CN108000077A - 一种行星减速器齿圈的制造方法及使用该齿圈的行星减速器 - Google Patents

一种行星减速器齿圈的制造方法及使用该齿圈的行星减速器 Download PDF

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陈玉敏
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Abstract

本发明提供一种行星减速器齿圈的制造方法，包括有以下步骤：（1）选材和擦齿加工，选用材料为6061或以上型号铝合金材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；（2）磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面；（3）表面硬质氧化处理；本发明具有转动惯量小、响应速度快、启动电流小、运行噪音低、刚性好、承载能力大、使用寿命长以及耐腐蚀性能强的优点。

Description

一种行星减速器齿圈的制造方法及使用该齿圈的行星减速器
技术领域
本发明涉及行星减速器的加工工艺，具体是指一种行星减速器齿圈的制造方法及使用该齿圈的行星减速器。
背景技术
在数控机床、金属切割、食品机械、太阳能发电、纺织印染、印刷制药设备、环保设备等轻工行业中，广泛地应用到减速器，在上述行业中应用的减速器，通常要求体积小、刚性好、承载能力大、 转速高、寿命长、噪音低以及安装方便，但是目前由于齿圈制造工艺的不成熟，从而使得现有的行星减速器的齿圈都无法达到工业生产所需的刚性、承载能力以及使用寿命。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种刚性好、承载能力大、使用寿命长以及耐腐蚀性能强的行星减速器齿圈的制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题：
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种行星减速器齿圈的制造方法，包括有以下步骤
（1）选材和擦齿加工，选用轻质金属材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；
（2）磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面；
（3）表面硬质氧化处理，将经过步骤2处理的初制齿圈坯料进行化学除油处理，保证工件表面没有未清除干净的油污，将除油污后的工件投入到反应池，电解液采用含量为180g/L的硫酸，在氧化温度为-1~1℃、电流密度为2.0~4.0A/dm2的条件下氧化处理70~80min，处理过程中温度应该恒定不变，并且对电解液进行均匀搅拌。
进一步地，所述轻质金属为6061或以上型号铝合金材料。
进一步地，在表面硬质氧化处理步骤中，氧化温度为0℃，电流密度为3.0A/dm2，氧化处理时间为75min。
本发明的另一个目的在于提供一种行星减速器，该行星减速器使用了上述方法制得的齿圈
相比与现有技术，本发明的有益效果为：
1、通过在齿圈的选材上进行改变，在同等体积大小的情况下齿圈的重量得以极大的减小，使得齿圈在转动时转动惯量减小，启动时的响应速度提高，而且减少响应电流，运行时的噪音也大大降低。2、而且在齿圈的输入端做了斜面处理，使得使用本方案制造而成的行星减速器，由于第一级行星齿轮与齿圈之间的啮合面积减少，第一级行星齿轮组中的行星齿轮与齿圈之间的摩擦阻力相对与以前大大降低，由于阻力降低，第一级行星齿轮组的输入转速得以提高，能够满足现有工业机械的需求；另外齿圈经过，表面硬质氧化处理后，与现有的齿圈相比，在硬度上大大超过现有技术制造而成的齿圈，而且刚性好、承载能力大。
具体实施方式
实施例1：
一种行星减速器齿圈的制造方法，包括有以下步骤
（1）选材和擦齿加工，选用材料为6063型号铝合金材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；
（2）磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面。
（3）表面硬质氧化处理，将经过步骤2处理的初制齿圈坯料进行化学除油处理，保证工件表面没有未清除干净的油污，将除油污后的工件投入到反应池，电解液采用含量为180g/L的硫酸，在氧化温度为-1℃、电流密度为2.0A/dm2的条件下氧化处理70min，处理过程中温度应该恒定不变，并且对电解液进行均匀搅拌。
