CN101813178A - 齿轮啮合中心距可调式回转支承及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮啮合中心距可调式回转支承及其加工方法，此回转支承由互相配合的无齿圈支承圈和有齿圈支承圈组成，其中无齿圈支承圈的安装孔的中心与回转支承的中心有一偏心距e。此种回转支承能调整主机上的小齿轮与回转支承的有齿圈支承圈的中心距，解决了安装孔位置度超差的主机机架的再利用问题，进而最终达到降低主机加工难度，提高回转支承工作性能和使用寿命的目的。

Description

齿轮啮合中心距可调式回转支承及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种齿轮啮合中心距可调式回转支承及其加工方法。

背景技术

回转支承安装到主机上时，是将主机机架的安装孔与回转支承的安装孔用螺栓联接起来的。为了保证主机小齿轮和回转支承的有齿圈支承圈的啮合及运行，两者的中心距应正确，并且需保证一定的齿侧间隙值。通常通过螺栓与安装孔的间隙来调整两者的中心距，进而达到保证齿轮啮合侧隙值的目的，但调节量极其有限。在既要保证主机机架与回转支承的正确安装，又要尽可能多地保留齿轮啮合中心距的调整量的情况下，对主机机架及回转支承的安装孔位置度要求必须很高。而主机机架多采用中厚板焊接件，加工过程中极易因变形而丧失安装孔的位置精度，加工难度大，需使用高精度数控机床或数控加工中心加工，操作人员须具备一定的数控专业知识和数控编程能力，否则易加工出废品，导致产品成本增加。并且随着回转支承持续的使用，齿轮磨损造成了齿侧间隙的增加，由于啮合中心距无法调节，使得无法再次调节补偿齿侧间隙的增加值，造成啮合冲击持续增加，回转支承的工作状况急剧恶化，大大缩短了回转支承工作寿命，增加了使用成本。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种齿轮啮合中心距可调式回转支承，它能调整主机上的小齿轮与回转支承的有齿圈支承圈的中心距。此回转支承解决了安装孔位置度超差的主机机架的再利用问题，进而最终达到降低主机加工难度，提高回转支承工作性能和使用寿命的目的。本发明还提供了该回转支承的加工方法。

本发明的齿轮啮合中心距可调式回转支承由互相配合的无齿圈支承圈和有齿圈支承圈组成，其中无齿圈支承圈的安装孔分布圆的中心与回转支承的中心有一偏心距e。

本发明的回转支承的加工方法为：

(1)有齿圈支承圈的机加工：粗车、滚道热处理、精车、齿加工、安装孔加工、磨；

(2)无齿圈支承圈的机加工：

①粗车；

②滚道热处理；

③精车；

④偏心安装孔的划线、预钻：

首先将无齿圈支承圈放置于极坐标数控钻床的工作台上进行校正，保证滚道与钻床工作台的中心同轴，再将该圈沿工作台进给的方向移动距离e后装夹固定，最后完成安装孔的划线、预钻；

⑤偏心安装孔的钻加工：在普通摇臂钻床上进行安装孔的最终钻削加工；

⑥磨。

本发明的回转支承的有益效果主要体现在以下两方面：

(1)与普通回转支承相比，齿轮啮合中心距可调式回转支承放宽了机架安装孔与小齿轮间距的公差范围，降低了加工难度，即机架安装孔与小齿轮间距按照理论值进行加工时，若加工误差较大，也可通过回转支承的转位安装实现补偿，降低机架废品率。机架安装孔与小齿轮间距的公差范围的放宽，也降低了对人员和设备的要求，减少固定资产的投入，极大降低了生产成本；

(2)普通回转支承在安装使用时，啮合中心距的调节量只能靠螺栓与安装孔间隙保证，调节量极其有限。采用可调节啮合中心距式回转支承后，可大大增加齿轮啮合中心距的调节范围，保证大小齿轮间侧隙能够调整到最优值。齿轮磨损后，通过将无齿圈转位的安装方式，重新调节齿轮啮合中心距，使齿轮的啮合状态保持在最佳，进而改善回转支承的工作状况，提高回转支承的工作性能和寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的介绍：

图1是本发明的内圈为齿圈的回转支承的安装示意图；

图2是本发明的内圈为齿圈的回转支承的啮合示意图；

图3是本发明的外圈为齿圈的回转支承的安装示意图；

图4是本发明的外圈为齿圈的回转支承的啮合示意图。

具体实施方式

本发明的齿轮啮合中心距可调式回转支承是将内齿式、外齿式回转支承中无齿圈支承圈的安装孔的分布圆的中心与整个回转支承的中心由原来的同轴设计改为偏心设计，偏心量为e，该结构适用于所有的有齿式回转支承。

