Способ контурной закалки секторов зубчатых венцов и станок для его осуществления

Способ контурной закалки секторов зубчатых венцов и станок для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ контурной закалки секторов зубчатых венцов, включающий установку индуктора относительно закаливаемых поверхностей зубьев венца с заданными технологическими зазорами путем углового разворота индуктора на угол между обрабатываемыми зубьями и радиального перемещения его к оси вращения зубчатого венца и поочередный нагрев зубьев с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии , разворот индуктора осущест- ВЛЯ10Т вокруг оси, расположенной вне окружности выступов зубьев венца и параллельной оси вращения его, после чего производят перемещение сектора в направлении, перпендикулярном плоскости расположения осей вращения венца и разворота индуктора на величину , где А - расстояние от оси поворота индуктора до плоскости перемещения оси вращения зубчатого венца; с6 - центральный угол между плоскостями симметрии закаливаемой и средней впадин зубчатого венца. 2. Станок для контурной закалки секторов зубчатых венцов, содержащий колонну с вертикальными направляющими , расположенную на направляющих колонны каретку, несущую горизонтальные салазки с трансформатором , установленным с возможностью разворота на вертикальном валу, и индуктор, закрепленный на трансформаторе , отлич.ающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии и производственной площади, станок снабжен станиной с направляющими и расположенным на них столом для установки сектора, при этом станина размещена симметрично относительно вертикального вала трансформатора , a вал,закреплен на карет- . к.е.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

as> SU 611

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ х=л ы, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 35 1 7 06 9/22-02 (22) 02. 12. 82 (46) 15. 12. 84. Бюл. Ы - 46 (7 2) С. И. Смирнов, А. Г. Щербаков, Е. С. Кузин и Л. Ш. Розин (53) 621.785.545.005 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 207673, кл. С 21 D 9/32, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 221724, кл. С 21 D 9/32, 1968. (54) СПОСОБ КОНТУРНОЙ ЗАКАЛКИ СЕКТОРОВ ЗУБЧАТР1Х ВЕНЦОВ -И СТАНОК ДЛЯ ЕГО

О СУЩЕ СТ ВЛЕНИЯ . (57) 1. Способ контурной закалки секторов зубчатых венцов, включающий установку индуктора относительно эакаливаемых поверхностей зубьев венца с заданными технологическими зазорами путем углового разворота индуктора на угол между обрабатываемыми зубьями и радиального перемещения его к оси вращения зубчатого венца и поочередный нагрев зубьев с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии, разворот индуктора осуществляют вокруг оси, расположенной вне окружности выступов зубьев венца и параллельной оси вращения его, после чего произвбдят перемещение сектора в направлении, перпендикулярном плос"

3(5DC 2 D 42 С 21 D 32 кости расположения осей вращения венца и разворота индуктора на величину где А — расстояние от оси поворота индуктора до плоскости перемещения оси вращения зубчатого венца; с(, — центральный угол между плоскостями симметрии закаливаемой и средней впадин зубчатого венца.

2. Станок для контурной закалки секторов зубчатых венцов, содержа,щий колонну с вертикальными направ- g ляющими, расположенную на направляющих колонны каретку, несущую горизонтальные салазки с трансформатором, установленным с возможностью разворота на вертикальном валу, и индуктор, закрепленный на трансформаторе, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии и производственной площади, станок снабжен станиной с направляющими и расположенным на них столом для установки сектора, при этом станина размещена ситп1етрично относительно вертикального вала трансформатора, а вал,закреплен на каретке.

1 ll292

Изобретение относится к области мндукцпонного нагрева, в частности к контурной закалке зубчатых венцов большого диаметра, и преимущественно может быть использовано при закалке отдельно взятых секторов сборных зубчатых колес.

Известен способ контурной закалки зубчатых венцов наружного,и внутреннего зацепления включающий tO установку индуктора относительно эакаливаемых поверхностей зубьев с заданными технологическими .зазорами путем углового разворота венца на угол между обрабатываемыми зубьями и перемещения индуктора к оси вращения зубчатого венца и поочередный нагрев зубьев с последующим охлаждением. Станок для осуществления известного способа контурной закалки зубчатых венцов со" держит станину с горизонтальными направляющими, несущими поворотный стол для установки венца и колонну с вертикальной кареткой, несущей горизонтальные салазки с трансформатором и индуктором (! .

