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在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

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在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

发布日期:2021-09-14 作者: 点击:

小模数渐开线花键冷滚压工艺以其效率高、低成本、精度稳定、质量可靠的特点,正逐步取代传统的滚齿和插齿工艺。小模数渐开线花键的冷轧是在专用轧机上进行的,但这种机床在我国的生产才刚刚起步。因此,我们尝试在z28-80线材轧机上冷轧小模数渐开线花键轴,并取得了良好的效果。

1.冷轧原理

滚丝机上冷轧小模数渐开线花键的原理如图1所示。50R是一对参数相同的渐开线滚轮,分别安装在线材轧机的两个主轴上,由传动机构驱动,可在同一方向同步旋转。R轮可由油缸驱动进行径向进给运动,L轮可通过调整机构与R轮在工件P表面的压痕重合。工件P定位并用两个孔夹紧。调整夹具可以使工件轴向移动。受力时,可通过夹具Φ角上的o点摆动一条平行于机床主轴的轴,以保证工件在冷轧过程中始终与两个滚轮反向滚动,以便于将工件夹紧在一起。

2.滚轮设计实例

工件参数:模数M=0.75mm,齿数z=40,压力角αD=30°,分度圆直径D=30mm,基本弧齿厚度s=1.178mm,大直径Dee=30.75mm,小径模具=28.88mm(平根),基圆直径DB=25.9808mm。工件数据为20Cr,硬度为156~186hb。


滚丝机



滚轮参数的计算方法如下:

1) 工件大直径圆上的压力角αe

2) 工件小直径圆上的压力角αi

3) 工件大直径圆上的弧齿厚度se

4) 工件小直径圆上的弧齿厚度Si

5) 工件粗直径DZ

根据横截面积平坦的原则确定DZ:

6) 滚柱齿数Z0

根据机床距,确认z28-80线材轧机距为130~230mm,取Z0=228。

7) 滚轮直径deo

碾压开始时无滑移的纯碾压应符合deoz=dzzo,但实际上,滑移是不可避免的。经验计算公式为线材轧机

8) 工件与轧制的距离Ao

9) 工件与滚轮的啮合角α′

10) 滚子分度圆直径do

11) 中径d',do'

12) 弧齿厚度s',so'在节圆上

13) 滚轮压力角αDo

在轧制过程中,由于工件上齿面和下齿面上的挤压应力不同,容易在工件上齿面上形成塌陷角,因此有必要校正滚轮的压力角。校正量与工件数据和硬度有关,此处取αDo=29.84°。

14) 滚动轴距圆直径dbo

15) 滚轮的校正啮合角αo′

16) 滚轮分度圆弧齿厚so

17) 滚轮直径圆上的压力角αeo

18) 滚轮直径圆弧齿厚度SEO

19) 滚轮的全齿高h o

Ho应大于工件的全齿高,以扩大滚轮的应用范围。但是,应验证滚轮小直径上的齿槽宽度,以确保制造过程中不存在困难。取ho=1.2mm。

20) 滚轮小直径DFO

21)滚轮小直径圆上的压力角αfo

22)滚轮小直径圆上的弧齿槽宽度EFO

滚动轮的结构尺寸、形位公差和技能要求应参照线材滚动轮和圆柱测量齿轮制定。根据齿轮工作中的花键数据计算滚动轮的公共法向长度或横杆距离m。所需数据可为Cr12MoV(硬度59~62Hrc)。



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