伞齿轮自由啮合滚磨机论文和设计-石卫民

全文摘要

本实用新型公开了一种伞齿轮自由啮合滚磨机，用于对淬火后的被加工螺伞进行精加工，伞齿轮自由啮合滚磨机包括用于定位和安装被加工螺伞的工件夹具、用于定位和安装滚磨主动轮的滚磨轮主轴装置、以及分别与工件夹具和滚磨轮主轴装置相连用于控制工件夹具和滚磨轮主轴装置之间的安装距离、并采用自由运动链来带动工件夹具旋转、以使滚磨轮主轴装置上安装的滚磨主动轮与工件夹具上安装的被加工螺伞相互滚磨的安装距控制与传动装置。本实用新型提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，对淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种伞齿轮的加工，通用性强。

主设计要求

1.一种伞齿轮自由啮合滚磨机，用于对淬火后的被加工螺伞进行精加工，其特征在于，所述伞齿轮自由啮合滚磨机包括用于定位和安装所述被加工螺伞的工件夹具（10）、用于定位和安装滚磨主动轮的滚磨轮主轴装置（20）、以及分别与所述工件夹具（10）和所述滚磨轮主轴装置（20）相连用于控制所述工件夹具（10）和所述滚磨轮主轴装置（20）之间的安装距离、并采用自由运动链来带动所述工件夹具（10）旋转、以使所述滚磨轮主轴装置（20）上安装的所述滚磨主动轮与所述工件夹具（10）上安装的所述被加工螺伞相互滚磨的安装距控制与传动装置（30）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述安装距控制与传动装置（30）包括用于采用自由运动链来带动所述工件夹具（10）旋转的自由运动链传动装置（31），所述自由运动链传动装置（31）包括用于改变转向的蜗轮蜗杆传动机构（311）、与所述蜗轮蜗杆传动机构（311）中的蜗轮（3112）设置在同一轴上的第一直齿圆柱齿轮（312）、以及与所述第一直齿圆柱齿轮（312）相配合用于改变转速大小且用于带动所述工件夹具（10）旋转的直齿圆柱齿轮传动机构（313）。

3.根据权利要求2所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述蜗轮蜗杆传动机构（311）包括蜗杆（3111）及与所述蜗杆（3111）相配合的蜗轮（3112），所述第一直齿圆柱齿轮（312）与所述蜗轮（3112）套设于花键轴（3113）上，所述直齿圆柱齿轮传动机构（313）包括平行设置且与所述第一直齿圆柱齿轮（312）相啮合的第二直齿圆柱齿轮（3131）、以及与所述第二直齿圆柱齿轮（3131）相啮合用于带动所述工件夹具（10）旋转的第三直齿圆柱齿轮（3132）。

4.根据权利要求3所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述工件夹具（10）包括用于安装所述被加工螺伞的主轴（11）、套设于所述主轴（11）上的第四直齿圆柱齿轮（12）、以及设于所述主轴（11）的中心孔内用于对所述被加工螺伞和所述第四直齿圆柱齿轮（12）进行锁定的拉杆（13），所述第四直齿圆柱齿轮（12）与所述第三直齿圆柱齿轮（3132）相啮合。

5.根据权利要求4所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述安装距控制与传动装置（30）还包括与所述自由运动链传动装置（31）相连用于为所述自由运动链传动装置（31）提供动力的动力输出装置（32），所述动力输出装置（32）包括电机（33），所述电机（33）通过联轴器（34）与所述蜗杆（3111）相连接。

6.根据权利要求5所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述滚磨轮主轴装置（20）包括用于安装所述滚磨主动轮的芯轴（21）、以及与所述芯轴（21）固定连接的传动套（22）。

7.根据权利要求6所述的伞齿轮自由啮合滚磨机，其特征在于，

所述安装距控制与传动装置（30）和所述滚磨轮主轴装置（20）呈直角设置，所述安装距控制与传动装置（30）还包括与所述工件夹具（10）相连用于纵向调节安装距离的传动大托板机构（35）、以及与所述滚磨轮主轴装置（20）相连用于横向调节安装距离的传动小托板机构（36）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及滚磨机领域，尤其涉及一种伞齿轮自由啮合滚磨机。

