СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
METHOD OF GEAR WHEELS TEETH HARDENING

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач.
Известен способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в химико-термической обработке боковых (трущихся) поверхностей зубьев (методом цементации, азотирования и др.) - см., например, «Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М., Машиностроение, 1967», стр. 308-315. Данный способ обеспечивает повышение твердости рабочих (трущихся) поверхностей зубьев, что способствует повышению их износостойкости.
Недостаток данного способа упрочнения состоит в том, что при его осуществлении происходит одинаковое упрочнение обоих боковых поверхностей зубьев зубчатого колеса, в то время как у зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач из двух боковых поверхностей их зубьев только одна является рабочей, а вторая боковая поверхность зубьев при работе этих колес в передаче является нерабочей и в процессе зацепления с зубьями парных колес не участвует. Поэтому выполнение уплотнения обеих боковых поверхностей зубьев таких колес (нереверсивных передач) является нецелесообразным и только увеличивает издержки на процесс упрочнения, особенно - зубьев крупномодульных колес.
В качестве прототипа взят способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в повышении твердости рабочих участков их боковых поверхностей методом пластического деформирования этих участков (обкатывание поверхностей роликами, виброударная обработка поверхностей и др.) - см. «Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. М.: Машиностроение, 1987, 328 с., ил.», стр. 105, 237. Повышение твердости поверхностей способствует повышению их износостойкости.
Недостаток прототипа - тот же, что и у аналога.
Изобретением решается задача оптимизации процесса упрочнения зубьев зубчатого колеса и снижения издержек на его осуществление.
Для этого способ упрочнения зубьев зубчатого колеса включает повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев, причем процессу повышения твердости подвергают только одну из двух боковых поверхностей каждого зуба колеса, участвующего в процессе зацепления с зубьями парного зубчатого колеса в процессе работы передачи.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид с торца.
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, боковые поверхности 5 и 6 зубьев, упрочненные зоны 7 зубьев, теоретическое продолжение 8 рабочего участка боковой поверхности зуба в сторону тела колеса, точка 9 пересечения линий 8 и 4; высота Н зубьев; длина  боковых поверхностей зубьев, длина  рабочего участка боковых поверхностей зубьев; длина  нерабочего участка боковых поверхностей зубьев.
Данный способ упрочнения реализуется следующим образом. Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца 2 высотой H. Окружность вершин зубчатого венца - 3, окружность оснований зубчатого венца - 4. Каждый зуб (2) имеет две боковые поверхности - 5 и 6. Общая длина каждой боковой поверхности (5 и 6) -  длина рабочего участка боковой поверхности -  длина нерабочего участка боковой поверхности -  Упрочнению подвергаются только те боковые поверхности, которые участвуют в процессе зацепления с зубьями парного зубчатого колеса (поверхности 6, на участке длиной ), с образованием упрочненных зон 7. Вторые боковые поверхности зубьев (5), не участвующие в процессе зацепления с зубьями парного колеса при работе передачи, упрочнению не подвергаются.
По сравнению с прототипом, предлагаемый способ упрочнения учитывает характер работы колеса в передаче (нереверсивный), что позволяет снизить издержки на осуществление процесса упрочнения.