CN108480794B - 一种齿槽打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿槽打磨装置，包括不完全齿轮、打磨机构和用于支撑工件的支撑部，支撑部包括放置台，放置台的下方固定连接有支撑杆，支撑杆上连接有平衡杆，平衡杆的中部转动连接在支撑杆上，平衡杆的两端分别连接有第一连接杆和第三连接杆，不完全齿轮转动连接有第一连接杆，不完全齿轮连接有电机，不完全齿轮的下方设有触发机构，触发机构与第一连接杆连接，触发机构电连接有为电磁铁，电磁铁位于放置台的下方，第三连接杆上连接有第一弹性件，第一弹性件上连接有第二连接杆，第二连接杆滑动连接在平衡杆上，打磨机构活动连接在第二连接杆上，第二连接杆上连接有被吸附件。采用本技术方案能够实现对工件上的齿槽进行依次打磨。

Description

一种齿槽打磨装置

技术领域

本发明涉及齿轮加工的技术领域，具体为一种齿槽打磨装置。

背景技术

齿轮在橡胶塑料机械、工程机械、海洋资源勘探装备、舰艇、风电、核电等领域得到广泛应用，而且对齿轮加工精度的要求也越来越高。目前国内外有些滚齿机、磨齿机能够加工分度圆直径较小的大型齿轮，但随着齿轮分度圆直径的增大，加工定位与分度装置的制造成本会越来越高，对加工装置的要求也越来越高。齿轮齿距的精密加工与测试技术也一直是齿轮行业内的一大难题。对于大型齿轮的加工，传统的加工方法难以满足高齿距精度齿轮的加工要求。

公开号为CN106363248A的中国专利公开了一种用于大型直齿轮成型磨齿的自定位和分度方法,包括定位块、打磨盘和连接定位块与打磨盘的分度机构。该装置先通过打磨盘将齿轮上的一个齿进行打磨过后，再通过分度机构将定位块与打磨盘之间的角度设置为：180度减去平均每个齿所分的角度，以打磨完成的齿为定位点对下一个齿进行打磨，如此循环。

上述技术方案存在以下问题：1、由于该装置是需要通过已经完成打磨加工的齿轮进行定位，在打磨的过程中会产生振动，则定位块与齿轮之间会产生摩擦，可能会造成破坏掉已经加工完成的端面的光滑度，导致降低了精度；2、每次打磨都需要转动到齿轮的另一侧，每次打磨的齿都不相邻近，无法得知是否已经加工完毕，容易漏掉，导致加工不充分，或者容易重复打磨，浪费时间，降低了工作效率。

发明内容

本发明意在提供一种齿槽打磨装置，以解决如何对齿槽依次打磨以及减少定位机构与工件的摩擦的问题。

本发明提供基础方案是：一种齿槽打磨装置，包括定位机构和打磨机构，定位机构为不完全齿轮，还包括用于支撑工件的支撑部，支撑部包括放置台，放置台的下方固定连接有支撑杆，支撑杆上连接有平衡杆，平衡杆的中部转动连接在支撑杆上，平衡杆的两端分别连接有第一连接杆和第三连接杆，第一连接杆与不完全齿轮转动连接，不完全齿轮上连接有电机，不完全齿轮的下方设有触发机构，触发机构与第一连接杆连接，触发机构电连接有电磁铁，电磁铁位于放置台的下方，第三连接杆上连接有第一弹性件，第一弹性件上连接有第二连接杆，第二连接杆滑动连接在平衡杆上，打磨机构活动连接在第二连接杆上，第二连接杆上连接有能够被磁力吸引的被吸附件。