背景技术

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。齿轮的齿形加工工艺一般是：滚齿（或插齿）→渗碳淬火（或感应淬火）→修正基准→磨齿，齿轮经过渗碳淬火或感应淬火后会产生变形，因此，被加工齿轮淬火后还需进行齿面和齿形的精加工，现有技术中，对于圆柱齿轮这类产品，一般都采用珩齿工艺，珩齿加工是就用齿轮形或蜗杆形珩磨轮与被珩齿轮做啮合传动，相当于一对交错轴斜齿轮传动，利用其齿面间的相对滑动速度和压力来进行珩磨的一种齿面精加工方法。珩齿工艺虽然能够改善齿面粗糙度，提高观感，但不能改善齿轮的精度，一是珩齿工艺是自由啮合，没有强制运动链，不能提高传递运动的准确性。第二，珩磨轮属于半挠性性质，工作时产生弹性变形，不能提高运动的平稳性。第三，由于珩磨轮的齿宽一般均小于被加工齿轮的齿宽，加之自由啮合，且工作过程中不作研磨处理，因此不能提高载荷分布的均匀性。

因此，现有齿轮齿形加工工艺不能改善被加工齿轮淬火后的精度，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提出的伞齿轮自由啮合滚磨机，旨在解决现有齿轮齿形加工工艺不能改善被加工齿轮淬火后的精度的技术问题。

本实用新型提供一种伞齿轮自由啮合滚磨机，用于对淬火后的被加工螺伞进行精加工，伞齿轮自由啮合滚磨机包括用于定位和安装被加工螺伞的工件夹具、用于定位和安装滚磨主动轮的滚磨轮主轴装置、以及分别与工件夹具和滚磨轮主轴装置相连用于控制工件夹具和滚磨轮主轴装置之间的安装距离、并采用自由运动链来带动工件夹具旋转、以使滚磨轮主轴装置上安装的滚磨主动轮与工件夹具上安装的被加工螺伞相互滚磨的安装距控制与传动装置。

进一步地，安装距控制与传动装置包括用于采用自由运动链来带动工件夹具旋转的自由运动链传动装置，自由运动链传动装置包括用于改变转向的蜗轮蜗杆传动机构、与蜗轮蜗杆传动机构中的蜗轮设置在同一轴上的第一直齿圆柱齿轮、以及与第一直齿圆柱齿轮相配合用于改变转速大小且用于带动工件夹具旋转的直齿圆柱齿轮传动机构。

进一步地，蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆及与蜗杆相配合的蜗轮，第一直齿圆柱齿轮与蜗轮套设于花键轴上，直齿圆柱齿轮传动机构包括平行设置且与第一直齿圆柱齿轮相啮合的第二直齿圆柱齿轮、以及与第二直齿圆柱齿轮相啮合用于带动工件夹具旋转的第三直齿圆柱齿轮。

进一步地，工件夹具包括用于安装被加工螺伞的主轴、套设于主轴上的第四直齿圆柱齿轮、以及设于主轴的中心孔内用于对被加工螺伞和第四直齿圆柱齿轮进行锁定的拉杆，第四直齿圆柱齿轮与第三直齿圆柱齿轮相啮合。

进一步地，安装距控制与传动装置还包括与自由运动链传动装置相连用于为自由运动链传动装置提供动力的动力输出装置，动力输出装置包括电机，电机通过联轴器与蜗杆相连接。

进一步地，滚磨轮主轴装置包括用于安装滚磨主动轮的芯轴、以及与芯轴固定连接的传动套。

进一步地，安装距控制与传动装置和滚磨轮主轴装置呈直角设置，安装距控制与传动装置还包括与工件夹具相连用于纵向调节安装距离的传动大托板机构、以及与滚磨轮主轴装置相连用于横向调节安装距离的传动小托板机构。

