CN109909559A - 一种万能插齿机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万能插齿机构，包括机壳、设置在机壳内的主轴，所述主轴包括上轴与下轴，所述下轴的上端插设于上轴的下端，且两者之间通过花键法兰机构连接，所述上轴与下轴之间设有螺旋旋转装置，所述螺旋旋转装置驱动上轴、下轴旋转；所述下轴的下端设有插齿刀。本发明可以分别加工左旋齿、右旋齿与直齿，实现了多功能化，降低了加工型企业的负担，市场前景广。

Description

一种万能插齿机构

技术领域

本发明涉及一种万能插齿机构。

背景技术

现有的插齿机，种类有左旋插齿机、右旋插齿机与直齿插齿机，单台插齿机的功能过于单一，这无疑增加了采购成本。

发明内容

本发明要解决现有的万能插齿机构功能较为单一的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

本发明公开一种万能插齿机构，包括机壳、设置在机壳内的主轴，所述主轴包括上轴与下轴，所述下轴的上端插设于上轴的下端，且两者之间通过花键法兰机构连接，所述上轴与下轴之间设有螺旋旋转装置，所述螺旋旋转装置驱动上轴、下轴旋转；所述下轴的下端设有插齿刀；

所述上轴、下轴分别连接有轴向移动装置，所述轴向移动装置包括传动轴、与传动轴的前端活动连接的偏心移动块、设置在偏心移动块的前端中心的轴承以及套设在轴承上的滑块，两组轴向移动装置的滑块分别嵌设在上轴的上夹块、下轴的下夹块内，与上轴连接的轴向移动装置的所述偏心移动块通过丝杠装置相对传动轴的轴线实现左中右移动，从而带动滑块在上夹块或下夹块内左中右移动；与下轴连接的轴线移动装置的所述偏心移动块通过丝杠装置相对传动轴的轴线实现左中移动，从而带动滑块在上夹块或下夹块内左中移动；与上轴连接的轴向移动装置的传动轴、与下轴连接的轴向移动装置的传动轴的旋转方向为互反；

所述两组轴向移动装置的传动轴通过动力机构实现同步旋转；

所述螺旋旋转装置包括螺旋旋转电机、与螺旋旋转电机连接的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮以及与蜗轮固定的静压导轨，所述静压导轨的中心孔内设有内螺旋齿，所述上轴的下端外周面设有与内螺旋齿匹配的外螺旋齿；所述蜗轮固定在蜗轮座圈上，所述蜗轮座圈插设在支撑座内，所述支撑座与机壳连接固定，所述静压导轨连接固定在蜗轮的内圈，在蜗轮的上表面设有轴承，轴承的上表面设有上压盖，所述静压导轨穿过上压盖的中心孔；所述上压盖的法兰盖与支撑座固定连接。

所述上轴包括由上而下依次连接的第一轴、第二轴与第三轴，外螺旋齿处于第二轴上，花键孔处于第三轴内，所述第三轴插设在第二轴的轴孔内。

所述丝杆装置包括固定在机壳上的活塞套、设置在活塞套内的活塞杆以及固定在活塞套外端的丝杆电机，所述丝杆电机的转轴上连接有平键轴，所述活塞杆对应匹配平键轴的一端设有平键孔，平键轴插设在平键孔内，且活塞杆相对转轴可沿轴向移动，所述活塞杆的前端设有一字轴；所述偏心移动块的上端、下端分别设有滑槽，且在偏心移动块的中心设有丝杆孔，丝杆匹配在丝杆孔内，所述一字轴对应匹配丝杆外端的一字槽；所述滑槽匹配在传动轴前端的导块，且在滑槽与导块之间设有若干松紧机构。

