[发明专利]用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法及其装置

权利要求书

1.一种用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、根据成形齿轮的分度圆参数，计算齿条长度，并将齿条置于刚性辊和柔性辊之间，所述齿条长度的具体表达式如下：

L=2πd

其中，L为齿条中心线的长度；d为待成形齿轮的分度圆半径；

S2、在步骤S1的基础上，根据齿条的结构参数，计算柔性辊和齿条之间的中心距，并分别确定上辊和下辊的数量，所述中心距的具体表达式如下：

W=d+h-h_a

其中，W为柔性辊与齿条之间的中心离，h为齿条顶部与齿条底面的距离，h_a为齿条的齿顶高；

S21、若成形齿轮为大型内啮合圆柱齿轮，则将上辊作为柔性辊，下辊作为刚性辊，同时根据左右对称且两个结构相同的上辊与齿条之间的中心距调节位于机架第三安装端的升降液压缸，使上辊沿机架内壁垂直移动获得对应的位置，保证上辊与齿条的齿端处于啮合，下辊与齿条的非齿端接触；

S22、若成形齿轮为大型外啮合圆柱齿轮，则将上辊作为刚性辊，下辊作为柔性辊，同时根据左右对称且两个结构相同的下辊与齿条之间的中心距调节位于机架第三安装端的升降液压缸，使上辊沿机架内壁垂直移动获得对应的位置，保证下辊与齿条的齿端处于啮合，上辊与齿条的非齿端接触；

S3、启动位于机架第三安装端的升降液压缸，使其带动上辊沿机架内壁向下运动，对齿条进行预弯曲；

S4、启动驱动电机，使驱动电机顺时针转动，在主减速器和万向节传动装置的带动下，与三齿轮对称分布式齿轮箱连接的左下辊和右下辊分别以0.5-1mm/s的速度做顺时针旋转运动，当齿条的左端和左下辊接触时驱动电机停止运动；

S5、启动驱动电机，使驱动电机逆时针转动，左下辊和右下辊分别以0.5-1mm/s的速度做逆时针旋转运动，当齿条的左端和右下辊接触时驱动电机停止运动，完成齿条的整体滚弯成形；

S6、在滚弯成形结束后，通过升降液压缸带动上辊沿机架的内壁向上运动，完成齿条的卸载，得到待成形的齿轮；

S7、将步骤S6待成形的齿轮焊接成形：

S71、若滚弯成形的齿轮为大型内啮合圆柱齿轮，则在滚弯成形齿轮的外壁焊接外键槽圆环；

S72、若滚弯成形齿轮为大型外啮合圆柱齿轮，则在滚弯成形齿轮的内壁焊接内键槽圆环。

2.根据权利要求1所述的用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法，其特征在于，所述上辊的数量为一个或者两个，所述下辊的数量为两个，且所述上辊和所述下辊呈左右对称式分布。

3.根据权利要求1所述的用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法，其特征在于，在成形大型内啮合圆柱齿轮时，齿条的齿廓为内啮合圆柱齿轮标准渐开线齿廓，齿条滚弯卸载回弹后为标准内啮合圆柱齿轮；在成形大型外啮合圆柱齿轮时，齿条的齿廓为外啮合圆柱齿轮标准渐开线齿廓，齿条滚弯卸载回弹后为标准外啮合圆柱齿轮。

4.根据权利要求1所述的用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法，其特征在于，所述柔性辊是在刚性辊的外层固化一层聚氨酯橡胶齿轮。

5.根据权利要求1、3或者4所述的用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法，其特征在于，在成形大型内啮合圆柱齿轮时，所述柔性辊的齿轮齿廓为标准外啮合圆柱齿轮齿廓；在成形大型外啮合圆柱齿轮时，所述柔性辊的齿轮齿廓为标准齿条齿廓，所述标准齿条的压力角和将要滚弯的齿条压力角相等。

6.一种根据权利要求1-5之一所述的用于大型圆柱齿轮的柔性滚弯成形工艺方法的对称式柔性滚弯成形装置，其特征在于，其包括升降液压缸、上辊、上辊轴承座、下辊轴承座、齿条、下辊、丝杠螺母、驱动电机、底座、联轴器、主减速器、液压泵站、三齿轮对称分布式齿轮箱、万向节传动装置、机架、翻倒液压缸和翻倒装置，所述驱动电机、所述液压泵站、所述机架、所述三齿轮对称分布式齿轮箱和所述翻倒液压缸的下端分别与所述底座的安装端固连，所述驱动电机的输出端通过第一级联轴器和所述主减速器的输入端连接，所述主减速器的输出端通过第二级联轴器和所述三齿轮对称分布式齿轮箱的上侧齿轮端连接，所述三齿轮对称分布式齿轮箱中下侧左右对称分布的两个齿轮端通过万向节传动装置分别和两个结构相同的下辊的输入端连接，所述丝杠螺母的两端分别与下辊轴承座的第一端和所述机架上端的第二安装端连接，所述下辊轴承座的第二端和所述下辊的安装端连接，所述下辊在所述丝杠螺母的作用下沿机架的内壁水平移动以调节两个结构相同的下辊的中心距，升降液压缸的输出端和固定端分别与上辊轴承座的第一端和所述机架上端的第三安装端连接，所述上辊轴承座的第二端和所述上辊的第一安装端连接，所述上辊在所述升降液压缸的作用下沿机架的内壁做竖直方向的运动，翻倒液压缸通过翻倒装置和所述上辊的第二安装端连接，所述升降液压缸和所述翻倒液压缸的输入端分别与所述液压泵站的第一输出端和第二输出端连接。