CN105333103A - 一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法 - Google Patents

一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种皮带轮及其制造方法，尤其是涉及一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法。其主要是解决现有技术所存在的皮带轮在使用中易出现变形、焊接热影响区断裂，影响使用性能的稳定性，生产成本较高等的技术问题。本发明包括轮毂本体（1），所述的轮毂本体（1）内设有轴孔（2），轮毂本体中部的外表面上开有同步式齿型槽（3），同步式齿型槽的齿形有效直径中心与轴孔中心同心，每条同步式齿型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，同步式齿型槽两端的轮毂本体上有弧形槽(4)，同步式齿型槽由钢管在滚齿机上一体旋压成型。

Description

一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种皮带轮及其制造方法，尤其是涉及一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法。
背景技术
皮带轮是机械传动中最常见的传动部件，一般由轮缘、幅板和轮毂三部份组成，有平皮带传动和V皮带传动等传动形式。平皮带传动皮带轮，具有过载会打滑，使用安全保护、柔性好等优点，当传动比不准确，精度不高，而且使用时间长，天气炎热时平皮带会自己伸长，也会打滑，产生功率损失。V型皮带传动皮带轮，设有多条平带槽，具有传动功率大的优点，但由于每根皮带是单独的，不是联体的，各根皮带伸缩率不一样，耐磨程度也不一样，所以使用时的功率难以达到设计标准的功率，精度不高。
皮带轮一般为金属制造，一种传统的方法是采用铸造技术，由铸铁、铸铝及其合金经铸造后再进行机加工切削成型。采用铸造以及切削的加工方法，不利于环保，同时在机加切削过程中需去除大量的金属材料，不仅浪费了材料而且由于在铸过程中材质不均匀(砂眼、气孔等)，还需在加工后进行平衡处理。另一种是国内生产的旋压轮毂皮带轮多数为轮缘板用薄板经拉深、折叠后旋压轮槽，轮毂则用圆钢车削后与辐板焊接组合。该工艺生产的产品不仅焊面粗糙产品档次低而且经焊接后焊缝周围产生很大的收缩内应力很难消除，因此在使用中易出现变形、焊接热影响区断裂，影响使用性能的稳定性，同时，该产品由于焊接填料的不均匀性影响带轮的平衡性能。
发明内容
本发明是提供一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮及其制造方法，其主要是解决现有技术所存在的皮带轮在使用中易出现变形、焊接热影响区断裂，影响使用性能的稳定性，生产成本较高等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮，包括轮毂本体，所述的轮毂本体内设有轴孔，轮毂本体中部的外表面上开有同步式齿型槽，同步式齿型槽的齿形有效直径中心与轴孔中心同心，每条同步式齿型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，同步式齿型槽两端的轮毂本体上有弧形槽，同步式齿型槽由钢管在滚齿机上一体旋压成型。本发明的轮毂本体为直筒式，因此直接由钢管加工而成，较为方便。并且在同步式齿型槽的两端设置弧形槽，可以使得定位较为准确。而一般皮带轮如果加工定位槽，会使齿形在齿根处断裂，而本发明通过直接在钢管上进行滚压齿形，使得齿形在齿根处也连接地更加牢固。
作为优选，所述的同步式齿型槽的齿距为1.2±0.05mm，压力角为45°±0.5°，齿数120齿。
作为优选，所述的轴孔的一端设有喇叭口，喇叭口的内端连通有第一内圆弧槽，轴孔的另一端设有大通孔，大通孔连通有第二内圆弧槽，第二内圆弧槽的内部设有锥面。通过内圆弧槽一方面可以方便定位，另外一方面可以进行将碎屑留置在内圆弧槽内。通过喇叭口可以方便地将转轴穿接在轴孔内。大通孔、锥面可以用来多级安装。
一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮的制造方法，所述的制造方法包括：a、落料，将标准无缝钢管，放到高速圆锯机上切断；b、打孔和车加工一端，断料放置在数控车床上加工一端面的喇叭口、第一内圆弧槽和内孔；c、以前一道车加工完成端装夹基准，车加工外轮廓弧形槽和另一端的大通孔、第二内圆弧槽与锥面；d、在旋压滚齿机上用旋压轮滚压同步式齿型槽的外部齿形；e、轮毂安装孔高精研磨；f、工序检验；g、将成型的皮带轮防锈处理，最终出成品。
直接在无缝钢管上滚压同步式齿型槽，使得加工简单，省去了要加工棒料的步骤。
作为优选，所述的旋压滚齿机的主轴转速为350-400r/min，旋压轮的进刀量为0.8-1.2mm/S，压力为15-17Mpa，液压油的温度30-70℃。
作为优选，所述的步骤g对工件滚压出同步式齿型槽后，将工件投入到温控箱中进行加热处理，首先将温度缓慢升至550-600℃，保温10-20分钟，然后以5-10℃/min的速率急速降温到200-230℃，保温10-20分钟；再缓慢升至450-500℃，保温15-25分钟，然后以5-10℃/min的速率急速降温到160-180℃，保温10-20分钟；最后缓慢升至300-320℃保温30-40分钟后自然冷却到室温。通过三次升温以及两次急速降温，会使得同步式齿型槽与轮毂本体之间的应力较为融合，齿形保持较高精度的精度，防止其后续因为温度而产生变形，从而使同步式齿型槽与轮毂本体之间强度保持一致，从而保证皮带轮在运行时不会产生断裂。
