Способ изготовления зубчатых колес

Способ изготовления зубчатых колес

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области термической обработки металлов и сплавов, а именно к способу изготовления зубчатых колес муфты сцепления. Цель изобретения - уменьшение коробпения зубьев колес муфты при сохранении служебных свойств поверхности зубьев. Сущность изобретения заключается в том, что форму поперечного сечения зуба изменяют таким образом, чтобы изгибающий момент от внутренних сил равнялся нулю, а координаты центра тяжести измененного сечения m составляли Xj 21 S, х;Е,-b; h; / / Z:S;Eib;h-, y .Г:,У;Е. I / Д i структурная Ut деформация цементованного слоя, Е-, b ,h, y ;,x, - соответственно модуль упругости, ширина толщина и координаты центра тяжести i-ro расчетного слоя поперечного сечения зуба , п, m - число расчетных слоев вдоль главных осей инерции несимметричного поперечного сечения зуба. Поперечное сечение зуба изменяют путем высверливания отверстия. 1 нл. (Л с ю со а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5!) 4 " 21 D 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 8,х;К;Ь,,h;/ 1 =1 и

;> 5 ; у; Е;Ь; h, / а1 составляли х с

/ Ó 8Ebh;, у

q = 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3810381/22-02 (22) 31. 10. 84 (46) 15.03.87. Бюл. В 10 (71) Запорожский машиностроительный институт им. B.ß.×óáàðÿ (72) В.В.Абрамов (53) 621.785-9?(088.8) (56) Гуляев А.П. Термическая обработ- ка стали. N.: Машиностроение, 1953, с. 229.

Юрьев С.Ф. Деформация стали при химико-термической обработке. И.:

Машгиз, 1950, с. 147-148. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН>И ЗУБЧАТЫХ

КОЖС (57) Изобретение относится к области термической обработки металлов и сплавов, а именно к способу изготовления зубчатых колес муфты сцепления.

Цель изобретения — уменьшение короб- пения зубьев колес муфты при сохранении служебных свойств поверхности зубьев. Сущность изобретения заключается в том, что форму поперечного сечения зуба изменяют таким образом, чтобы изгибающий момент от. внутренних сил равнялся нулю, а координаты центра тяжести измененного сечения

И

/ I) E.b;h;, где 3; — структурная

1с дес-ормацня цементованного слоя, Е „, Ъ;, h y; х, — соответственно модуль упругости, ширина, толщина и координаты центра тяжести i-го расчетного слоя поперечного сечения зуба, п ш — число расчетных слоев вдоль главных осей инерции несимметричного поперечного сечения зуба. Поперечное сечение зуба изменяют путем высверливания отверстия. 1 ил.

1296607 S; х;к„г;

1 с Г Я. К

; g ; E„F, F;Е;г;

1 с 2Ь+Ь, < = 3(Ь+Ь,)"

2Ь; + Ь î за, +b, Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно к способу изготовления зубчатых колес муфты сцепления.

Цель изобретения — уменьшение коробления зубьев муфты при сохранении служебных свойств поверхности зубьев.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ.

На чертеже обозначено; 1 — фигура 10 зуба муфты, 2 — отверстия.

Перед цементацией проводится сме.щение центра тяжести поперечного сеJ. чения зуба путем изменения его формы так, чтобы изгибающий момент от внут- 15 ренних сил равнялся нулю.

При этом координаты центра тяжес" ти измененного сечения должны определяться иэ следующих зависимостей: где 3, - структурная деформация це- ЗО яентированного слоя, E; F X, У вЂ” модуль упругости, площадь и ординаты центра тяжести i-го расчетного слоя поперечного сечения зуба, n,m - число расчетных слоев, на которое разбивается вдоль главных осей инерции несимметричное поперечное сечение зуба. 40

Пример. С целью повьппения износоустойчивости муфты сцепления из стали 20ХГР зубья муфты подвергаются цементации. В процессе цементации и последующем охлаждении зубья муфты 45 коробятся. При этом, как показала практика, в зависимости от плавки зубья могут коробиться внутрь или расходитвся.

Требуется известным способом умень-50 шить коробление зубьев муфты сцепления. Размеры зуба Ь; = 13 мм, Ъ

= 8,67 мм, Н = 10 мм. Глубина цементованного слоя h; = h = h> = 0,3 мм.

Вычисляем координату центра тя- 55 жести поперечного сечения зуба:.

2 — — — — — 5,33 мм (2) (2 13 + 8 67) ° 10

3(13 + 8,67) Иэ условия равенства нулю изгибающего момента от внутренних сил при постоянной по всему параметру зуба структурной деформации с = const получаем:

=3 ash ° (Н вЂ” у — 05h) S h (ус J, 5h ) - Ейз (ус

0,5H) = 0 (3) Определяем размер S цементируемой поверхности при полной цементации боковых и нижней S = Ь

= 8,67 мм поверхностях зуба.

После подстановки исходных данных в условие (3) находим.

