170497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés különösen fogaskerékfogak szilárdságnövelésére

9 170497 10 Nagyfrekvenciás hőkezeléssel előzőleg kapcsolófelületük mentén edzett fogak is alávethetők a találmány szerinti hidegalakítással történő szilárdságnövelő kezelésnek. Ilyen esetekben a hidegalakítás és a nagyfrekvenciás kezelés paramétereit oly módon lehet megválasztani, hogy e két kezeléssel szilárdított részek határtartományában sem lép fel ugrásszerű keménységváltozás, hanem az eredő keménység a fogtőhoronytól a fogmagasság mentén mérve egyenletesen változik. Ismeretes ehhez, hogy a nagyfrekvenciás hőkezeléssel edzett réteg keménységváltozását az alkalmazott induktor és a tápáram frekvenciája befolyásolja. Az ilyen jellegű kezeléssel elkerülhetők olyan járulékos feszültséggócok, amelyek különben a nagyfrekvenciás hőkezeléssel edzett réteg és a nem edzett fogtartomány határán jelentkeznek. Az 5. ábrán a találmány szerinti berendezés olyan célszerű példaképpeni kiviteli alakját tüntettük fel, amely a fogak felületeinek az alakító hajlítóigénybevétel előtt, közben vagy után történő hevítésére, ül. hőkezelésére is alkalmas. 24 gépalapon 25 alakítószerszám, a kezelendő 4 fogaskerék felfogására alkalmas 26 befogószerkezet, továbbá ezen előbb említett két szerkezeti egység egymáshoz képest történő elforgatására alkalmas (nem feltüntetett) menesztőszerkezet van elrendezve, aholis az utóbbi az 1. ábrán feltüntetettel azonos kialakítású. A 25 alakítószerszám egyben 27 gyűrűből álló indukcióstekercsként van kialakítva, amelynek hengeres belső palástfelülete a kezelendő 4 fogaskerék 10 fogaival illeszkedő belső fogazással van ellátva. A 27 gyűrű sugárirányban bemunkált horonnyal fel van vágva, amelyben 28 szigetelőbetét helyezkedik el. A 27 gyűrű egyébként 29 árambevezetőkkel is el van látva, amelyek a gyűrűvel azonos egyetlen darabból vannak kimunkálva, és a L és M csatlakozókapcsokon keresztül az ábrán nem feltüntetett nagyfrekvenciás generátorral vannak összekötve. A 29 árambevezetők egyidejűleg a 27 gyűrű felfüggesztésére is szolgálnak. A 24 gépalapban kialakított 30 horonyban 31 befogópofák vannak mozgathatóan megvezetve, amelyek a 27 gyűrűre kívülről rázárhatok és befeszítve az alakító hajlítónyomaték reakcióerőit a 24 gépalapba vezetik be. A 27 gyűrű belső palástfelületében kiképzett hornyokban az 1. ábrán ismertetett kiviteli alak 8 nyomóelemeivel azonos kiképzésű 32 nyomóelemek vannak ágyazva. A 27 gyűrű belsejében 33 hűtőfolyadékjáratok is vannak. A 4 fogaskerék felfogására alkalmas 26 befogószerkezet a 24 gépalaphoz rögzített 34 csapágybakokban a 27 gyűrűvel egyközepűen ágyazott 35 bordástengelyből áll, amelynek végeire egykarú emelőként kiképzett 36 karok vannak felerősítve. E 36 karok másik végeit 37 keresztrúd köti össze, amelyhez az ábrán nem feltüntetett menesztőszerkezet csatlakoztatható. A fenti példaképpeni kiviteli alak működésmódja a következő: A 35 bordástengelyre az 1. ábrán feltüntetett kiviteli alak ismertetésénél részletezett módon felfogjuk a 4 fogaskereket, majd a 27 gyűrűbe egyik oldalirányból behelyezzük a 32 nyomóelemeket. E 32 nyomóelemeket ezután tengelyirányú eltolással beállítjuk oly módon, hogy az egyidejűleg kezelt 10 fogakra kifejtett hajlító terhelés egyenletes le-5 gyen. Ezután a 36 karokat elforgatjuk olyan mértékig, hogy a 32 nyomóelemek a 10 fogaktól eltávolodjanak, és ezzel a rövidzárlat lehetőségét kizárjuk. A nagyfrekvenciás generátor bekapcsolásával fel-10 hevítjük a 10 fogak felületeit. A technológiailag szükséges, a lehűtési hőmérsékletnél mintegy 150-250 C°-kal magasabb felülethőmérséklet elérésekor a nagyfrekvenciás generátort lekapcsoljuk, a 27 gyűrűt a 31 befogópofákkal beszorítjuk oly 15 módon, hogy ez utóbbiakat a 30 horonyban hidraulikus menesztőszerkezet segítségével a P nyilak értelmében menesztjük. Ezután a már korábban ismertetett módon a Q nyíl irányában hidraulikus úton foganatosított elforgatással felvisszük az ala-20 kító hajlítóterhelést, aholis ennek iránya ugyancsak a későbbi üzemi terhelés irányával azonos kell legyen. A hajlítóigénybevétel kifejtése közben végezzük a felhevített fogfelületek visszahűtését pl. oly mó-25 don, hogy kétoldalt elrendezett furatsorokból zuhanyszerűen kiáramló vízhűtést alkalmazunk. Ezzel befejeződött a megfelelő számú fogból álló fogcsoport találmány szerinti szilárdságnövelő kezelése, és értelemszerűen analóg módon indítható a követ-30 kező fogcsoport megmunkálása. A teljes kerület kezelésének befejeztével a szilárdságnövelt fogaskereket alacsonyabb hőmérsékleten ismert módon visszaeresztjük. m = 10 modulú és z = 17 fogszámú 4 fogaskerék 35 esetében az alakító hajlítóigénybevételhez szükséges elfordítási szög 10 és 20 fokperc körüli volt. A találmány szerinti eljárás alkalmazható olyan szén-vagy betétedző acélból előállított fogaskerekekhez is, amelyeket képlékeny alakítás előtt ké-40 miailag előkezeltünk de az edzés még nem történt meg. Ezesetben a kezelendő fog, ill. fogak teljes felületét felhevítjük. A fenti módon történő kezelés következtében a fogak kapcsolófelületeit kiváló gördülőszilárdságot adó keménységűre képezhetjük 45 ki, és ugyanakkor a fogtőtartományban kellő mélységig behatoló képlékeny alakítás eredményeként a fogak hajlítószilárdsága, tehát terhelhetősége is jelentősen növekszik. A fenti esetben példaképpen 250 kHz üzemi frekvenciával és 1-2 mp hevítési 50 idővel dolgoztunk. A találmány szerinti eljárást alkalmaztuk előzőleg meghatározott keménységre hőkezeléssel edzett, továbbá kémiai kezelés után hőkezelésnek alávetett fogaskerekekhez is. Ezen esetekben a találmány 55 szerinti berendezésben foganatosított nagyfrekvenciás felülethevítést csupán a fogtőtartományokra korlátoztuk, amely az indukcióstekercset tápláló áram frekvenciájának megfelelő megválasztásával történt. Ezesetben az üzemi frekvenciát 2,5—8 60 kHz-re, míg a hevítési időt 2—3 mp-re választottuk meg. A hevítés eredményeként a legnagyobb alakváltozásnak kitett rétegtartományokban a szerkezeti anyag rugalmassági modulusa mintegy felére csökkent, ennek következtében lehetővé vált a fogak 65 belső, hideg tartományainak képlékeny alakítása, és 5