基础方案的工作原理：对工件进行打磨时，先将需要打磨的工件放置在放置台上，再让不完全齿轮与工件啮合。启动电机和打磨机构，电机驱动不完全齿轮发生转动。平衡杆与支撑杆转动连接，不完全齿轮发生转动时(即自转)，不完全齿轮会以平衡杆与支撑杆的连接处为支点围绕着工件外围转动(即公转)，不完全齿轮与打磨机构分别连接在平衡杆的两端，不完全齿轮公转的同时会带动打磨机构围绕工件公转，以此实现对打磨机构的移动，让打磨机构能够围绕着工件打磨。

当不完全齿轮转动到没有齿的地方时，则不完全齿轮与工件之间脱离啮合，此时，不完全齿轮不再围绕工件公转。不完全齿轮与工件脱离啮合，则会触发触发机构，触发机构控制电磁铁通电。电磁铁通电后在自身周围产生磁场，让电磁铁通过磁力将被吸附件向电磁铁方向吸引，而被吸附件位于第二连接杆上，被吸附件会带动第二连接杆滑向电磁铁，第二连接杆和第三连接杆之间连接的第一弹性件将会发生形变。而电磁铁位于放置台的下方，第二连接杆上连接有打磨机构，从而让打磨机构向放置有工件的放置台方向移动，让打磨机构与工件上的齿槽接触，以此实现打磨机构对齿槽的打磨。

当不完全齿轮与工件之间啮合时，触发机构控制电磁铁断电，让电磁铁停止产生磁场。被吸附件失去电磁铁磁力的吸引后，被吸附件在第一弹性件恢复形变的力的作用下，将第二连接杆拉向第三连接杆，同时也就拉开了工件与打磨机构之间的距离，打磨机构退出齿槽，为打磨机构转移到下一个齿槽提供空间。此时，打磨机构停止对齿槽进行打磨，转而随不完全齿轮转动到下一个齿槽处，让下一个齿槽能够被打磨。

基础方案的有益效果是：

1、本装置能够通过不完全齿轮围绕工件公转的同时实现打磨机构的移动和定位，配合程度高，节约时间，降低时间成本。

2、由于本装置的定位机构为不完全齿轮，不完全齿轮与工件之间为间歇啮合的状态，而现有技术中的定位块与工件的齿槽一直为接触状态，一定程度上避免了不完全齿轮与工件之间产生摩擦而导致的破坏工件端面光滑度的问题。

3、本装置的打磨机构可以通过从一次啮合状态到下一次啮合状态之间产生的时间差对工件的齿槽进行打磨，不完全齿轮与工件之间啮合后，打磨机构又能自动转动到下一个齿的位置，再对另一处位置的齿进行打磨，即在定位的过程中实现对工件的打磨。与现有技术中需要打磨与定位分步进行相比，既满足了加工的需求，又能利用定位所需的时间进行打磨，提高了整个装置的配合程度，节省人力资源，节约时间，提高工作效率。

4、本装置通过触发机构与电磁铁之间的配合，能够在不完全齿轮与工件啮合的同时，将打磨机构带进齿槽中。打磨机构不仅能够对齿轮上齿的外边缘进行打磨，还能对齿轮上的齿槽也进行打磨，对齿轮加工得更加充分，加工程度高。

5、本装置对工件打磨的齿槽是相邻的，相比现有技术中打磨的齿槽不相邻，更容易了解对工件的打磨进度以及是否已经加工完毕，从一定程度上避免了重复加工的问题，提高工作效率。

优选方案一：作为基础方案的优选，打磨机构下方设有回收件，回收件固定连接在第二连接杆上。

有益效果：打磨机构在对齿轮进行打磨的过程中会产生铁屑等，回收件可以收纳产生的铁屑，避免铁屑散落在四处，利于保护工作环境的卫生。

优选方案二：作为优选方案一的优选，回收件的底部设有通孔，通孔上连接有导管，导管的另一端连接有吸尘腔，吸尘腔上设有出气口，出气口与导管位于吸尘腔的同一个侧面的上方，吸尘腔固定连接在第二连接杆上，吸尘腔内设有活塞，活塞的活塞杆固定连接在第三连接杆上。