S„ (10 — 5,33 — 0,3 0,5) — 8,67(5,33 — 0,3 0,5)

- 10(5,33 —. 5) = О, откуда S - =10,63, что составляет

0,82 от b . Таким образом, внешняя поверхность зуба должна быть защищена от цементации примерно на 187, Защищаем часть наружной поверхности зуба от цементации путем меднения.

С этой целью выполняем следующие операции: монтаж детали, обеэжиривание, промывка, травление, промывка, декопирование, промывка, меднение, промывка, сушка, демонтаж.

Процесс деконирования при требуемой точности соблюдения размеров предохранения поверхности зуба от цементации механизировать трудно.

Подвергают муфту цементации.

Положительный эффект оценивается улучшением качества и удешевлением продукции ускорением процесса производства и улучшением условий труда.

Теперь уменьшим коробление предложенным способом.

Определяем координату центра тяжести У и площадь F поперечного сечения зуба, не ослабленного технологическим отверстием: (2, 13 + 8,6667) 10

5,33 мм

F = — (Ь + Ь ) h = — (8 6667 +

1 . 1

2 2

+ 13) ° 10 = 108,33 мм .

3 1296607 4

-IIPHMeM моДУль УпРУгости ДлЯ цемен- от цементации внешней поверхности тованной и нецементованной стали зуба Ai. (прототип} от требуемого иэодинаковыми (E = const), величину гибающего момента.М,. структурной Деформации 8 = const . Например, если в поперечном сечетолшину цементованного слоя Ьэ = 5 нии зуба рассматриваемой муфты просМе верлить в центре с координатой у с

Определим по формУле (1) центр = 7 мм круглое отверстие диаметром тЯжести новой фоРмы попеРечного сече- d = 3 мм то изгибающий момент

Р ния зУба, обеспечивающей полное Уст- М /рЕ = 1 588 мм Уменьшится по срави ранение коробления зуба: нению с моментом М„/RE = 3,136 мм

21,(1, /2) + b(h hg/2)+b hg/2 для зуба беэ отверстия в 2 раза. и l

Ус b+b +2h Соответственно кривизна и прогиб бу2 10 5+13(10 0,15)+8 6667 0,15 дут уменьшены в 1,89 раза. Для полуh 13 + 8 6667 + 2 10 чения -этого же эффекта способом, принятым за прототип, необходимо внешнюю поверхность зуба предохранить

В формулу (1) 6 = const u h = const от насыщения углеродом на 23Х. .b входят в числитель и знаменатель, поэтому при расчетах сокращаются. Та- Ф о Р м У л а и э о б Р е т е н и я ким образом, значение у не зависит

И 20

Способ изготовления зубчатых коот марки стали и режимов цементации.

И лес, преимущественно муфт сцепления, Вторая координата х лежит на с включающий цементацию поверхности, оси симметрии зуба. отличающийся

Новая форма поперечного сечения .зуба с центром тяжести у = 5,50 мм

25 с целью уменьшения коробления зубьев с .муфты при сохранении служебных может быть самой разнообразной. Любое поперечное сечение зуба, для которосвойств поверхности зубьев уб ьев, пер ед цементацией изменяют форму поперечго центр тяжести удовлетворяет не-! и ного сечения зуба путем высверлнзаравенству Ус < У, а ус, будет коро ния отверстия т к ия так, что ы изгибающий биться меньше, чем зуб, не ослабленмомент от внутренних сил равнялся нуный отверстием. Например, рассмотлю, а координаты Х и у рим круглое отверстие. лю а коо Х У ц„ тяжести измененного сечения составРадиус отверстия r следует назначить из условия r с у /3.Примем

r = 1,5 мм. Отверстие следует прос- 35 верлить на расстоянии (фиг. 1)..

;Ф с

It

2 ус ) F

Фг (5,50 - 5 33) 108 33 = 2 88

1,5

У °

Все расчеты, связанные с проектированием и оптимизацией любой формы поперечного сечения зуба муфты, можно выполнить на ЭВМ по программе.

Машинное время счета на ЕС-1020 не превышает одной минуты.

С помощью предложенного способа появляется возможность управлять в широких пределах величиной и знаком изгибающего момента М „. от внутренних сил (кривизной, прогибом) зуба.

Ниже показана зависимость координаты у и величины предохраненной

Mh;E;b;Ь;

h; где 8; — структурная деформация цементованного слоя, Е;,b;,h;,Y;,Õ вЂ” соответственно модуль упругости, ширина, толщина и координаты центра тяжести i-го расчетного

50 слоя поперечного сечения зуба, п ш — число расчетных слоев вдоль главных осей инерции несимметричного поперечного сечения зуба.

1296607

Способ

М /Eg

Показатель

2,5

-3,2

0,6

-i 3

4,4

6,3

5,2 5,4 5,6 5,8

Предлагаемый

Y с

3 77 14 54 25 31 36 01

Прототип

Невозможно

Составитель К. Кулемин

Техред А.Кравчук Корректор А.Ильин

Редактор К. Иолощук

Заказ 720/30

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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