RU2823197C1

RU2823197C1 - Epicycle and method for its manufacture

Info

Publication number: RU2823197C1
Application number: RU2023134080A
Authority: RU
Inventors: Антон Сергеевич Карпов; Дмитрий Олегович Бутарович; Денис Михайлович Рябов
Original assignee: Акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова"
Filing date: 2023-12-20
Publication date: 2024-07-22

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: method of epicycle manufacturing involves making separately a pipe of a given size and a flange. Flange is made in the following sequence: disc with a hole in the center for installation on the pipe is cut out of the steel workpiece, the disc is installed on the pipe, pressed in and the flange and the pipe are welded, then, the structure is turned on the inner surface and on the end surface of the flange to the required size; after turning, the teeth are cut. Also disclosed is an epicycle, which includes a flange and a pipe with teeth, wherein the pipe is connected to the flange by means of welding.

EFFECT: reduced material consumption and reduced time of epicycle manufacturing without deterioration of its strength characteristics.

6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к эпициклам (коронным шестерням), предназначенным для установки в колесных редукторах.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to epicycles (ring gears) intended for installation in wheel gearboxes.

Из уровня техники известны эпициклы, корпус и фланец которых выполнены из цельной заготовки. Например, такой эпицикл описан в патенте США US11713800B2 и в патентной заявке JP2005007434A.Epicycles are known from the prior art, the body and flange of which are made of a single piece. For example, such an epicycle is described in US patent US11713800B2 and in patent application JP2005007434A.

Известен способ изготовления эпицикла (KR101033069B1), включающий стадию ковки, стадию отжига, стадию черновой обработки, стадию высокочастотной обработки внутреннего диаметра, стадию отжига, стадию чистовой обработки, стадию нарезания зубьев, стадию ионного азотирования и стадию чистовой обработки внутреннего диаметра.There is a known method for manufacturing an epicycle (KR101033069B1), including a forging stage, an annealing stage, a roughing stage, a high-frequency machining stage of the inner diameter, an annealing stage, a finishing stage, a gear cutting stage, an ion nitriding stage and a finishing stage of the inner diameter.

Общим недостатком известных устройств и способов их изготовления является большой расход материала при токарной обработке на черновой стадии заготовки эпицикла, а также длительность процесса изготовления детали в целом.A common disadvantage of the known devices and methods for their manufacture is the high consumption of material during turning at the roughing stage of the epicycle blank, as well as the duration of the manufacturing process of the part as a whole.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в снижении материалоемкости и сокращении времени изготовления эпицикла.The problem to be solved by the claimed invention is to reduce material consumption and reduce the manufacturing time of the epicycle.

Технический результат заключается в снижении материалоемкости и сокращении времени изготовления эпицикла без ухудшения его прочностных характеристик.The technical result consists in reducing material consumption and reducing the manufacturing time of the epicycle without deteriorating its strength characteristics.

Задача решается и технический результат достигается благодаря тому, что при изготовлении эпицикла, включающего трубу и фланец, трубу с заданными размерами и фланец изготавливают отдельно, при этом изготовление фланца осуществляют в следующей последовательности: из стальной заготовки вырезают диск с отверстием в центре для установки на трубу, устанавливают диск на трубу, запрессовывают и осуществляют сварку фланца и трубы, затем обтачивают полученное устройство по внутренней поверхности и по торцевой поверхности фланца до требуемого размера, после токарной обработки осуществляют нарезку зубьев.The problem is solved and the technical result is achieved due to the fact that when manufacturing an epicycle, including a pipe and a flange, a pipe with given dimensions and a flange are made separately, and the production of the flange is carried out in the following sequence: a disk with a hole in the center is cut out of a steel billet for installation on the pipe , install the disk on the pipe, press and weld the flange and pipe, then grind the resulting device along the inner surface and along the end surface of the flange to the required size, after turning the teeth are cut.

Для того, чтобы уменьшить воздействие крутящего момента на сварной шов, соединение фланца с трубой может быть выполнено как соединение шип-паз. В этом случае на торце трубы выполняют шипы, а на фланце в ответных местах выполняют пазы. Таким образом после установки фланца на трубу момент будет передаваться посредством шипов. Сварное соединение окончательно закрепляет детали друг относительно друга и обеспечивает герметичность.In order to reduce the effect of torque on the weld, the connection between the flange and the pipe can be made as a tongue-and-groove connection. In this case, spikes are made at the end of the pipe, and grooves are made on the flange in corresponding places. Thus, after installing the flange on the pipe, the moment will be transmitted through the spikes. The welded connection finally secures the parts relative to each other and ensures tightness.

Для увеличения прочности и герметичности сварка фланца и трубы может осуществляться снаружи и изнутри.To increase strength and tightness, welding of the flange and pipe can be carried out from the outside and from the inside.