Станок для осуществления известного способа требует большой производственной площади при закалке вен- З0 цов секторов сборных зубчатых колес больших диаметров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контурной закалки секторов зубчатых венцов, включающий уста35 новку индуктора относительно закаливаемых поверхностей зубьев венца с заданнымн технологическими зазорами нутем углового разворота ин40 дуктора на угол между обрабатываемыми зубьями и радиального перемещения его к оси вращения зубчатого, венца и поочередный нагрев зубьев с последующим охлаждением. Станок

45 для осуществления указанного способа содержит колонну с вертикальными направляющими, расположенную на направляющих колонны каретку, несущую горизонтальные салазки с трансформатором, установленным с возможностью разворота на вертикальном валу, и индуктор, закрепленные на трансформаторе. Станок имеет также опорные самоустанавливающиеся катки и привод перемещения его по окружноети сектора 2 $.

Однако данный станок требует боль. ших производственных площадей под зону его перемещения и расположения подводящего высокочастотного кабеля.

Большая длина кабеля, обусловленная большой зоной перемещения станка приводит к непроизводительным потерям электроэнергии.

Цель изобретения — экономия электроэнергии и производственной площади.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контурной закалки секторов зубчатых венцов, включающему установку индуктора относительно закаливаемых поверхностей зубьев венца с заданными технологическими зазорами посредством углового разворота индуктора на угол между обрабатываемыми зубьями и,радиа..ьного перемещения его к оси вращения зубчатого венца и поочередный нагрев зубьев с последующим охлаждением, разворот индуктора осуществляют вокруг оси, расположенной вне окружности выступов зубьев венца и параллельной оси вращения его, после чего производят перемещение сектора в направлении, перпендикулярном плоскости расположения осей вращения венца и разворота индуктора на величиHjj

Х=А tgX, где А — расстояние от оси поворота индуктора до плоскости перемещения оси вращения зубчатого венца;

o(— центральный угол между плоскостями симметрии закаливаемой и средней впадин зубчатого венца.

Станок для осуществления способа, содержащий колонну с вертикальными направляющими, расположенную на нанравляющих колонны каретку, несущую горизонтальные салазки с трансформатором, установленным с возможностью разворота на вертикальном валу и индуктор, закрепленный на трансформаторе, снабжен станиной с направляющими и расположенным на них столом для установки сектора, при этом станина размещена по длине симметрично относительно вертикального вала трансформатора, а вал закреплен на каретке.

На фиг.l представлен станок для осуществления способа контурной закалки секторов зубчатых венцов; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на

3,1,1292 фиг. 3 — схема, иллюстрирующая сред- нее и крайнее положения сектора и индуктора и наибольший путь перемещений сектора и индуктора по предла-. гаемому способу.

Способ контурной закалки секторов зубчатых венцов осуществляется следующим образом.

В исходном положении обрабатываемый сектор устанавливают относительно индуктора так, чтобы в плоскости симметрии средней впадины > (фиг.3) располагались ось Б разворота индуктора и ось О вращения сектора.

Перед закалкой, начиная, например, с шестой впадины Ж сектора, осуществляют поворот индуктора вокруг оси Б, расположенной вне окружности выступов зубчатого венца и параллельной оси .О вращения, на расчетный угол о °

После этого перемещают сектор на расчетную величину Х в горизонтальной плоскости, пернеиднкулярно плоскости расположения осей вращения 2$ сектора и поворота индуктора. При этом плоскость симметрии впадины

Ж сектора расположится в плоскости

ОБ осей вращения венца и разворота индуктора . 30

Величину перемещения Х сектора определяют. из зависимости

45 впадины, сектор займет крайнее нижнее положение (фиг.3), при котором ось Б поворота индуктора и ось вра- щения о сектора окажутся в плоскости симметрии индуктора. Затем перемещают индуктор в радиальном направлении к оси вращения сектора на величину Y определяемую по формуле Y=A(- — — — 1) . В этом положении .1 совЫ производится закалка шестой впадины Ж сектора.

