CN101422834B - 齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置，属于机械制造技术领域。按照本发明提供的技术方案，在所述动力头装置中，电动机固定在支座上，电动机的输出轴利用套筒联轴器与轴连接，轴的上下两端分别利用上下轴承及其轴承座安装于套筒内，套筒利用其端部的法兰固定在支座中间的平板上；在支座的下端设置保护罩下盖；在轴的下端设置联接套；在联接套上设置过渡套。本发明可以实现倒棱大小的精确控制，沿齿高方向的全齿均匀倒棱，提高倒棱质量。

Description

齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置

技术领域

本发明涉及一种齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置，属于机械制造技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，普通机械、汽车、摩托车、采煤等行业也日益兴盛。这些行业所需的传递动力和运动同时具有改变转速和转向作用的齿轮生产也进入了大批量的时代。齿轮生产厂家在大批量生产时面临着这样的难题：即齿轮加工过程中，在齿轮端面形成锐边并残留着毛刺。而这些锐边、毛刺直接影响着齿轮的质量：这些锐边及毛刺，如果不去除，经过渗碳淬火后变得很硬，在后道齿轮精加工时齿棱容易崩刃，在工作时它会划伤与之啮合的齿轮齿面，会产生高噪音，对高速齿轮尤为明显。为了克服以上弊病，生产厂家必须将齿轮加工过程中在齿端形成的锐边进行倒角并将残留在齿轮端面的毛刺去除，即齿端倒棱。

传统的倒棱装置大约有四种形式：飞刀倒棱法、圆片砂轮自动倒棱法、蜗杆式砂轮倒棱法、端铣连续分度倒棱法。这几种倒棱方式大多存在着以下的缺陷：倒棱尺寸大小不易控制，齿高方向倒棱不均匀，不能实现全齿倒棱，靠近齿底部位倒棱效果差；受直径大小和模数的限制，适用范围窄；传动和分度机构较复杂，成本高；倒棱效率低。

随着汽车工业的发展，发动机、涡轮机用高精度、高速传动齿轮对倒棱控制提出更高的要求，迫切需要新型的倒棱设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种适用范围更广的齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置，以实现倒棱大小的精确控制，沿齿高方向的全齿均匀倒棱，提高倒棱质量。

按照本发明提供的技术方案，在所述动力头装置中，电动机固定在支座上，电动机的输出轴利用套筒联轴器与轴连接，轴的上下两端分别利用上下轴承及其轴承座安装于套筒内，套筒利用其端部的法兰固定在支座中间的平板上；在支座的下端设置保护罩下盖；在轴的下端设置联接套；在联接套上设置过渡套。

在轴承上设置密封圈，上轴承的上端与轴间由轴用卡簧定位；下轴承的上下两端分别安装隔套和下轴承端盖；隔套用止动垫片和圆螺母锁紧；在套筒上设置横板，在套筒的横板上固定上轴承端盖与所述下轴承端盖；在联接套与轴间采用螺钉和垫片定位，并利用下端的螺纹锁紧；在过渡套和联接套之间用平键连接，并用紧定螺钉进行定位和锁紧。

在动力头装置的下方有弹性夹头，所述弹性夹头夹持刀具，在动力头装置上固定罩壳。刀具由弹性夹头夹持并通过锁紧螺母进行锁紧。

本发明应用仿形原理倒棱，标准模型即为加工零件(齿轮)本身，无需设计制造标准模型，适合直齿、斜齿、锥齿和链轮等各种齿形零件的齿端倒棱，倒棱效率高且传动机构简单。

本发明与已有技术相比具有以下优点：本发明结构简单、紧凑，合理，制造成本低；由于应用仿形原理进行齿端倒棱，标准模型即为加工零件(齿轮)本身，无需另外设计制造标准模型，由被倒棱齿轮(工件)直接推动仿形触头来控制倒棱刀具的运动轨迹，传动系统非常简单，故设备本身制造成本及客户使用成本较低。本发明适合直齿、斜齿、锥齿和链轮等各种齿形零件的齿端倒棱，通用性广。本发明中调节装置有粗调和微调装置两部分，调节方便可靠，倒棱大小可精确控制、能实现沿齿高方向的全齿均匀倒棱，达到了高的倒棱质量。本发明，可大大提高齿端倒棱的生产效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为动力头装置结构示意图。