本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，采用工件夹具、滚磨轮主轴装置和安装距控制与传动装置，通过安装距控制与传动装置来调节工件夹具和滚磨轮主轴装置之间的安装距离、并采用自由运动链来带动工件夹具旋转、以使滚磨轮主轴装置上安装的滚磨主动轮与工件夹具上安装的被加工螺伞相互滚磨，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB\/10095的6~7级，并且能适应各种伞齿轮的加工。本实用新型提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种伞齿轮的加工，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型伞齿轮自由啮合滚磨机第一实施例的结构示意图；

图2为图1中所述工件夹具和所述安装距控制与传动装置一实施例的结构示意图；

图3为图1中所述安装距控制与传动装置一实施例的部分结构示意图；

图4为本实用新型伞齿轮自由啮合滚磨机第二实施例的结构示意图。

附图标号说明：

10、工件夹具；20、滚磨轮主轴装置；30、安装距控制与传动装置；31、自由运动链传动装置；311、蜗轮蜗杆传动机构；312、第一直齿圆柱齿轮；313、直齿圆柱齿轮传动机构；3111、蜗杆；3112、蜗轮；3113、花键轴；3131、第二直齿圆柱齿轮；3132、第三直齿圆柱齿轮；21、芯轴；22、传动套；32、动力输出装置；33、电机；34、联轴器；11、主轴；12、第四直齿圆柱齿轮；13、拉杆；35、传动大托板机构；36、传动小托板机构；100、被加工螺伞；200、滚磨主动轮。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型第一实施例提出一种伞齿轮自由啮合滚磨机，用于对淬火后的被加工螺伞100进行精加工，伞齿轮自由啮合滚磨机包括用于定位和安装被加工螺伞100的工件夹具10、用于定位和安装滚磨主动轮200的滚磨轮主轴装置20、以及分别与工件夹具10和滚磨轮主轴装置20相连用于控制工件夹具10和滚磨轮主轴装置20之间的安装距离、并采用自由运动链来带动工件夹具10旋转、以使滚磨轮主轴装置20上安装的滚磨主动轮200与工件夹具10上安装的被加工螺伞100相互滚磨的安装距控制与传动装置30。其中，安装距控制与传动装置30包括安装距离控制机构和传动机构，安装距离控制机构可采用横向移动调节机构、纵向移动调节机构、垂直方向移动机构、或者这两者或三者的组合。传动机构可采用齿轮传动机构、蜗轮传动机构、或者这两者的组合。在本实施例中，滚磨主动轮200的齿面涂镀金刚砂。被加工螺伞100为螺旋伞齿轮。

本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，采用工件夹具、滚磨轮主轴装置和安装距控制与传动装置，通过安装距控制与传动装置来调节工件夹具和滚磨轮主轴装置之间的安装距离、并采用自由运动链来带动工件夹具旋转、以使滚磨轮主轴装置上安装的滚磨主动轮与工件夹具上安装的被加工螺伞相互滚磨，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB\/10095的6~7级，并且能适应各种伞齿轮的加工。本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种伞齿轮的加工，通用性强。

优选地，请见图1和图2，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，安装距控制与传动装置30包括用于采用自由运动链来带动工件夹具10旋转的自由运动链传动装置31，其中，自由运动链传动装置31包括用于改变转向的蜗轮蜗杆传动机构311、与蜗轮蜗杆传动机构311中的蜗轮3112设置在同一轴上的第一直齿圆柱齿轮312、以及与第一直齿圆柱齿轮312相配合用于改变转速大小且用于带动工件夹具10旋转的直齿圆柱齿轮传动机构313。在本实施例中，通过自由运动链传动装置31所采用的自由运动链来带动工件夹具10旋转，使工件夹具10上安装的被加工螺伞与滚磨轮主轴装置20上安装的滚磨主动轮相互之间产生滚磨运动，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB\/10095的6~7级，并且能适应各种伞齿轮的加工。

