[发明专利]内齿轮副振动研磨机无效

专利信息
申请号: 201010615787.4 申请日: 2010-12-31
公开(公告)号: CN102151912A 公开(公告)日: 2011-08-17
发明(设计)人: 黄恺;张艳冬;安继业 申请(专利权)人: 辽宁工业大学
主分类号: B23F19/02 分类号: B23F19/02;B23F23/00
代理公司: 锦州恒大专利事务所 21222 代理人: 王子平
地址: 121000 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 齿轮 振动 研磨机
【说明书】:

 

所属技术领域

本发明专利涉及一种机械加工设备,一种能对内齿轮副实施齿面研磨加工的机床。

背景技术

内齿轮的齿面精加工是个至今未能很好解决的问题,目前一般均采用插齿后高频淬火或氮化,插齿本身精度及热处理变形都使内齿轮最终精度受到限制。

对此,国外采用热处理后成型磨齿方案,其机床价格极其昂贵。国内也有关于成型磨齿机床研究方面的报道,但尚未见到这类机床投入市场。这种成型磨齿机床存在两大问题,第一是加工工艺及机床运动复杂,机床分度精度以及砂轮的修型都对机床结构和制造精度提出很高要求,且砂轮磨损及由此引起的精度保持问题都会对该加工方案的实施构成较大负面影响;第二也是最大问题是受砂轮及磨头体积限制,尺寸较小的内齿无法加工。

另有文献提出所谓共轭硬齿面内齿轮磨齿法,其实质是将插齿机的插齿刀换成硬齿面砂轮比如立方氮化硼砂轮,对内齿轮进行往复式磨削加工,显然砂轮的制造成本、砂轮精度以及磨损问题都难以解决。

还有采用剃齿法对内齿轮硬齿面进行精加工,但剃齿刀的制造、刀具磨损等问题都使得该方案难以推广。

硬齿面内齿轮电火花加工是另一种解决方案,其基本思想是将内齿作为工件电极,而设计制作特定的外齿轮作为工具电极,两电极在外力作用下作啮合运动,同时提供轴向相对运动,中心距方向伺服进给,保持放电间隙。显然,这一方案机床结构及运动复杂,工具电极的精度及磨损都是问题。

发明内容

本发明的目的在于,解决上述所存在的问题,采用内齿轮副啮合运动、同时内外齿轮轴向相对高频振动研磨的工艺措施,使内外齿轮同时完成精加工。整个机床结构及运动十分简单,成本低廉,且齿轮副尺寸不受限制的内齿轮副振动研磨机。

本发明的技术方案是:整机采用三梁四柱框架结构,主要运动即外齿轮行星回转和内齿轮轴向振动分别由两部分装置完成。外齿轮在电机——同步带驱动下绕内齿轮轴线公转,同时在与内齿轮的啮合作用下绕自身轴线自转;内齿轮固定在振动平台上,由电机、同步带、偏心机构带动做轴向高频振动。内、外齿轮在啮合及振动作用下,齿面相对滑动,引入研磨剂后可实现齿面的相对研磨。

下平台、中间平台和上平台由4根立柱连接构成机床框架。下平台上安装有电机座,其上固定有电机。电机轴端安装有长轴,其中间装有齿轮且端部又装有同步带轮。另有短轴经轴承支撑在电机座上,其中间装有与齿轮相啮合的齿轮,端部又装有另一同步带轮。两个同步带轮经两根同步带与两根离心转轴上的同步带轮相连,离心转轴通过轴承支撑在两组轴承座上,其两端分别装有滑块座,滑块座内装有调整块,由滑块座两端的螺钉调整其位置并锁紧,调整块的水平轴上套有圆盘。圆盘相对离心转轴的偏心量可通过螺钉调节。而两组轴承座则固定在振动座板上。振动座板上安装有4根导向杆,穿过4个安装于中间平台上的直线轴承与振动平台固连,另外,简支梁两端通过两个端支撑固定在中间平台上,而其中部则经由中间支撑固定在振动座板上。

整个回转组件安装在上平台上,用以实现外齿轮行星回转运动以及上下位置的调整,其中电机安装在电机座板上,而电机座板安装在外套上。电机轴端装有同步带轮,经同步带传动同步带轮,而同步带轮则通过带轮连接板与带有偏心孔的中套固连;中套通过轴承支撑在外套的中心孔内,其偏心孔内又装有同样带有偏心孔的内套,内套与中套动配合因此可相对中套转动;内套的偏心孔内通过轴承和轴承装有主轴,可相对内套自由转动,其下部通过圆螺母相对轴承轴向锁紧,内套上端安装有内套堵,其上又固连有挡盖,挡盖上的止口使得整个内套连同其内部的主轴相对带轮连接板进而相对中套实现轴向定位。轴承盖通过螺钉固定在外套上。

挡盖的中心圆孔内装有方头扳手,其下端的方头穿入内套堵上的方孔内,方头扳手上开有一矩形孔,孔内穿有一转臂;带轮连接板上通过螺栓固连一个螺杆座,其上开有螺孔并装有紧定螺钉,紧定螺钉前端顶住转臂一端。

座套固定安装在上平台中间的圆孔内,其左侧螺孔内装有紧定螺钉;外套装在座套的孔内,其右侧下方装有螺母套;丝杠下端的轴颈卡在限位盘的孔内轴向定位但可以旋转,限位盘通过螺钉紧固在上平台下面,丝杠上部与螺母套相配合。旋动丝杠可以调整外套相对座套的上下位置以适应不同工件的加工高度,调整好后,旋紧紧定螺钉固定外套。

本发明的运动的实现方式及有益效果,本方案引入内外齿轮轴向相对高频振动,使主运动转化为齿面轴向滑动,突破了单纯依靠啮合滑动所造成的局限性。

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