В трубе на конце, предназначенном для соединения с фланцем, может быть выполнена кольцевая проточка, для установки фланца с натягом, что улучшает прочность соединения.An annular groove can be made in the pipe at the end intended for connection with the flange to install the flange with interference, which improves the strength of the connection.

Задача решается и технический результат достигается также благодаря тому, что в эпицикле, включающем трубу с зубьями и фланец, труба соединена с фланцем с помощью сварки. При этом на торце трубы выполнены шипы, а на фланце в ответных местах выполнены пазы.The problem is solved and the technical result is also achieved due to the fact that in the epicycle, which includes a pipe with teeth and a flange, the pipe is connected to the flange by welding. At the same time, spikes are made at the end of the pipe, and grooves are made on the flange in the corresponding places.

При выполнении эпицикла токарной обработкой большая часть материала заготовки просто переходит в стружку. При выполнении эпицикла сварным из трубы и фланца с последующей токарной обработкой расход материала гораздо меньше. Тем самым применение сварной конструкции снижает материалоемкость и уменьшает время на изготовление.When performing an epicycle by turning, most of the workpiece material simply turns into chips. When making an epicycle welded from a pipe and flange with subsequent turning, the material consumption is much less. Thus, the use of a welded structure reduces material consumption and reduces manufacturing time.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежом (Фиг. 1), на котором представлено изделие-заготовка и готовый эпицикл в разрезе.The claimed invention is illustrated by the drawing (Fig. 1), which shows the blank product and the finished epicycle in cross-section.

Эпицикл состоит из трубы 1, фланца 2, зубьев 3. На торце трубы выполнены пазы 4, а на фланце 2 в ответных местах выполнены шипы 5. Эпицикл может быть изготовлен из легированной конструкционной стали.The epicycle consists of a pipe 1, a flange 2, teeth 3. At the end of the pipe there are grooves 4, and on the flange 2 there are tenons 5 in the corresponding places. The epicycle can be made of alloyed structural steel.

Эпицикл изготавливают следующим образом.The epicycle is made as follows.

В качестве заготовки используют стальные трубу 1 и диск 2. На одном из концов трубы 1 выполняют проточку. В диске 2 вырезают отверстие в центре для установки на трубу 1. На торце трубы 1 посредством фрезерной обработки выполняют пазы 4, а на фланце 2 в ответных местах выполняют шипы 5. Устанавливают с натягом диск 2 на трубу 1, запрессовывают и осуществляют дуговую сварку в защитном газе фланца 2 и трубы 1 снаружи и изнутри трубы, затем обтачивают конструкцию по внутренней поверхности и по торцевой поверхности фланца до требуемого размера, после токарной обработки осуществляют нарезку зубьев 3.A steel pipe 1 and disk 2 are used as a workpiece. A groove is made at one of the ends of pipe 1. A hole is cut in the center of disk 2 for installation on pipe 1. At the end of pipe 1, grooves 4 are made by means of milling, and tenons 5 are made on flange 2 in corresponding places. Disc 2 is installed with interference on pipe 1, pressed in, and arc welding is carried out in protective gas of flange 2 and pipe 1 from the outside and inside of the pipe, then grind the structure along the inner surface and along the end surface of the flange to the required size, after turning, cut teeth 3.

Эпицикл работает следующим образом. Крутящий момент передается от сателлитов планетарных рядов на зубья эпицикла 3. Далее крутящий момент нагружает трубу эпицикла 1, а с трубы передается на фланец 2 посредством сварных швов и соединения шип-паз. Таким образом соединение шип-паз разгружает сварное соединение.The epicycle works as follows. The torque is transmitted from the planetary gears to the teeth of the epicycle 3. Next, the torque loads the pipe of the epicycle 1, and from the pipe is transmitted to the flange 2 through welds and a tongue-and-groove connection. Thus, the tongue-and-groove connection relieves the load on the welded joint.

Claims

1. A method for manufacturing an epicycle, including the manufacture of a pipe and a flange, characterized in that a pipe with given dimensions and a flange are manufactured separately, and the manufacture of the flange is carried out in the following sequence: a disk with a hole in the center for installation on the pipe is cut out of a steel billet, the disk is installed onto the pipe, press and weld the flange and pipe, then grind the structure along the inner surface and along the end surface of the flange to the required size, after turning the teeth are cut.

2. The method of manufacturing an epicycle according to claim 1, characterized in that grooves are made at the end of the pipe, and spikes are made on the flange in corresponding places.

3. The method of manufacturing an epicycle according to claim 1, characterized in that the welding of the flange and pipe is carried out from the outside and from the inside.

4. The method of manufacturing an epicycle according to claim 1, characterized in that an annular groove is made in the pipe at the end.

5. An epicycle, including a flange, characterized in that it includes a pipe with teeth, wherein the pipe is connected to the flange by welding.

6. Epicycle according to claim 5, characterized in that grooves are made at the end of the pipe, and spikes are made on the flange in the corresponding places.