具体地，请见图1和图2，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，蜗轮蜗杆传动机构311包括蜗杆3111及与蜗杆3111相配合的蜗轮3112，第一直齿圆柱齿轮312与蜗轮3112套设于花键轴3113上，直齿圆柱齿轮传动机构313包括平行设置且与第一直齿圆柱齿轮312相啮合的第二直齿圆柱齿轮3131、以及与第二直齿圆柱齿轮3131相啮合用于带动工件夹具10旋转的第三直齿圆柱齿轮3132。在本实施例中，第一直齿圆柱齿轮312、第二直齿圆柱齿轮3131和第三直齿圆柱齿轮3132第三直齿圆柱齿轮3132采用平行轴齿轮传动中的外啮合直齿圆柱齿轮传动，传动比准确、稳定、效率高；工作可靠性高、寿命长。

优选地，请见图1和图2，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，工件夹具10包括用于安装被加工螺伞100的主轴11、套设于主轴11上的第四直齿圆柱齿轮12、以及设于主轴11的中心孔内用于对被加工螺伞100和第四直齿圆柱齿轮12进行锁定的拉杆13，第四直齿圆柱齿轮12与第三直齿圆柱齿轮3132相啮合。本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，工件夹具10结构简单，定位准确；通过主轴11上套设的第四直齿圆柱齿轮12与自由运动链传动装置31上的第三直齿圆柱齿轮3132相啮合，提高了淬火后的齿轮的精加工精度，并且能适应各种伞齿轮的加工。

进一步地，如图1至图3所示，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，安装距控制与传动装置30还包括与自由运动链传动装置31相连用于为自由运动链传动装置31提供动力的动力输出装置32，动力输出装置32包括电机33，电机33通过联轴器34与蜗杆3111相连接。在本实施例中，通过电机33为自由运动链传动装置31提供动力，提高生产效率，并提高淬火后的齿轮的精加工精度。

优选地，请见图1至图4，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，滚磨轮主轴装置20包括用于安装滚磨主动轮200的芯轴21、以及与芯轴21固定连接的传动套22。本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，滚磨轮主轴装置20结构简单，定位准确；通过芯轴21和传动套22来安装和传动滚磨主动轮200，提高了淬火后的齿轮的精加工精度，并且能适应各种伞齿轮的加工。

进一步地，如图1至图4所示，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，安装距控制与传动装置30和滚磨轮主轴装置20呈直角设置，安装距控制与传动装置30还包括与工件夹具10相连用于纵向调节安装距离的传动大托板机构35、以及与滚磨轮主轴装置20相连用于横向调节安装距离的传动小托板机构36。其中，传动大托板机构35和传动小托板机构36可采用手动操纵机构，例如采用常见的手柄移动机构。本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，通过传动大托板机构35和传动小托板机构36的相互配合来调节工件夹具10和滚磨轮主轴装置20之间的安装距离，以使滚磨轮主轴装置20上安装的滚磨主动轮与工件夹具10上安装的被加工螺伞相互滚磨，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB\/10095的6~7级，并且能适应各种伞齿轮的加工。

请见图1至图4，本实施例提供的伞齿轮自由啮合滚磨机，其工作原理和传动关系如下所示：

工作原理为：

将被加工螺伞100安装于工件夹具10上，将滚磨主动轮200安装于滚磨轮主轴装置20上，分别调节传动大托板机构35和传动小托板机构36，使被加工螺伞100和滚磨主动轮200之间相互啮合，开启电机33，使相互啮合的被加工螺伞100和滚磨主动轮200在安装距控制与传动装置30的带动下旋转，使滚磨轮主轴装置20上安装的滚磨主动轮200与工件夹具10上安装的被加工螺伞100相互之间产生滚磨运动。

电机33提供的动力由安装距控制与传动装置30的蜗杆3111传到蜗轮3112，传动链的传动关系为：

蜗杆3111→蜗轮3112→花键轴3113→第一直齿圆柱齿轮312→第二直齿圆柱齿轮3131→第三直齿圆柱齿轮3132→第四直齿圆柱齿轮12→被加工螺伞100。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

伞齿轮自由啮合滚磨机论文和设计

伞齿轮自由啮合滚磨机论文和设计-石卫民

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