因此，本发明生产出来的皮带轮精度高、运转平稳，既具有平带轮柔软性好的优点，同时具有V带轮传动功率大的优点，同时又能吸收冲击及振动，较之链条及齿轮传动运转安静，噪声小，加工方法材料省(节省70％以上)，节约能耗，无环境污染，生产效率高，造价低，不需多次装夹调模，从而保证皮带轮的轮缘和轮毂的同心的精度要求。
附图说明
附图1是本发明皮带轮的一种结构示意图；
附图2是本发明皮带轮的剖面结构示意图。
图中零部件、部位及编号：轮毂本体1、轴孔2、同步式齿型槽3、弧形槽4、喇叭口5、第一内圆弧槽6、大通孔7、第二内圆弧槽8、锥面9。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本例的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮，如图1、图2，包括轮毂本体1，轮毂本体内设有轴孔2，轮毂本体中部的外表面上开有同步式齿型槽3，同步式齿型槽的齿形有效直径中心与轴孔中心同心，每条同步式齿型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，同步式齿型槽两端的轮毂本体上有弧形槽4，同步式齿型槽由钢管在滚齿机上一体旋压成型。同步式齿型槽的齿距为1.2mm，压力角为45°，齿数120齿。轴孔的一端设有喇叭口5，喇叭口的内端连通有第一内圆弧槽6，轴孔的另一端设有大通孔7，大通孔连通有第二内圆弧槽8，第二内圆弧槽的内部设有锥面9。
一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮的制造方法，其步骤为：a、落料，将标准无缝钢管，放到高速圆锯机上切断；b、打孔和车加工一端，断料放置在数控车床上加工一端面的喇叭口、第一内圆弧槽和内孔；c、以前一道车加工完成端装夹基准，车加工外轮廓弧形槽和另一端的大通孔、第二内圆弧槽与锥面；d、在旋压滚齿机上用旋压轮滚压同步式齿型槽的外部齿形，其中旋压滚齿机的主轴转速为350-400r/min，旋压轮的进刀量为0.8-1.2mm/S，压力为15-17Mpa，液压油的温度30-70℃；将工件投入到温控箱中进行加热处理，首先将温度缓慢升至570℃，保温15分钟，然后以10℃/min的速率急速降温到220℃，保温15分钟；再缓慢升至470℃，保温20分钟，然后以10℃/min的速率急速降温到170℃，保温15分钟；最后缓慢升至300℃保温35分钟后自然冷却到室温；e、轮毂安装孔高精研磨；f、工序检验；g、将成型的皮带轮防锈处理，最终出成品。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮，包括轮毂本体（1），其特征在于所述的轮毂本体（1）内设有轴孔（2），轮毂本体中部的外表面上开有同步式齿型槽（3），同步式齿型槽的齿形有效直径中心与轴孔中心同心，每条同步式齿型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，同步式齿型槽两端的轮毂本体上有弧形槽(4)，同步式齿型槽由钢管在滚齿机上一体旋压成型。
2.根据权利要求1所述的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮，其特征在于所述的同步式齿型槽（3）的齿距为1.2±0.05mm，压力角为45°±0.5°，齿数120齿。
3.根据权利要求1或2所述的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮，其特征在于所述的轴孔（2）的一端设有喇叭口（5），喇叭口的内端连通有第一内圆弧槽（6），轴孔的另一端设有大通孔（7），大通孔连通有第二内圆弧槽（8），第二内圆弧槽的内部设有锥面（9）。
4.一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮的制造方法，其特征在于所述的制造方法包括：a、落料，将标准无缝钢管，放到高速圆锯机上切断；b、打孔和车加工一端，断料放置在数控车床上加工一端面的喇叭口、第一内圆弧槽和内孔；c、以前一道车加工完成端装夹基准，车加工外轮廓弧形槽和另一端的大通孔、第二内圆弧槽与锥面；d、在旋压滚齿机上用旋压轮滚压同步式齿型槽的外部齿形；e、轮毂安装孔高精研磨；f、工序检验；g、将成型的皮带轮防锈处理，最终出成品。
5.根据权利要求4所述的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮的制造方法，其特征在于所述的旋压滚齿机的主轴转速为350-400r/min，旋压轮的进刀量为0.8-1.2mm/S，压力为15-17Mpa，液压油的温度30-70℃。
6.根据权利要求4所述的一种两级同轴多楔式高精度旋压皮带轮的制造方法，其特征在于所述的步骤g对工件滚压出同步式齿型槽后，将工件投入到温控箱中进行加热处理，首先将温度缓慢升至550-600℃，保温10-20分钟，然后以5-10℃/min的速率急速降温到200-230℃，保温10-20分钟；再缓慢升至450-500℃，保温15-25分钟，然后以5-10℃/min的速率急速降温到160-180℃，保温10-20分钟；最后缓慢升至300-320℃保温30-40分钟后自然冷却到室温。
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