180518. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és szerkezet kiszögeléssel rendelkező gépalkatrészek keményítésére
13 180 518 14 keresztmetszet szélső körzeteinek számottevő negatív előjelű maradó feszültségeit kapjuk. A Pi terhelés és a 2 bélyeg hatásának megszűnte után az alkatrész 1 kiszögellését a profil „cd” oldalán Pi=80 kp/mm erővel térbeli képlékeny alakváltozásnak — amely az „ac” veszélyeztetett keresztmetszet körzetében az anyag folyáshatára feletti feszültségeket hoz létre — és ezzel egyidejűleg az „ac” veszélyeztetett keresztmetszet körzetében a 2 bélyeg általi nyomással P2=80 kp/mm megoszló erő hatásának vetjük alá. Ennek következtében a térbeli képlékeny alakváltozás csak a „cd” oldalon jön létre, ami a cr0 maradó feszültségek korában elért háromrétegű diagramját erősíti, ez pedig jelentős nyomófeszültségek jelenlétét jelzi a veszélyeztetett keresztmetszet szélső szakaszainak körzetében. Az eljárást hidraulikus és mechanikus sajtóval és bélyeggel rendelkező univerzális berendezés alkalmazásával foganatosítjuk. A javasot eljárás szerinti megmunkálás eredményeképpen a tengely hajlítására vonatkoztatott terhelhetőségének több mint 1,5-szeres növelését érjük el . 2. példa Az eljárás foganatosítására keskeny homlokfelületű gépalkatrész (lásd. 2. ábra) példáját vizsgáljuk. Az alkatrészt, amely keveréktakarmány granulálására szolgáló berendezés hajtásának tengelye, 58 kp/mm2 folyáshatárú acélból, Pj^-80 kp/mm-es hajlítóerővel terheljük, ami az anyag képlékeny alakváltozását váltja ki a geometriai koncentrátor (20 mm-es sugarú körív) körzetében, egyidejűleg pedig az 1 kiszögellés nyújtottabb, H=158 mm magas, S=»34 mm vastag és L=100 mm hosszú oldalon a képlékenyen alakítandó anyagra 2 bélyeggel P2=300 kp/mm-es erővel a homlokfelületekre viszont 3 bélyegek segítségével P3=120 kp/mm-es erővel hatunk, ami által az anyag képlékeny alakváltozásának körzeteiben nyomást hozunk létre. Az eljárás foganatosítására különböző berendezéseket alkalmazhatunk, például hideghengerlő gépeket olyan görgőkkel, amelyeknek átmérője a megmunkálandó rész fél szélességének felel meg, és amelyek velük egytengelyűén elhelyezett körbenfutó ütközőkkel vannak ellátva stb. Ezzel az ilyen alkatrészek keményítőse során ezek homlokfelületén nem lép fel kéttengelyű feszültségi állapot (a külső terheléstől mentes szabad felületen =0 a normálfeszültség és ctt =0 a tangenciális feszültség), ami a nagykeménységűre edzett részek ridegtöréséhez és az anyag hidegfolyásának létrejöttéhez vezethetne a kisebb keménységű részek homlokfelületein (és ennek a következményeképpen a maradó feszültségek csökkenéséhez és az alkatrész gyengüléséhez ebben a körzetben). A javasolt eljárás szerinti megmunkálás eredménye, hogy a hajtás keményített tengelyének élettartama 2,2-sze'resére növekszik. 3. példa Az eljárás foganatosítására egymással váltakozó kiszögelléssel és bemélyedéssel rendelkező alkatrész (3. ábra) példáját vizsgáljuk. Egy Diesel-mozdony merevkapcsolati rúdjának hajtott 4 fogaskereke a következő jellemzőkkel rendelkezik: modul m=10 mm, fokszám Z=75, a fogaskoszorú szélessége b=140 mm, a vonatkoztatási profil eltolási tényezője X=0,437, a vonatkoztatási profil profilszöge a =20°, a sze'rszám lekerekítési sugarának és a fogfej magasságának együtthatója 0,40, illetve 1,25, anyaga 58 kp/mm2 folyáshatárú acél, a fogakat felületi edzésnek vetették alá nagyfrekvenciás árammal, a keményített réteget pedig leválasztották. A szomszédos kiszögelléseket — a 4 fogaskerék 5, 6 fogait — közös mélyedésük (foghiány) körzetében a következő erők együttes hatásának tettük ki: P1=300 kp/mm2-es hajlítóerő és a 2 bélyeg P2 sugárirányú erő általi nyomása, amely a megoszló erők hatását kelti a veszélyeztetett keresztmetszetnek a (hatásos profil kezdetén található) körzetében, amely erő 30 kp/mm2 értékű, a maximális húzófeszültségek körzetében (amely a fogtőben található) pedig 75 kp/mm2-rel egyenlő. Ezután a hasonló mélyedést alkotó másik szomszédos kiszögelléseket, vagyis az 5 és 7 fogakat a 2 bélyeg segítségével az előbbihez hasonló módon munkáljuk meg, ahol a közös mélyedés körzetében jelentkező erők — Pj és P2 — értékei a fentieknek felelnek meg. A javasolt eljárás szerinti megmunkálás eredményeként a szomszédos kiszögellések terhelhetőségének növekedése nem kisebb szintű, mint az egyes kiszögelléseké, ami 50% felett van . 4. példa Ezúttal bonyolult profilú alkatrészek (lásd 4. ábra) megmunkálására szogáló ejárás foganatosítási példáját vizsgáljuk. Egy Diesel-mozdony merevkapcsolási rúdjának keményítendő egyenes fogazású homlokfogaskerékként kialakított 4 fogaskereke 58 kp/mm2-es folyáshatárú acélból és a =20°-os vonatkoztatási profil alapján készült m —10 mm-es modullal, a fogszám Z=45, a vonatkoztatási profil eltolása X=0,437, a lekerekítés sugár tényezője a szerszám vonatkoztatási profiljának foga számára és a fogmagasság számára 0,4 illetve 1,25. A hatásos szakaszban X=10°-os csúcsszögű ék alakjában kivitelezett 8 terhelőszérkezetet a mélyedésben hosszirányban a folyékony hypoidolajjál kent fogak között áthúzzuk úgy, hogy oldalfelületei a kerékkel a szomszédos fogak csúcsain, az átmeneti felületeken és a mélyedés alapján érintkezzenek, ahol a koszorú hosszában eloszló P/^600 kp/mm-es normálerő 60 kp/mm-’-es, intenzitású eloszló normálterhelést és 460 kp'mm2-es, illetve 100 kp/mm2-es tan-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
