують протягом 10 хвилин при частоті обертання 20с , причому після перших 5 хвилин виконують реверсування напряму обертання Характеристика режимів зміцнення сила струму 1200 - 1500А, вторинне напруження 24В Глибина шару, зміцненого електромеханічним способом, складає 0,6 - 1мм ДОВГОВІЧНІСТЬ зубчатих коліс зростає у 1,2 -1,5 рази Література 1 Папшев Д Д Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием - М Машиностроение, 1978 -152с 2 Аскинази Б М Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой Л Машиностроение, Ленингр отд-ние, 1977-184 с 3 А С 1291261 СССР, МКИ3 В21Н5/00, В24 В39/00 Способ упрочнения поверхности зубьев зубчатых колес/ И С Афтаназив (СССР) -№ 3958808/25-27, Заявлено 0210 85, Опубл 23 02 87, Бюл №7// Открытия и изобретения 1987 - № 7 9 10 6 Н 9 і 210 9 Фіг. 1 В 49194 10 Фіг.2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71