一、以挖掘机用回转支承为例进行说明：

从图1、图2可知，挖掘机用回转支承的外圈3为无齿圈，内圈6为有齿圈。内圈6固定，外圈3围绕滚道作回转运动；挖掘机底盘部分1通过连接螺栓2与回转支承内圈6相连，挖掘机上部机架4通过连接螺栓2与回转支承外圈3相连，回转驱动小齿轮5与回转支承内圈6相啮合。

其中外圈3安装孔分布圆中心7与回转支承中心8之间有一偏心距e，也就是外圈安装孔分布圆与外圈滚道的偏心量，R为回转支承外圈3的安装孔分布圆半径；L为回转驱动小齿轮5和回转支承外圈3安装孔间的距离；a为回转驱动小齿轮5与回转支承内圈6的啮合中心距。

普通回转支承的外圈安装孔分布圆、内圈的安装孔分布圆、滚道及齿轮的分度圆有严格的同轴度要求，回转支承外圈安装孔分布圆直径是定值，由于回转驱动小齿轮与上部机架安装孔的相对位置已固定，而机架安装孔和回转支承外圈的安装孔是对应的，故小齿轮和回转支承外圈安装孔间的距离L被固定，以满足齿轮间的啮合中心距a。

而本发明的回转支承是将有齿式回转支承中外圈3即无齿圈支承圈的安装孔分布圆与滚道同轴改为存在一定的偏心量e后，无齿圈支承圈的安装孔与回转支承中心的最大距离为R+e，由于L值是固定的，则回转驱动的小齿轮5和回转支承的内圈6即有齿圈支承圈的啮合中心距变为a+e；无齿圈支承圈的安装孔与回转支承中心的最小距离为R-e，由于L值是固定的，则回转驱动的小齿轮和回转支承的有齿圈支承圈的啮合中心距变为a-e。所以，无齿圈支承圈的安装孔分布圆与回转支承中心存在偏心量e后，主机上的小齿轮与有齿圈支承圈的啮合中心距由固定值a变为可在a-e至a+e范围内调节。其中偏心量e的最优取值范围为：0～20mm。

二、以起重机用回转支承为例进行说明：

从图3、图4可知，起重机用回转支承的内圈13为无齿圈，外圈16为有齿圈。外圈16固定，内圈13围绕滚道作回转运动；起重机底盘部分11通过连接螺栓12与回转支承外圈16相连，起重机上部机架14通过连接螺栓12与回转支承内圈13相连，回转驱动小齿轮15与回转支承外圈6相啮合。

其中内圈13安装孔分布圆中心17与回转支承中心18之间有一偏心距e，也就是内圈安装孔分布圆与内圈滚道的偏心量，R’为回转支承内圈13的安装孔分布圆半径；L’为回转驱动小齿轮15和回转支承内圈13安装孔间的距离；a’为回转驱动小齿轮15与回转支承外圈16的啮合中心距。

本发明齿轮啮合中心距可调式回转支承的加工方法与普通回转支承的加工方法的不同，主要是实现无齿圈支承圈的安装孔分布圆的中心与回转支承中心的偏心量e。即在加工无齿圈支承圈的安装孔时，分两步进行：一、先是将无齿圈支承圈放置在极坐标数控钻床的工作台上进行校正，保证滚道与钻床工作台的中心同轴，再将无齿圈支承圈沿工作台进给的方向移动距离e后装夹固定，完成安装孔的划线、预钻；二、在普通摇臂钻床上进行安装孔的最终钻削加工。

Claims (2)

1.一种齿轮啮合中心距可调式回转支承由互相配合的无齿圈支承圈和有齿圈支承圈组成，其特征是：其中无齿圈支承圈的安装孔分布圆的中心与回转支承的中心有一偏心距e。

2.根据权利要求1所述的回转支承的加工方法为：

(1)有齿圈支承圈的机加工：粗车、滚道热处理、精车、齿加工、安装孔加工、磨；

(2)无齿圈支承圈的机加工：

①粗车；

②滚道热处理；

③精车；

④偏心安装孔的划线、预钻：

首先将无齿圈支承圈放置于极坐标数控钻床的工作台上进行校正，保证滚道与钻床工作台的中心同轴，再将该圈沿工作台进给的方向移动距离e后装夹固定，最后完成安装孔的划线、预钻；

⑤偏心安装孔的钻加工：在普通摇臂钻床上进行安装孔的最终钻削加工；

⑥磨。

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