Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления

Экспериментальное зубчатое колесо и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение эффективности испытаний зубчатого колеса. В экспериментальном зубчатом колесе из материала подвергнутого объемной термообработке , твердость рабочих поверхностей зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках Для обеспечения этого перед объемной термообработкой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимадьного радиуса бандажа 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 55/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

" 1 1> >1 9 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791193/28 (22) 13.02,90 (46) 15,07.92, Бюл. М 26 (71) Донецкое производственное объедине- ние по горному машиностроению "Донецкгормаш" (72) Л.M. Раскин (53) 621.833(088.8) (56) Кудрявцев В.Н, Планетарные передачи.—

М,; Машиностроение, 1966. с. 159-161. табл, 16-18, Авторское свидетельство СССР

К 167334, кл. F 16 Н 55/04, 1965. (54) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ЗУБЧАТОЕ

КОЛЕСО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях зубчатых передач из материалов. подвергнутых обьемной термообработке.

Известно зубчатое колесо с постоянной длиной зубьев, но с переменным от зуба к зубу углом наклона. Это колесо предназначено для повышения эффективности испытаний.

Недостатком его является то, что для получения зависимости несущел способности передачи от твердости зубьев необходимо испытать несколько колес с различной твердостью. Недостатком является и нетехнологичность конструкции этого колеса.

В качестве прототипа принято зубчатое колесо с переменной длиной зубьев, но с одинаковой твердостью всех зубьев.

Такое колесо позволяет сократить время испытаний при исследовании контакт>5U„„1747785 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению, Цель изобретения — повышение эффективности испытаний зубчатого колеса, В экспериментальном зубчатом колесе из материала, подвергнутого обьемной термоабработке, твердость рабочих поверхностей зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках. Для обеспечения этого перед объемной термообрабаткой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимуьного радиуса бандажа. 2 с,п, ф-лы, 3 ил. ной выносливости для материала конкрет ной твердости.

Недостатком этого технического решения является неэффективность испытаний, так как при исследовании зависимости несущей способности от твердости зубьев требуется большое количество колес с раз- - фь, ной твердостью и большая длительность и трудоемкость испытаний. 4

Цель изобретения — повышение эффективности испытаний, а именно уменьшение . у потребного количества колес, сокращение длительности и трудоемкости испытаний.

Эта цель достигается благодаря таму, а что в экспериментальном зубчатом колесе, выполненном из материала, подвергнутого обьемной термообработке и садер>кащем ступицу и зубчатый венец, рабочая поверхность зубьев которого имеет повышенную твердость по отношению к сердцевине ступицы, твердость рабочей поверхности зубь1747785

10 ев выполнейа переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках. Кроме того, для получения твердости, переменной от максимума до минимума в диаметрально противоположных точках, перед обьемной термообработКоА на колесо одевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы, толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не меньше максимального радиуса бандажа.

На фиг,1 изображен вид на торец колеса, на фиг.2 — колесо, разрез; на фиг,3— схема изменения твердости зубьев от максимума до минимума, Экспериментальное зубчатое колесо 1 содержит ступицу с отверстием 2 диаметром ci и шпоночным пазом 3 и зубчатый венец диаметром О с зубьями 4. Длина В всех зубьев 4 одинакова. Зубчатое колесо выполнено из стали, подвергнутой обьемной термообработке, обеспечивающей твердость, уменьшающуюся с удалением от нару>кной поверхности.

Перед обьемной термообработкой на зубчатый венец надевают бандаж 5, радиальная толщина которого переменная: от минимальнои, равной а, до максимальной,— а1, Осевая толщина разнотолшинного бандажа 5 равна длине зубьев В.

На торцы колеса. перед термообработкой накладывают две шайбы 6 и 7, осевая толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины а1 разнотолщинного бандажа 5, а радиус шайб не, меньше максимального радиуса разнотолщинного бандажа 5, т.е. не меньше величины О/2+ а1.

При объемной термообработке в сборе с раэнотолщинным банда>ком 5 и шайбами б и 7 твердость на торцах колеса и на зубьях

4 в зоне максимальной толщины банда>ка 5 получается одинаковой и минимальной, поскольку эти участки термообрабатываемой группы деталей удалены от внешней поверхности группы на одинаковое расстояние а1;

- Bee остальные зубья 4 по мере удаления от зоны максимальной толщины банда>ка 5 при термообработке получают твердость все увеличивающуюся и достигают наибольшего значения вдиаметра,льно противоположной зоне, TBM,ãäe толщина бандажа 5 минимальная и равна а, Экспериментальное зубчатое колесо работает следующим образом.

В процессе испытаний зубья 4 при постоянной нагрузке испытывают одинаковые напряжения.

Однако для зубьев с большей твердостью эти напряжения окажутся ниже предела выносливости, тогда как для зубьев с минимальной твердостью эти напря>кения будут уже достаточными для выкрашивания рабочих поверхностей. При этом на каждом уровне нагрузки в равных условиях оказываются одновременно две группы зубьев (справа и слева от зубьев с минимальной т ве рдость ю), Меняя уровень нагрузки, можно довести до поверхностного выкрашивания все более и более твердые участки зубчатого венца, получая при испытаниях одного колеса несколько точек на усталостной кривой, ускоряя в целом эксперименты и экономя экспериментальные колеса.

Кроме того, в широком диапазоне твердостей от минимальной до максимальной обеспечивается возможность наблюдать развитие процесса выкрашилания строго в зависимости только от твердости, исключая влияние химсостава, режима термообработки, погрешностей зубообработки и других факторов, неизбежно влияющих при исследованиях известных экспериментальных колес..

Формула изобретения

1. Экспериментальное зубчатое колесо, выполненное из материала, подвергнутого обьемной термообработке, содержащее ступицу и зубчатый венец, рабочая поверхность зубьев которого имеет повышенную твердость по отношению к сердцевине ступицы, отличающееся тем,что,с целью повышения эффективности его испытаний, твердость на рабочих поверхностях зубьев выполнена переменной от максимума до минимума в диаметрально противополо>кных точках.

2, Способ изготовления экспериментального зубчатого колеса, включающий механическую и обьемную термообработку, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью получения твердости, переменной от макси- мума до минимума в диаметрально противоположныx точках, перед объемной термообработкой на колесо надевают разнотолщинный бандаж, а на торцы колеса накладывают две цилиндрические шайбы. толщина каждой из которых не меньше максимальной радиальной толщины бандажа, а их радиус не мен ьше максимального радиуса бандажа.

Составитель Л.Раскин

Редактор М.Кобылянская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 2487 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственногб комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж.35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101