有益效果：在第二连接杆远离第三连接杆时，吸尘腔与活塞之间的空间变大，气压变小，在气压差的作用下，可以将回收件中的铁屑吸入吸尘腔内。在第二连接杆靠近第三连接杆时，活塞会将吸尘腔中的空气从出气口排出，以便为下次吸入铁屑做准备。

优选方案三：作为优选方案二的优选，出气口与导管上均设有单向阀。

有益效果：导管上设有单向阀可以避免将铁屑吹回回收件中，出气口上设有单向阀可以避免吸尘腔从出气口处吸入空气，吸尘腔能够从回收件中吸入更多的空气，从而可以带入更多的铁屑。能够及时清理铁屑，更利于保护工作环境。

优选方案四：作为优选方案三的优选，触发机构为光敏电阻，光敏电阻设于不完全齿轮与工件啮合处的正下方，不完全齿轮与工件的啮合处和光敏电阻之间预设有光路通道，光敏电阻与光路通道外围设有遮光部。

有益效果：当不完全齿轮与工件之间脱离啮合时，光线会从不完全齿轮与工件之间有缝隙中照射到光敏电阻上，光敏电阻的灵敏度强，所需的反应时间较少，光敏电阻感受到光线的瞬间就能打开开关,向电磁铁发出电信号，使不完全齿轮和打磨机构之间的更加配合。

优选方案五：作为优选方案三的优选，不完全齿轮的齿沿自身的圆心中心对称，触发机构包括触发块，触发块位于不完全齿轮的外侧，触发块滑动连接在平衡杆上，触发块与第一连接杆之间连接有第二弹性件，触发块与第一连接杆之间设有按钮，按钮位于第一连接杆上。

有益效果：当不完全齿轮与工件之间脱离啮合时，不完全齿轮的齿随不完全齿轮转动后，齿不再与触发块相接触。触发块在第二弹性件恢复形变的力的作用下将会按下按钮，按钮向电磁铁发出电信号。不完全齿轮与触发块之间的机械配合就能实现触发，且成本更小，能够更大范围地保护生产商的经济效益。

优选方案六：作为优选方案四的优选，不完全齿轮只设有一个齿的不完全齿轮。

有益效果：不完全齿轮只设有一个齿，则不完全齿轮需要自转一圈才能围绕工件公转一个齿的角度，相比设为有两个齿的不完全齿轮，打磨机构加工的时间更长，对工件加工得更充分。

附图说明

图1为本发明一种齿槽打磨装置实施例一的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明一种齿槽打磨装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：放置台11、支撑杆12、平衡杆2、第一连接杆21、第二连接杆22、第三连接杆23、第一弹性件24、打磨机构3、不完全齿轮4、电磁铁5、被吸附件51、光敏电阻61、遮光部62、触发块63、按钮64、第二弹性件65、回收件71、导管72、吸尘腔73、活塞杆74。