所述松紧机构分布在偏心移动块的上部与下部，且呈对称设置，优选数量为两对，包括设置在导块内的安装孔，所述导块上匹配安装孔的位置设有法兰罩，所述法兰罩的中心设有导向孔，所述法兰罩与安装孔共同形成了安装空间；所述安装空间内设有调整垫圈、叠加在调整垫圈上的碟簧以及设置在碟簧上的挤压体，所述挤压体包括台板、设置在台板下端的导向杆以及设置在台板上端的挤压杆，所述挤压杆穿设于导块的导向限位孔内，且挤压杆可沿导向限位孔上下移动，所述挤压杆的一侧设有缺口，缺口使得挤压杆形成了带有倾斜面A的插块，所述碟簧的上端抵在台板上，下端抵在调整垫圈上，所述调整垫圈至少有一个；所述导向杆穿设于导向孔；所述偏心移动块的滑槽的其中一侧壁为与倾斜面A匹配的倾斜面B，另一侧壁为贴合在导块外侧壁上的直角面，所述倾斜面B与导块内侧壁之间形成了插槽，所述插块对应匹配插槽；所述传动轴内设有进油孔，进油孔对应匹配于台板的上端。

所述法兰罩与导块的连接处设有调整垫圈。

所述动力机构包括固定在机壳上的驱动电机，驱动电机通过主动齿轮啮合固定在其中一个传动轴上的从动齿轮，所述从动齿轮通过两个过渡齿轮传动至另一个传动轴的末端齿轮，从而同步带动两个传动轴。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的万能插齿机构，分别可以加工直齿、左旋齿与右旋齿，实现了多功能工作。

图1是本发明万能插齿机构的结构剖视图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本发明万能插齿机构的丝杆装置的局部剖视图；

图4是本发明万能插齿机构的丝杆装置的立体图；

图5是本发明万能插齿机构的松紧装置的结构剖视图；

图6是本发明万能插齿机构的上轴的结构示意图；

图7是本发明万能插齿机构的下轴的结构示意图；

图8是本发明万能插齿机构的螺旋旋转装置的立体分解图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

请参阅图1至图8，本发明提供一种万能插齿机构，包括机壳1、设置在机壳1内的主轴2，所述主轴2包括上轴3与下轴4，所述下轴4的上端插设于上轴3的下端，且两者之间通过花键法兰机构连接，花键法兰机构包括设置在上轴3下端的花键孔5、设置在下轴4上端的花键轴6，花键轴6插在花键孔5内，两者彼此可沿轴向上下相对移动，所述上轴3与下轴4之间设有螺旋旋转装置，所述螺旋旋转装置驱动上轴3、下轴4旋转；所述下轴4的下端设有插齿刀7；

所述上轴3、下轴4分别连接有轴向移动装置，所述轴向移动装置包括传动轴8、与传动轴8的前端活动连接的偏心移动块9、设置在偏心移动块9的前端中心的轴承10以及套设在轴承10上的滑块11，两组轴向移动装置的滑块11分别嵌设在上轴3的上夹块12、下轴4的下夹块13内，与上轴3连接的轴向移动装置的所述偏心移动块9通过丝杠装置相对传动轴8的轴线实现左中右移动，从而带动滑块11在上夹块12内左中右移动；与下轴4连接的轴线移动装置的所述偏心移动块9通过丝杠装置相对传动轴8的轴线实现左中移动，从而带动滑块11在下夹块13内左中移动；与上轴3连接的轴向移动装置的传动轴8、与下轴4连接的轴向移动装置的传动轴8的旋转方向为互反；所述上夹块12夹住滑块11的上沿与下沿，下夹块13夹住滑块11的上沿与下沿；

所述两组轴向移动装置的传动轴8通过动力机构实现同步旋转；

所述螺旋旋转装置包括螺旋旋转电机14、与螺旋旋转电机14连接的蜗杆15、与蜗杆15啮合的蜗轮16以及与蜗轮16固定的静压导轨58，所述静压导轨58的中心孔内设有内螺旋齿19，所述上轴3的下端外周面设有与内螺旋齿19匹配的外螺旋齿20；所述蜗轮16固定在蜗轮座圈59上，所述蜗轮座圈59插设在支撑座60内，所述支撑座60与机壳1连接固定，所述静压导轨58连接固定在蜗轮16的内圈，在蜗轮16的上表面设有轴承61，轴承61的上表面设有上压盖62，所述静压导轨58穿过上压盖62的中心孔；所述上压盖62的法兰盖63与支撑座60固定连接。