После закалки шестой впадины Ж индуктор выводят из нее в обратном направлении в исходное положение.

Для закалки пятой впадины t проиsводят разворот индуктора вокpyr оси Б на величину окружного шага сектора. Сектор перемещают в горизонтальной плоскости на расчетную величину Х и вводят индуктор в закаливаемую .впадину, переместив его на

1 расчетную величину У А(— — — — I). сов Ы

При выводе формул для расчета ко ординат перемещения закаливаемого сектора, перемещения.и поворота индуктора для упрощения расчета, а также уменьшения величин координатных перемещений выгоднее исходить из положения, что ось разворота индуктора размещается в плоскости симметрии закаливаемого сектора. В этом случае коорА с Qg Ы где А — расстояние от оси поворота . индуктора до плоскости перемещения оси вращения зубчатого венца сектора;

eL — центральиьй угол межцу осями симметрии эакаливаемой и средней впадин зубчатого венца, рассчитываемый по формуле

36О и

Ц

2 э 45 где Z — число делительных точек (зубь ев, впадин, граней и т.д.) в полной окружности, образу-. емой закаливаемыми секторами в сборе; 50 и — порядковый номер впадины сектора, считая от средней впадины его вправо или влево, при этом средняя впадина является 55 началом отсчета. .Так, при закалке шестой впади.ны Ж сектора, считая от .средней, динаты Х, У и Ы становятся симметричными относительно начального ("среднего" )положения сектора, а их абсолютная величина уменьшается.

Если плоскость симметрии сектора совпадает с плоскостью симметрии зуба закаливаемого сектора, то сектор устанавливают так, чтобы плос" кость симметрии впадины, ближайшей к плоскости симметрии сектора, проходила через ось разворота индуктора и была перпендикулярна направлению горизонтального перемещения сектора.

Станок для осуществления способа контурной закалки секторов зубчатых венцов содержит станину 1 (фиг.1) с горизонтальными направляющими 2, по которым от привода 3 (фиг 2)., установленного на торце станины 1, перемещается прямоугольный стол 4.

На столе 4 с помощью Т-образного паза . обозначена ось симметрии 5.

На столе 4 в приспособлении б .(фиг.1) устанавливается закаливаемый

Э 11292 сектор ? .(фиг.2! так, чтобы ocb симметрии 8 средней впадины и сектора 7 совпала с осью симметрии 6 стола 4.

Со станиной жестко соединена ко- 5 лонна 9, на вертикальных направляющих 10 которой установлена каретка 1), ттривод перемещения !2 (фиг.2! . которой смонтирован на задней стороне колонны 9. 10

В корпусе каретки ll,размещен вертикальный вал 13. Вал )3 получает вращательное движение от кинематических цепей механизма единичного

I деления и ускоренного поворота (не показано 7 в Вал 13 неподвижен В го ризонтальном награвлении.

На торце вапа 13 закреплены гори.зонтальные направляющие )4, направленные в исходном положении к оси вращения 0 зубчатого венца закаливаемого сектора 7. На горизонтальных направляющих 14 установлены салазки !5, несущие трансформатор 16 с закрепленным на нем индуктором 17.

Вал )3, ось вращения которого яв-. ляется осью разворота трансформа.тора 16 с индуктором 17, постоянно располагается вне окружности вы" ступов зубчатого венца сектора 7 ® и параллельно оси 0 вращения его.

Салазки 15 снабжены механизмом ввода и отвода индуктора в радиаль" ном направлении со своим приводом (не .показано 1.

Осуществление способа закалки отдельно взятых секторов (поштучная закапка) сборных зубчатЫх венцов на предложенном станке происходит следующим образом.

Стол 4 устанавливают на станине в среднее положение, т.е. в положение, когда обозначенная на столе 4 ось симметрии 5 проходит через неподвижную ось поворота верти45 кального вала .13.