实施例一

如图1和图2所示的一种齿槽打磨装置，包括支撑部，支撑部包括放置台11，放置台11的下方焊接有支撑杆12。支撑杆12上转动连接有平衡杆2，平衡杆2的中部套接在支撑杆12上。平衡杆2的左部设有第一连接杆21，第一连接杆21的上端转动连接有不完全齿轮4，本实施例中的不完全齿轮4为只设有一个齿的不完全齿轮。不完全齿轮4连接有驱动机构，本实施例中的驱动机构为电机。不完全齿轮4下方设有触发机构，触发机构焊接在第一连接杆21上离支撑杆12靠近的一侧。本实施例中的触发机构包括遮光部62,本实施例中的遮光部62为一个黑色橡胶制成的空腔，遮光部62与不完全齿轮4相接触，遮光部62上表面上正对于工件与不完全齿轮4啮合的位置设有开口，遮光部62内设有光敏电阻61。光敏电阻61电连接有电磁铁5，电磁铁5焊接在平衡杆2的右部，电磁铁5的右侧设有打磨机构3，本实施例中的打磨机构3为打磨盘。打磨机构3位于平衡杆2的上方，打磨机构3与平衡杆2之间连接有第二连接杆22。平衡杆2的右端设有滑槽，第二连接杆22滑动连接在滑槽中。第二连接杆22上焊接有被吸附件51，被吸附件51位于第二连接杆22下端的左侧，本实施例中的被吸附件51为铁块。平衡杆2的右端端部连接有第三连接杆23，第三连接杆23与第二连接杆22之间连接有第一弹性件24，本实施例中的第一弹性件24为弹簧。第二连接杆22上焊接有用于回收铁屑的回收件71，本实施例中的回收件71为圆盘状。回收件71位于打磨机构3的下方。回收件71底部设有通孔，通孔上连接有导管72，导管72的另一端连接有吸尘腔73，吸尘腔73焊接在第二连接杆22上。吸尘腔73内设有活塞，活塞的活塞杆74焊接在第三连接杆23上。吸尘腔73上设有出气口，出气口与导管72上均设有单向阀。

具体实施时，将需要打磨的工件放置在放置台11上，再将不完全齿轮4啮合在需要打磨的工件上。启动电机和打磨机构，电机驱动不完全齿轮4发生自转，由于不完全齿轮4与工件啮合，不完全齿轮4与工件之间连接有平衡杆2，不完全齿轮4自转的同时会围绕着工件公转。由于不完全齿轮4上只设有一个齿，不完全齿轮4自转一圈就能围绕工件公转一齿,且将工件的齿向前推动一齿,不完全齿轮与工件的下一个齿啮合。不完全齿轮4和打磨机构3分设于平衡杆2的左、右侧，不完全齿轮4会带动打磨机构3围绕着工件公转一个齿的角度，实现更换打磨机构3的位置。

当不完全齿轮4与工件之间脱离啮合时，不完全齿轮4与工件之间有缝隙，光线会从缝隙中进入遮光部62，光敏电阻61感受到光线后为通路状态，电磁铁5通电，电磁铁5在自身周围产生磁场。被吸附件51受到电磁铁5磁力的作用下，会带动第二连接杆22向左滑动，第二连接杆22和第三连接杆23之间连接的第一弹性件24将会被拉伸发生形变，同时第二连接杆22会带动打磨机构3向左滑动，让打磨机构3进入工件的齿槽，打磨机构3得以对齿槽进行打磨。

当不完全齿轮4与工件之间啮合时，不完全齿轮4与工件之间没有缝隙，光线无法进入遮光部62，光敏电阻61为断路状态，电磁铁5断电，电磁铁5停止产生磁场。被吸附件51失去磁力的作用后，会在第一弹性件24恢复形变的拉力的作用下，被吸附件51将会向右滑动，从而带动打磨机构3向右滑动，打磨机构3退出齿槽，为转动到下一个位置提供空间。

打磨机构3打磨齿槽时会生成铁屑，铁屑在重力的作用下会掉入回收件71中。在电磁铁5吸附被吸附件51的同时,第二连接杆22会带动吸尘腔73向左移动,而活塞固定在第三连接杆23上,所以吸尘腔73与活塞之间会有相对运动。此时吸尘腔73与活塞之间的空间变大，而空气质量不变，所以空气密度变小，空气压强变小。在空气压强差的作用下，吸尘腔73将会将回收件71中的铁屑吸入进腔体内。在第二连接杆22向右滑动时，第二连接杆22会带动吸尘腔73也向右移动，活塞会推动吸尘腔73中的空气从出气口排出。

