CN101762386A - 组合式大规格锥齿轮滚动检查机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式大规格锥齿轮滚动检查机，包括：主动部分模块(A)、被动部分模块(B)、以及被动轮驱动模块(C)。该检查机将庞大的机床分解为模块化的组合式结构，采用对各自模块进行对接组合，降低了机床的设计、加工难度并降低成本，便于机床运输、安装、调整；特别设置被动轮驱动模块，使得被动齿轮的安装、找正变得简单。对于移动的主动、从动模块安装了数显装置，有效避免人为视觉误差，提高了机床输出数据的准确性；同时对于检查时需要工位固定位置的主、从动箱体采用滑板液压自动夹紧装置，夹紧及时、可靠，操作方便。

Description

组合式大规格锥齿轮滚动检查机

技术领域

本发明涉及一种用于为锥齿轮加工机床配套的锥齿轮滚动检查机，尤其涉及一种用于正交锥齿轮副啮合检查的组合式大规格锥齿轮滚动检查机。

背景技术

锥齿轮滚动检查机是锥齿轮加工机床的配套设备，用于锥齿轮副的啮合检查。在锥齿轮滚动检查机上进行啮合检查是模拟锥齿轮实际工作条件进行的。通过调整齿轮副的安装距和从动轮负载的变化，可以检查齿轮副的径向跳动，确定负荷下齿轮接触区的大小和位置，从而确定机床的正确调整，生产出高质量的锥齿轮副产品。在以往的生产中，中小规格(其中小规格用于检查直径≤800mm的锥齿轮，中规格用于检查直径为800mm～1600mm的锥齿轮)以下锥齿轮滚动检查机应用较为普遍；中规格滚动检查机由于功能简单，手动操作，测量数据采集准确度低，所以不能适应高精度齿轮副检查的技术要求；对于直径大于1600mm的大规格高精度锥齿轮副，生产商只有在昂贵的铣齿机上进行滚动啮合检查，受到严重的限制，不但制约了生产率而且检查成本极高。随着重型高精度锥齿轮生产量的猛增，大规格锥齿轮滚动检查机的市场需求迫切。

为满足这一需求，市场上逐渐出现了一些锥齿轮滚动检查机，如专利文献CN2715133Y，其公开了一种半自动锥齿轮检查机，该检查机由床身、主动机构和从动机构等部分组成，其中主动机构和从动机构均安装在床身上，主动机构包括主动箱及主动导轨，主动箱卡合在固定于机身的主动导轨上；从动机构包括从动箱、立柱，立柱卡合在固定于床身上的立柱导轨上，从动箱卡合在立柱的导轨上。然而将该结构的锥齿轮检查机设计为用于检查大规格齿轮时，该机构很庞大，由于主、从动机构均设在床身上，这导致锥齿轮滚动检查机的设计难度、加工制造难度及装配调试难度大。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的技术问题，而提供一种新型组合式大规格锥齿轮滚动检查机。

本发明为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种组合式大规格锥齿轮滚动检查机，包括：主动部分模块A、被动部分模块B、以及被动轮驱动模块C，其特征在于，主动部分模块A包括主动床身1、具有主动轴9的主动箱，以及驱动主动箱作直线运动的主动箱驱动装置12，主动箱经主动滑板10在位于主动床身1上的导轨上滑动，被动部分模块B包括被动床身2、具有被动轴3的被动箱，以及驱动被动箱作直线运动的被动箱驱动装置13，被动箱经被动滑板4在位于被动床身2上的导轨上滑动，主动床身1与被动床身2在水平面内垂直布置，使得主动轴9与被动轴3在水平面内垂直相交，从而实现主动部分模块A与被动部分模块B的对接，被动轮驱动模块C与被动部分模块B相接，其包含与被动轴3相联的用于向被动轴3加载的被动轴加载装置。

本发明可以精确模拟锥齿轮副实际工作条件，方便地调整齿轮副的安装距及负载变化，检查齿轮副的径向跳动、啮合平稳性、噪音和负载下的齿面接触区。本发明具有的具体的优点和积极效果是：

1.将庞大的机床分解为模块化的组合式结构，采用对各自模块的床身进行对接组合，降低了机床的设计、加工难度并降低成本，便于机床运输、安装、调整。

2.完成庞大而极重的被检测大齿轮的安装、找正、调整工作，是一个难题，本发明的从动模块具备主轴的驱动装置，便于从动齿轮的安装、找正、调整工作的顺利进行。

3.测量数据的精确采集是检查结果的输出，本发明对于移动的主动、从动模块安装了数显装置，有效避免人为视觉误差，提高了机床输出数据的准确性；同时对于检查时需要工位固定位置的主、从动箱体采用滑板液压自动夹紧装置，夹紧及时、可靠，操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构布局示意图；