Затем в приспособлении 6 устанавливают закаливаемый сектор 7, при этом установку производят так, чтобы ось симметрии 8 средней впа- . дины а сектора (или впадины, ближайшей к среднему зубу сектора в зависимости от четности числа впадин сектора) совпала с осью симметрии 5 стола 4 и была перпендикулярна направляющим 2 станины 1. ))ндуктор 17 на трансформаторе 16 устанавливают так, чтобы его ось сим45 метрии проходила через ось поворота вала 13, Затем индуктор )7 устанавливают относительно средней впадины с! сектора 7 с требуемым технологическим зазором между боковыми сторонами зубьев и индуктора 17.

Механизмом ввода и отвода устанавливают индуктор !7 в исходное положение (на постоянное расстояние от изделия}. Такое положение узлов станка принимается за начальное.

Салазки 15 и индуктор 17 при помощи механизма единичного деления разворачивают в крайнее положение на угол о (фиг.31, например, против часовой стрелки, т.е. в положение закалки крайней впадины Ж сектора 7. Затем стол 4 с сектором 7 перемещают по направляющим 2 на расчетную координату )(, а индуктор 17 с салазками )5 — на расчетную координату Y . .Координаты Х и У соответствуют положению индуктора !7 в исходном положении. После этого механизмом ввода и отвода вводят индуктор во впадину Ж в положение закалки. В этом положении производится закалка крайней впадины

После закалки крайней впадины у. индуктор 17 с помощью механизма ввода и отвода отводят в радиальном направлении от сектора 7 в исходное положение (на постоянное расстояние от вала 13) и осуществляют разворот индуктора 17 в положение для закалки соседней впадины

Для этого производят угловой разворот салазок 15 с трансформатором lб и индуктором 17 вокруг постоянной неподвижной в горизонтальной плоскости оси 5 вала 13 на угол, равный центральному углу между обраба,тываемыми впадинами зубчатого венца сектора 7.

В этом случае прямая, проходящая по оси симметрии индуктора 17 и ось Б поворота индуктора занимает положение, параллельное прямой ли— нии, проходящей через ось симметрии впадины 3, по которой проводится закалка, и ось 0 вращения сектора 7.

Затеи происходит перемещение стола 4 с закапиваеиым сектором 7 на расчетную координату Х, соответствуюпрю положению закапиваемой впадины 0 при ее закалке.

При этом по окончании перемещения стола 4 произойдет совмещение

7 11 оси симметрии индуктора 17 с осью симметрии впадины Х .

После этого перемещается индуктор 17 по радиальным направляющим салазом 15 на расчетную координату У, соответствующую закаливаемой впадине 1, А механизмом ввода и отвода индуктор 17 вводится во впадину .С в положение закалки.

В дальнейшем закалку остальных зубьев сектора 7 производят установкой индуктора 17 последовательно во впадины >р 5 В р ч р Ъ р и к р л р м, р, так, как описано при переходе на закалку со впадины Ж на впадину е.

При закалке впадины Ж сектор 7 займет положение 0, Ж, С, а индуктор — положение 17 (фиг.З) .

При закалке впадины P сектор 7 займет положение 0", Ж", G, а индуктор положение 17"..

При закалке остальных впадин сектор будет занимать промежуточное

29245 8 положение между укаэанными крайними положениями.

Перемещение стола 4 и салазок 15 с индуктором 17 осуществляется ав" томатически позиционированием от управляющей программы или преднабора с визуальным контролем по табло цифровой индикации.

В простейшем случае перемещение

10 стола 4 и салазок 5 производят от толчковых кнопок,,пользуясь отсчетными линейками, нониусом и т.д.

Изобретение позволяет производить: закалку отдельно взятых секторов сборных зубчатых венцов неограниченных диаметров, т.е. максимальные габаритные размеры сборного венца могут значительно превышать габариты станка. рО Минимальные перемещения и повороты трансформатора с индуктором позволяют значительно снизить потери электроэнергии в средствах, подводящих энергию.

1129245

Составитель В.Белофастов

Редактор T.Âåñåëîâà Техред Л.Мартяшова Корректор И.Муска

Закаэ 9306/20 Тираж 539 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППП "Патент", г.ужгород, ул .Проектная,4