经过以上处理后得到成品，并且利用TT260复层测厚仪测定成品表面氧化膜的厚度，膜厚为45.8μm，利用HXD21000TC型显微硬度计测定膜层的硬度，显微硬度为508.1HV。
实施例2：
（1）选材和擦齿加工，选用材料为6063型号铝合金材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；
（2）磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面。
（3）表面硬质氧化处理，将经过步骤2处理的初制齿圈坯料进行化学除油处理，保证工件表面没有未清除干净的油污，将除油污后的工件投入到反应池，电解液采用含量为180g/L的硫酸，在氧化温度为0℃、电流密度为3.0A/dm2的条件下氧化处理75min，处理过程中温度应该恒定不变，并且对电解液进行均匀搅拌。
经过以上处理后得到成品，并且利用TT260复层测厚仪测定成品表面氧化膜的厚度，膜厚为50±0.1μm，利用HXD21000TC型显微硬度计测定膜层的硬度，显微硬度为550±2HV。
实施例3：
（1）选材和擦齿加工，选用材料为6063型号铝合金材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；
（2）磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面。
（3）表面硬质氧化处理，将经过步骤2处理的初制齿圈坯料进行化学除油处理，保证工件表面没有未清除干净的油污，将除油污后的工件投入到反应池，电解液采用含量为180g/L的硫酸，在氧化温度为2℃、电流密度为4.0A/dm2的条件下氧化处理80min，处理过程中温度应该恒定不变，并且对电解液进行均匀搅拌。
经过以上处理后得到成品，并且利用TT260复层测厚仪测定成品表面氧化膜的厚度，膜厚为67.5μm，利用HXD21000TC型显微硬度计测定膜层的硬度，显微硬度为507.5HV。
以上三个实施例，与现有的齿圈相比，在硬度上大大超过现有技术制造而成的齿圈的水平，而且刚性好、承载能力大，表面覆盖的致密氧化膜使得齿圈具有良好的耐腐蚀性能。
在行星减速器上使用以上齿圈，能够获得优良的性能；理由如下：通过在齿圈的选材上进行改变，在同等体积大小的情况下齿圈的重量得以极大的减小，使得齿圈在转动时转动惯量减小，启动时的响应速度提高，而且减少响应电流，运行时的噪音也大大降低；另外在齿圈的输入端作斜面处理，是为了减少行星齿轮组与齿圈之间的啮合面积；使用本方案制造而成的行星减速器，由于第一级行星齿轮与齿圈之间的啮合面积减少，第一级行星齿轮组中的行星齿轮与齿圈之间的摩擦阻力相对与以前大大降低，由于阻力降低，第一级行星齿轮组的输入转速得以提高，能够满足现有工业机械的需求。
以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种行星减速器齿圈的制造方法，其特征在于：包括有以下步骤
选材和擦齿加工，选用轻质金属材料制成的齿圈坯料，并且通过数控插齿机对齿圈坯料进行擦齿加工，得到初制齿圈坯料；
磨削斜面，数控插齿机切换磨削刀具，对步骤1得到的初制齿圈坯料的齿圈的输入端进行磨削加工，将齿圈的输入端的内齿处具有向输出端倾斜的斜面；
表面硬质氧化处理，将经过步骤2处理的初制齿圈坯料进行化学除油处理，保证工件表面没有未清除干净的油污，将除油污后的工件投入到反应池，电解液采用含量为180g/L的硫酸，在氧化温度为-1~1℃、电流密度为2.0~4.0A/dm2的条件下氧化处理70~80min，处理过程中温度应该恒定不变，并且对电解液进行均匀搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种行星减速器齿圈的制造方法，其特征在于：所述轻质金属为6061或以上型号铝合金材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种行星减速器齿圈的制造方法，其特征在于：在表面硬质氧化处理步骤中，氧化温度为0℃，电流密度为3.0A/dm2，氧化处理时间为75min。
4.一种行星减速器，其特征在于：行星减速器使用了上述方法制得的齿圈。
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