图2为滑板自动夹紧装置结构剖面图。

其中：A-主动部分模块，B-被动部分模块，C-被动轮驱动模块，1-主动床身，2-被动床身，3-被动轴，4-被动滑板，5-被动轮驱动动力源，6-驱动轮，7-被动轮夹紧装置，8-液压系统，9-主动轴，10-主动滑板，12-主动箱驱动装置，13-被动箱驱动装置，15-电气控制站，16-活塞

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，详细说明如下：

机床具备传统锥齿轮检查机的基本功能和功能部件，参阅图1～图2。大规格锥齿轮副的被动轮是具有庞大外形和较高的重量，安装和找正是个难题。本机型特别设置被动轮驱动模块，使得被动齿轮的安装、找正变得简单。

如图1所示的组合式大规格锥齿轮滚动检查机由主动部分模块A、被动部分模块B、被动轮驱动模块C、独立的液压系统8和独立的电器控制站15构成。

其中主动部分模块A包括：主动床身1，主动轴9，主动滑板10，机床数显操纵站11，以及主动向驱动装置12。其中含有主动轴9的主动箱通过主动滑板10在沿主动床身长度方向固定于主动床身1的导轨上滑动。主动驱动装置12通过丝杆装置驱动主动箱在导轨上滑动。被动部分模块B包括：被动床身2，被动轴3，被动滑板4，被动箱驱动装置13。其中含有被动轴3的被动箱通过被动滑板4在沿被动床身长度方向固定于被动床身2的导轨上滑动。被动驱动装置通过丝杆装置驱动被动箱在导轨上滑动。模块A与模块B按以下方式组合：主动床身1与被动床身2在水平面内垂直布置，使得主动轴9与被动轴3在水平面内垂直相交。其中主动滑板4与被动滑板10为液压夹紧滑板及数显尺安装板，如图2所示，两滑板下端装有压板及活塞16，在检查机做滚动检查时用于夹紧滑板。

被动轮驱动模块C位于模块B的后部，其包括：被动轮驱动动力源5，位于被动轮驱动动力源一侧的小齿轮，驱动轮6以及被动轴液压加载装置7。其中驱动轮6、被动轴液压加载装置7依次从被动轴3的后部与被动轴3相连。

另外，机床外侧有独立的电气控制柜15，用于安装各驱动装置的调频器及电气控制部分；独立的液压系统8，其提供被动主轴液压自动加载的动力，以及主、被动液压夹紧滑板及数显尺安装板4和10的自动夹紧动力。如图2所示，当主、被动液压夹紧滑板及数显尺安装板4和10被移动到设定的位置时，数显光栅尺发出箱体到位信号，主动箱驱动装置12和被动箱驱动装置13停止转动，主动轴9和被动轴3的位置数据被记录下来，减少了认为读数误差和不同数据测量方式的固有误差；同时为了保证测量时整体的刚性，需要对主动轴9和被动轴3的箱体位置进行锁紧固定，液压系统8开始工作，设定压力的液压油驱动活塞16向上移动，将主、被动液压夹紧滑板及数显尺安装板4和10夹紧在主、被动床身1和2上的导轨上。主动滑板4和被动滑板10既是安装在主轴箱体上固定的的液压夹紧滑板，又是箱体位置数显光栅尺的安装板，与床身做相对的滑动运动；每个滑板上如图示设置数个液压夹紧装置，具有相同数量的活塞16，执行夹紧工作时液压油从活塞16的下部进入，活塞向上运动与床身导轨接触，由于提供的是持续的液压压力，通过活塞16与床身导轨之间的摩擦压力将主动滑板4和被动滑板10与床身结合成一体，即主、被动主轴处于固定位置，处于锁紧状态。反之，执行松开指令工作时液压油从活塞16的上部进入，活塞16与床身导轨脱离接触，锁紧力解除。

本发明工作原理如下：

当主动齿轮与被动齿轮啮合时，为了保证两锥齿轮之间精确的啮合以提高滚动检查的精度，需要对两齿轮的啮合位置进行找正，而找正通过被动轮驱动模块C实现，当安装被动轮时，被动驱动装置13带动被动箱向远离主动箱方向移动，到达设定位置时，数显光栅尺发出信号，被动驱动装置13自动减慢速度，同时被动轮驱动动力源5缓慢转动，直到驱动齿轮6与被动轮驱动动力源5的小齿轮完全啮合为止，数显光栅尺发出到位信号，被动驱动装置13停止转动，箱体到达设定检查位置。然后启动被动轮驱动动力源5驱动小齿轮，小齿轮带动驱动齿轮6，驱动齿轮6带动被动轮主轴转动，通过被动齿轮转动完成被动齿轮的安装精度的检查，从而实现了被动齿轮的安装找正工作，确保了两锥齿轮之间精确的啮合。为了减轻操作工人的劳动强度，被动轮驱动动力源5采用变频无极调速方式，可实现低于每分钟0.5转的速度。