图3为调节装置结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3中的滑块与滑座的结构图。

图6为直线导轨副结构的设计。

图7为图6的左视图。

图8为恒力装置结构示意图。

图9为夹具装置结构示意图。

具体实施方式

1、螺钉，2、夹具装置，3、刀具，4、工件(齿轮)，5、控制面板，6、调节装置，7、动力头装置，8、螺钉，9、罩壳，10、螺钉，11、仿形触头，12、螺钉，13、直线导轨副，14、螺钉，15、恒力装置，16、床身，17、锁紧螺母，18、过渡套，19、联接套，20、密封圈，21、下轴承端盖，22、隔套，23、止动垫片，24、圆螺母，25、轴，26、轴承，27、上轴承端盖，28、套筒联轴器，29、平键，30、紧定销钉，31、支座，32、电动机，33、螺钉，34、套筒，35、密封圈，36、轴用卡簧，37、螺钉，38、轴承，39、螺钉，40、保护罩下盖，41、螺钉，42、垫片，43、紧定螺钉，44、平键，45、弹性夹头，46、Y向滑座，47、X向滑座，48、中固定板，49、销钉，50、第一螺杆，51、第一刻度滚花螺母，52、螺钉，53、Z向滑座，54、上固定板，55、螺钉，56、第一滑块，57、螺母，58、螺钉，59、第二螺杆，60、轴承座，61、锁紧螺母，62、手轮，63、平键，64、衬套，65、密封圈，66、圆螺母，67、止动垫片，68、隔套，69、轴承，70、隔套，71、隔套，72、轴承，73、螺钉，74、轴承端盖，75、密封圈，76、螺钉，77、第二刻度滚花螺母，78、销钉，79、第三螺杆，80、下固定板，81、螺钉，82、第三刻度滚花螺母，83、销钉，84、第四螺杆，85、螺钉，86、限位块，87、螺钉，88、螺钉，89、调节支架，90、吊环螺钉，91、锁紧螺母，92、铜镶条，93、锁紧螺母，94、底板(燕尾部带镶条)，95、导轨座，96、导轨，97、第二滑块，98、轴承端盖，99、螺钉，100、轴用卡簧，101、轴承，102、轴承端盖，103、螺钉，104、螺钉，105、轴承座，106、齿轴，107、齿条，108、滚花螺母，109、螺钉，110、滑轮座，111、滑轮，112、孔用挡圈，113、轴承，114、隔套，115、垫片，116、销轴，117、螺母，118、弹性垫片，119、刻度盘，120、平键，121、固定板，122、手轮，123、锁紧螺母，124、第五螺杆，125、恒力装置牵引绳，126、下导向套，127、螺母，128、第一隔套，129、第六螺杆，130、配重块，131、吊环螺钉，132、螺纹法兰，133、第二隔套，134、螺母，135、上导向套，136、螺钉，137、摆线针轮减速机，138、螺钉，139、连接盘，140、可换夹具，141、螺钉，142、平键，143、底盘。

本发明的整体结构如图1所示，夹具装置2用螺钉1固定在床身16的台面上。刀具3由动力头装置7下方的弹性夹头夹紧。控制面板5安装在床身16的台面上。工件齿轮4由夹具装置2定位夹紧。动力头装置7用螺钉10固定在调节装置6中的滑块上。仿形触头11安装在调节装置6上。罩壳9用螺钉8固定在动力头装置7上。调节装置6用螺钉12固定在直线导轨副13的滑块上。恒力装置15用螺钉14固定在直线导轨副13上。直线导轨副13用螺钉固定在床身16上。

工作时，被倒棱的工件齿轮4定位并夹紧在夹具装置2上。动力头装置7与调节装置6固定在直线导轨副13上。动力头装置7下方弹性夹头上安装有可换刀具3。工作前，先根据所需倒棱尺寸的大小及齿轮螺旋角来微调调节装置6(具体见图3调节装置机构说明)，调节刀具3和仿形触头11与工件齿轮4的X、Y、Z三个方向相对位置。工作时，工件齿轮4由夹具装置2带动进行低速连续旋转，工件齿轮4的轮齿慢速转动推动固定在调节装置6上的仿形触头11沿着齿廓向远离工件齿轮4的中心方向运动。当转过齿顶时，刀具3和仿形触头11在恒力装置15的拉动下贴紧工件齿轮4的轮齿向靠近工件齿轮4的中心方向运动。刀具3的运动轨迹由仿形触头11控制。在如此的往复运动过程中，工件齿轮4转动一周，高速旋转的刀具3完成对工件齿轮4的端面所有齿棱进行倒棱切削工作。