实施例二

如图3所示，一种齿槽打磨装置。本实施例与实施例一的区别在于不完全齿轮4为设有两个齿的不完全齿轮，触发机构包括一个触发块63和一个按钮64，不完全齿轮4的齿沿不完全齿轮4的圆心中心对称。本实施例中的触发块63为“L”型，不完全齿轮4只设有两个齿。触发块63设于不完全齿轮4的左侧，触发块63与不完全齿轮4相接触设置。平衡杆2的左端设有滑槽，触发块63滑动连接在滑槽上。触发块63与第一连接杆21之间连接有第二弹性件65，本实施例中的第二弹性件65为压簧。按钮64安装在第一连接杆21的左侧。按钮64与电磁铁5电连接。

当不完全齿轮4与工件之间脱离啮合时，不完全齿轮4左端的齿随不完全齿轮4转动后，齿不再与触发块63相接触。此时，触发块63在第二弹性件65恢复形变的力的作用下将会靠近第一连接杆21，从而将第一连接杆21上的按钮64按下，电磁铁5通电，电磁铁5在自身周围产生磁场。被吸附件51受到电磁铁5磁力的作用下，会带动第二连接杆22向左滑动，第二连接杆22和第三连接杆23之间连接的第一弹性件24将会被拉伸，同时第二连接杆22还会带动打磨机构3向左滑动，让打磨机构3进入齿槽，打磨机构3得以对齿槽进行打磨。

当不完全齿轮4与工件之间啮合时，不完全齿轮4与触发块63相接触的齿会推动触发块63向左移动，则触发块63不再按压按钮64，同时第二弹性件65将会被拉长。触发块63不再按压按钮64后，电磁铁5断电，电磁铁5停止产生磁场。被吸附件51失去磁力的作用后，会在第二弹性件65恢复形变力的作用下，被吸附件51将会向右滑动，从而带动打磨机构3向右滑动，打磨机构3退出齿槽，为转动到下一个位置提供空间。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如平衡杆上可以连接有多个打磨机构等。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种齿槽打磨装置，包括定位机构和打磨机构，其特征在于：定位机构为不完全齿轮，还包括用于支撑工件的支撑部，支撑部包括放置台，放置台的下方固定连接有支撑杆，支撑杆上连接有平衡杆，平衡杆的中部转动连接在支撑杆上，平衡杆的两端分别连接有第一连接杆和第三连接杆，第一连接杆与不完全齿轮转动连接，不完全齿轮上连接有电机，不完全齿轮的下方设有触发机构，触发机构与第一连接杆连接，触发机构电连接有电磁铁，电磁铁位于放置台的下方，第三连接杆上连接有第一弹性件，第一弹性件上连接有第二连接杆，第二连接杆滑动连接在平衡杆上，打磨机构活动连接在第二连接杆上，第二连接杆上连接有能够被磁力吸引的被吸附件。

2.根据权利要求1所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述打磨机构下方设有回收件，回收件固定连接在第二连接杆上。

3.根据权利要求2所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述回收件的底部设有通孔，第二连接杆上固定连接吸尘腔，通孔与吸尘腔之间连接有导管，吸尘腔上设有出气口，出气口与导管位于吸尘腔的同一个侧面的上方，吸尘腔内设有活塞，活塞的活塞杆固定连接在第三连接杆上。

4.根据权利要求3所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述出气口与导管上均设有单向阀。

5.根据权利要求4所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述触发机构为光敏电阻，光敏电阻设于不完全齿轮与工件啮合处的正下方，不完全齿轮与工件的啮合处和光敏电阻之间预设有光路通道，光敏电阻与光路通道外围设有遮光部。

6.根据权利要求4所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述不完全齿轮的齿沿自身的圆心中心对称，触发机构包括触发块，触发块位于不完全齿轮的外侧，触发块滑动连接在平衡杆上，触发块与第一连接杆之间连接有第二弹性件，触发块与第一连接杆之间设有按钮，按钮位于第一连接杆上。

7.根据权利要求5所述的一种齿槽打磨装置，其特征在于：所述不完全齿轮只设有一个齿。