将被检测锥齿轮副刚性安装在滚动检查机上，其中主动锥齿轮通过夹具固定在主动箱主轴9处，被动锥齿轮通过夹具固定在被动箱的被动轴3上，通过主动箱驱动装置12及被动箱驱动装置13分别使主动箱和被动箱在各自的导轨上滑动，通过机床数显操纵站11的数显装置显示移动距离，使其符合齿轮装配所需安装距，两齿轮正确啮合后，通过液压夹紧主、被动液压夹紧滑板及数显尺安装板4和10。安装在主、被动液压夹紧滑板及数显尺安装板4和10上的光栅尺将移动数据准确显示在数显操纵站上。

为了保证齿轮副啮合检查时的整体质量，检查时主动轴9和被动轴3之间不能有相对的移动需要刚性的固定，本发明采用液压控制的主动滑板4和被动滑板10既是安装在主轴箱体上固定的的液压夹紧滑板，又是箱体位置数显光栅尺的安装板，与床身做相对的滑动运动；每个滑板上如图示设置数个液压夹紧装置，具有相同数量的活塞16，执行夹紧工作时液压油从活塞16的下部进入，活塞向上运动与床身导轨接触，由于提供的是持续的液压压力，通过活塞16与床身导轨之间的摩擦压力将主动滑板4和被动滑板10与床身结合成一体，即主、被动主轴处于固定位置，处于锁紧状态，保证检查的精度。

根据不同规格的齿轮测量的需要，调整主动箱主动轴驱动转速，进行滚动检查。通过被动轴液压加载装置7向被动箱的被动轴施加大小可控制的加载力矩，检查齿轮副的接触区、啮合噪音及运转平稳性。本发明还可以利用测量数据精确地特性，调整齿轮副安装距，找出切齿机床调整的最佳数据，以获得符合要求的啮合接触区和使用特性。

由此可见，本技术方案的优点在于：

1)模块化的组合方式，被动轮设置驱动装置和液压夹紧滑板与数显装置安装的集成化。

2)机床的主动部分模块和从动部分模块是两个相对独立的系统，通过对主、从动床身的联结，组合成完整的机床机械部分。模块化的组合结构解决此类大规格锥齿轮检查机的设计难度、加工制造难度和装配调试难度。

3)锥齿轮的检查是模拟齿轮副实际工作工况的检查测量过程，测量数据的采集及测量数据的准确性一直是难题。本机型采用液压夹紧滑板对主、从动箱进行自动工位夹紧，快速有效；同时夹紧滑板上安装有直线移动数据的检测光栅尺，通过数显装置将测量数据实时、准确显示在操作站上，并记录下来。

Claims (7)

1.一种组合式大规格锥齿轮滚动检查机，包括：主动部分模块(A)、被动部分模块(B)、以及被动轮驱动模块(C)，其特征在于：主动部分模块(A)包括主动床身(1)、具有主动轴(9)的主动箱，以及驱动主动箱作直线运动的主动箱驱动装置(12)，主动箱经主动滑板(10)在位于主动床身(1)上的导轨上滑动，被动部分模块(B)包括被动床身(1)、具有被动轴(3)的被动箱，以及驱动被动箱作直线运动的被动箱驱动装置(13)，被动箱经被动滑板(4)在位于被动床身(2)上的导轨上滑动，主动床身(1)与被动床身(2)在水平面内垂直布置，使得主动轴(9)与被动轴(3)在水平面内垂直相交，从而实现主动部分模块(A)与被动部分模块(B)的对接，被动轮驱动模块(C)与被动部分模块(B)相接，其包含与被动轴(3)相联的用于向被动轴(3)加载的被动轴加载装置。

2.如权利要求1所述的组合式大规格锥齿轮滚动检查机，其特征在于，所述被动轴加载装置为液压加载装置(7)。

3.如权利要求1或2所述的组合式大规格锥齿轮滚动检查机，其特征在于，被动轮驱动模块(C)还包括找正装置，该找正装置包括：被动轮驱动动力源(5)、与被动轮驱动动力源(5)相连的小齿轮，以及与被动轴(3)及被动轴加载装置相联的驱动齿轮(6)。

4.如权利要求1所述的组合式大规格齿轮滚动检查机，其特征在于，主、被动滑板为液压夹紧滑板。

5.如权利要求4所述的组合式大规格齿轮滚动检查机，其特征在于，所述主、被动滑板上安装有数显尺。

6.如权利要求5所述的组合式大规格齿轮滚动检查机，其特征在于，所述数显尺为光栅尺。

7.如权利要求6所述的组合式大规格齿轮滚动检查机，其特征在于，主动部分模块(A)还包括与主动床身(1)相联的机床数显操纵站(11)，其通过数显装置对测量结果进行显示。

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