动力头装置如图2所示，电动机32用螺钉33固定在套筒34的法兰上。电动机输出轴通过套筒联轴器28和平键29与轴25连接。轴的两端分别安装有轴承26和轴承38、轴承端盖21和27和密封圈20、35。下轴承端盖21用螺钉39固定在套筒34横板上。上轴承端盖27用螺钉37固定在套筒34横板上。轴承26上端由轴用卡簧36定位。轴承38两侧分别安装了第二隔套2和下轴承端盖21。第二隔套2用止动垫片23和圆螺母24锁紧。套筒34法兰用螺钉33固定在支座31中间的平板上。保护罩下盖40用螺钉8固定在支座31上。联接套19与轴25间则采用螺钉41和垫片42定位和下端的螺纹进行锁紧。过渡套18和联接套19之间用平键44连接，并用紧定螺钉43进行定位和锁紧。刀具3由弹性夹头45夹持并通过锁紧螺母17进行锁紧。

工作时，刀具3的刀柄装在弹性夹头45圆柱孔中，旋转锁紧螺母17使弹性夹头45外锥面在过渡套18的圆锥孔中产生轴向滑移，从而使弹性夹头45内孔收缩夹紧刀具。工作时，电动机32通过套筒联轴器28和平键29带动轴25转动，轴25的转动进一步带动刀具3的转动。刀具3则沿仿形触头11控制的方向进行仿形倒棱。

调节装置如图3、4、5所示，仿形触头11安装在Y向滑座46上的沟槽内，并用螺钉88锁紧，Y向滑座46用燕尾槽结构与X向滑座47联接并用螺钉87锁紧。限位块86用螺钉85固定在下固定板80上。第四螺杆84旋合在Y向滑座46螺纹孔内。下固定板80套在第四螺杆84上。下固定板80用螺钉81固定在X向滑座47上。第三刻度滚花螺母82用销钉83固定在第四螺杆84上。X向滑座47以燕尾槽结构与Z向滑座53联接并用螺钉锁紧。第一螺杆50旋合在X向滑座47螺纹孔内。中固定板48套在第一螺杆50圆柱面上。中固定板48用螺钉52固定在Z向滑座53上。第一刻度滚花螺母51用销钉49固定在第一螺杆50上。Z向滑座53通过燕尾槽结构安装在上固定板54上，并用锁紧螺母91锁紧。第三螺杆79旋合在Z向滑座53螺纹孔中。上固定板54套在第三螺杆79上。第二刻度滚花螺母77用销钉78固定在第三螺杆79上。上固定板54用螺钉55固定在第一滑块56上。螺母57用螺钉58固定在第一滑块56内孔中。第一滑块56以燕尾槽结构安装在调节支架89上，并加铜镶条92，用锁紧螺母93锁紧。手轮62用平键63固定在第二螺杆59上。密封圈75安装在轴承端盖74上。第二螺杆59上装有轴承72和69。轴承72和69中间内圈用隔套71隔开，外圈用隔套70隔开。轴承69上端装有隔套68用圆螺母66和止动垫片67锁紧。轴承端盖74用螺钉73固定在轴承座76上。密封圈65安装在轴承座60的孔中。第二螺杆59上套有衬套64。轴承座60用螺钉64固定在调节支架89上。第一滑块56与调节支架89用锁紧螺母93锁紧。吊环螺钉90以螺纹的形式固定在调节支架89上。调节支架89用螺钉12固定在直线导轨副13中的滑块上。

工作时，调节装置6中粗调结构采用螺杆螺母机构，旋转手轮62带动第二螺杆59旋转，使与之旋合的螺母57在Z向直线移动，从而带动第一滑块56Z向直线移动，进而带动仿形触头11和装有刀具3的动力头装置7(见图2)Z向直线移动，并用锁紧螺母93进行锁紧。旋转第三刻度滚花螺母82带动第四螺杆84旋转，使与之旋合的Y向滑座46沿X向滑座47燕尾槽Y方向移动，用限位块86限位，螺钉87锁紧；旋转第一刻度滚花螺母51带动第一螺杆50旋转，使与之旋合的X向滑座47沿Z向滑座53燕尾槽X向移动，用螺钉锁紧；旋转第二刻度滚花螺母77带动第三螺杆79旋转，使与之旋合的Z向滑座53沿上固定板54燕尾槽Z向移动，用锁紧螺母91锁紧。进行上述调节，可使仿形触头11沿X、Y，Z三个方向单独微调。

