Метод за увеличаване на контактната якост на зъбните колела
Собственици на патент RU 2534496:
Изобретението се отнася до машиностроенето, по-специално до зъбни колела, и може да се използва за зъбни колела, работещи с несъосни валове. За да се увеличи контактната якост на зъбите на зъбните колела, работните повърхности на зъбите се закаляват чрез увеличаване на тяхната твърдост. Номиналната твърдост, изчислена за случая на контакт на зъбите по цялата ширина на работните им повърхности, се увеличава в посока на изместване на контактното петно - от периферните равнини на симетрия на колелата до краищата на зъбите, като се довежда до максималната стойност в тези краища. В резултат на това се повишава устойчивостта на износване на зъбите на зъбните колела. 1 болен.
Изобретението се отнася до машиностроенето, по-специално до зъбни колела, и може да се използва за зъбни колела, работещи с несъосни валове.
Известен метод за увеличаване на контактната якост на зъбите на зъбни колела, работещи с неправилно подравнени оси, който се състои в това, че страничните работни повърхности на зъбите са бъчвообразни - вижте например „A.A. Староселски, Д.Н. Гаркунов. Издръжливост на триещите се машинни части. - М.: Машиностроене, 1967, 296 с. ил.", стр.184.
Недостатъкът на този метод е, че при бъчвовидни работни повърхности на зъбите, натоварването, възприемано от зъбите от колелото, свързано в трансмисията, се възприема всеки път от зъбите в точката на контакт, а не по протежение на линията, независимо дали валът на колелото е изместен или не. Това намалява контактната якост на работните повърхности на зъбите на колелата, допринася за тяхната пластична деформация, нарушаване на кинематиката и динамиката на зъбите. Това допринася за развитието на износване на работните повърхности и може да доведе до разрушаване на зъбите и повреда на колелото.
Методът е взет като прототипувеличаване на контактната якост на зъбите, което се състои в втвърдяване на работните повърхности на зъбите на колелото, например чрез повърхностна пластична деформация - виж „Одинцов Л.Г. Закаляване и довършване на детайли чрез повърхностна пластична деформация: Наръчник. - М .: Машиностроение, 1987, 328 с., Ил., стр. 103.
Недостатъкът на прототипа е, че закаляването се извършва равномерно по цялата ширина на работните повърхности на зъбите на колелото, без да се отчита възможното разминаване на вала, върху който е монтирано зъбното колело и при което натоварването се възприема от работната повърхност на зъбите не по цялата им ширина, а само част от тях. Това не осигурява необходимата контактна якост на тези участъци от работните повърхности на зъбите, което води до тяхната пластична деформация, засилва процесите на износване и може да доведе до разрушаване на зъбите на колелото и повреда на колелото.
Изобретението решава проблема за осигуряване на номиналната контактна якост на работните повърхности на зъбите на зъбните колела при възможни изкривявания на валовете, на които са монтирани.
За целта методът включва втвърдяване на работните повърхности на зъбите на зъбните колела чрез увеличаване на тяхната твърдост, а номиналната твърдост, изчислена за случая на контакт на зъбите по цялата ширина на работните им повърхности, се увеличава в посока на изместване на петна - от периферните равнини на симетрия на колелата до краищата на зъбите, довеждайки я до максимална стойност в тези краища.
Същността на изобретението се илюстрира с чертеж, който показва фрагмент от зъбния венец на зъбното колело (изглед от върховете на зъбите) и графика на промяната на твърдостта на работните повърхности на зъбите по ширината на работните им повърхности, от единия край на зъба до другия, съчетан с него.
Чертежът показва: венец 1, колела, горна 2 част на зъба,краища на 3-ти и 4-ти зъб, работни повърхности на 5-ти и 6-ти зъб, ширина b на зъба, периферна ос на симетрия β-β на зъбното колело.
Този метод се изпълнява по следния начин. За да се осигури необходимата контактна якост на работните повърхности на зъбните колела, тези повърхности се закаляват чрез увеличаване на тяхната твърдост. Това се осъществява чрез един от добре познатите методи на закаляване - повърхностна пластична деформация, ТВ токове, лазерна обработка и др. При липса на несъответствие на осите на вала, върху който е монтирано зъбното колело, контактът на зъбите се осъществява по цялата ширина (b) на работните повърхности (5, 6) на зъбите - линии A-B и C-D. И твърдостта (HB) на работните повърхности се изчислява като номинална, еднаква за цялата ширина (b) на работните повърхности (вижте графиката - права линия α-β-γ). Когато валът е изкривен, контактното петно върху работните повърхности се измества - от кръговете на равнината на симетрия (β-β) на колелото към краищата (3, 4) на зъбите. В този случай са възможни опции за изместване в зависимост от конструкцията на зъбната предавка и условията на нейната работа. Така че, когато контактното петно се измества само към единия край на колелото, увеличаването на втвърдяването (твърдост HB) на работните повърхности на зъбите се извършва само в една посока от периферната равнина на симетрия (β-β) на колелото. Така че, когато контактното петно се измести към крайната повърхност 4 на предавката, графиката на втвърдяване (HB твърдост) ще бъде крива линия α-β-ε; a когато контактното петно е изместено към крайната повърхност 4, графиката на втвърдяване (HB твърдост) ще бъде δ-β-γ крива. В случай на изместване на контактното петно по време на работа на колелото както към единия, така и към другия край (3, 4) на колелото, графиката на втвърдяване (твърдост HB) ще бъде крива δ-β-ε.
В сравнение с прототипа, предложеният метод осигурява необходимата контактна якост на работницитеповърхности на зъбите в случай на несъосност на валовете на зъбните колела, предотвратява деформацията на работните повърхности на зъбите, повишава тяхната износоустойчивост и увеличава издръжливостта на зъбните колела.
Метод за увеличаване на силата на контакт на зъбите на предавките, включително втвърдяване на работните повърхности на зъбите чрез увеличаване на тяхната твърдост, характеризиращ се с това, че номиналната твърдост, изчислена за случая на контакт със зъбите над цялата ширина на техните работни повърхности, се увеличава в посока на изместване на контактния пластир - от обхвата на максималната стойност на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата на краищата, носенето на краищата на краищата, носенето му на краищата.