直线导轨副13如图6、7所示，第二滑块97(4只)安装在直线导轨96上。直线导轨96(两根)用螺钉固定在导轨座95上。齿条107用螺钉固定在导轨座95上。导轨座95通过燕尾槽机构与底座94联接。第五螺杆124旋合在导轨座95上并用固定板121支承。固定板121用螺钉固定在底板94上。刻度盘119固定于固定板121上。第五螺杆124上装有锁紧螺母123。手轮122通过平键120安装在第五螺杆124上。齿轴106上装有轴承101(两件)，轴承101外圈安装在轴承座105内孔中。轴承座105两端装有轴承端盖98和102。轴承座105用螺钉104固定在调节支架89上。齿轴106右侧轴承安装的方式于左侧相同。轴承113安装在销轴116上，轴承113外圈安装在滑轮111内孔中并用孔用挡圈112限位。轴承113内圈与滑轮座110之间装有第一隔套14。销轴116安装在滑轮座110孔中，并用垫片115，弹性垫片118和螺母117锁紧。滑轮座110用螺钉109固定在导轨座95上。

恒力装置如图8所示，通过恒力装置牵引绳125拉动调节支架89沿导轨96作直线运动。齿条107固定在导轨座95上。旋转滚花螺母108，带动齿轴106沿齿条107旋转，从而带动调节支架89作直线位移，使安装在调节支架89上的仿形触头11接触或脱离工件齿轮4。旋转手轮122带动第五螺杆124旋转，从而导轨座95产生直线位移。螺纹法兰132旋在上导向套135上。第二隔套(133)安装在上导向套135上并用螺母134锁紧。下导向套126用螺钉136固定在上导向套135上。配重块130(4个)安装在第六螺杆129上，下端用第一隔套(133)和螺母127锁紧。配重块130上端旋有吊环螺钉131。整个配重块部件安装在导向套126、135内部。工作时，恒力装置牵引绳125与吊环螺钉131相连，配重块130沿导向套126、135内孔上下移动。

夹具装置如图9所示，摆线针轮减速机137用螺钉138固定在底盘143上，连接盘139用平键142与摆线针轮减速机137轴的外伸端联接。可换夹具140用螺钉141固定在连接盘139上。工作时，摆线针轮减速机137带动连接盘139及装夹在连接盘139上的可换夹具140做慢速的旋转运动，从而使安装在可换夹具140上的工件齿轮4慢速旋转。

Claims (2)

1.齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置，其特征是：电动机(32)固定在支座(31)上，电动机(32)的输出轴利用套筒联轴器(28)与轴(25)连接，轴(25)的上下两端分别利用上下轴承(26、38)及其轴承座安装于套筒(34)内，套筒(34)利用其端部的法兰固定在支座(31)中间的平板上；在支座(31)的下端设置保护罩下盖(40)；在轴(25)的下端设置联接套(19)；在联接套(19)上设置过渡套(18)；

在轴承(26、38)上设置密封圈(20、35)，上轴承(26)的上端与轴(25)间由轴用卡簧(36)定位；下轴承(38)的上下两端分别安装隔套(22)和下轴承端盖(21)；隔套(22)用止动垫片(23)和圆螺母(24)锁紧；在套筒(34)上设置横板，在套筒(34)的横板上固定上轴承端盖(27)与所述下轴承端盖(21)；在联接套(19)与轴(25)间采用螺钉(41)和垫片(42)定位，并利用下端的螺纹锁紧；在过渡套(18)和联接套(19)之间用平键(44)连接，并用紧定螺钉(43)进行定位和锁紧。

2.如权利要求1所述的齿轮端面仿形倒棱设备的动力头装置，其特征是：在所述动力头装置(7)的下方有弹性夹头(45)，所述弹性夹头(45)夹持刀具(3)，在动力头装置(7)上固定罩壳(9)。

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