所述上轴3包括由上而下依次连接的第一轴64、第二轴65与第三轴66，外螺旋齿20处于第二轴65上，花键孔5处于第三轴66内，所述第三轴66插设在第二轴65的轴孔内。

所述丝杆装置包括固定在机壳1上的活塞套21、设置在活塞套21内的活塞杆22以及固定在活塞套21外端的丝杆电机23，所述丝杆电机23的转轴24上连接有平键轴25，所述活塞杆22对应匹配平键轴25的一端设有平键孔26，平键轴25插设在平键孔26内，且活塞杆22相对转轴24可沿轴向移动，所述活塞杆22的前端设有一字轴27；所述偏心移动块9的上端、下端分别设有滑槽28，且在偏心移动块9的中心设有丝杆孔29，丝杆30匹配在丝杆孔29内，所述一字轴27对应匹配丝杆30外端的一字槽31；所述滑槽28匹配在传动轴8前端的导块32，且在滑槽28与导块32之间设有若干松紧机构。

所述松紧机构分布在偏心移动块9的上部与下部，且呈对称设置，优选数量为两对，包括设置在导块32内的安装孔33，所述导块32上匹配安装孔33的位置设有法兰罩34，所述法兰罩34的中心设有导向孔35，所述法兰罩34与安装孔33共同形成了安装空间；所述安装空间内设有调整垫圈36、叠加在调整垫圈36上的碟簧37以及设置在碟簧37上的挤压体38，所述挤压体38包括台板39、设置在台板39下端的导向杆40以及设置在台板39上端的挤压杆41，所述挤压杆41穿设于导块32的导向限位孔42内，且挤压杆41可沿导向限位孔42上下移动，所述挤压杆41的一侧设有缺口，缺口使得挤压杆41形成了带有倾斜面A44的插块45，所述碟簧37的上端抵在台板39上，下端抵在调整垫圈36上，所述调整垫圈36至少有一个；所述导向杆40穿设于导向孔35；所述偏心移动块9的滑槽28的其中一侧壁为与倾斜面A44匹配的倾斜面B46，另一侧壁为贴合在导块32外侧壁上的直角面47，所述倾斜面B46与导块32内侧壁之间形成了插槽48，所述插块45对应匹配插槽48；所述传动轴8内设有进油孔49，进油孔49对应匹配于台板39的上端。

所述法兰罩34与导块32的连接处设有调整垫圈36。

所述动力机构包括固定在机壳1上的驱动电机50，驱动电机50通过主动齿轮51啮合固定在其中一个传动轴8上的从动齿轮52，所述从动齿轮52通过两个过渡齿轮53传动至另一个传动轴8的末端齿轮54，从而同步带动两个传动轴8。

以下对本发明的万能插齿机构的工作原理作出说明：

本发明的万能插齿机构，在工作时，首先，调整好与上轴3连接的轴向移动装置的偏心移动块9相对传动轴8的位置，具体操作为：松紧机构工作，传动轴8的进油孔49注油，强大的油压顶开挤压体38的台板39，使得挤压体38整体沿轴向远离偏心移动块9的方向移动，此时，挤压体38的插块45离开插槽48，偏心移动块9的滑槽28的直角面47与导块32的外侧壁处于间隙配合状态，偏心移动块9相对导块32可移动，丝杆装置的活塞套21具有油孔A55与油孔B56，活塞杆22上设有活塞筒57，油孔A55与油孔B56处于活塞筒57的活塞杆22左侧与右侧，通过对油孔A55、油孔B56注油、回油，从而控制活塞杆22沿轴向前后移动，从而使得活塞杆22前端的一字轴27插入或离开丝杆30外端的一字槽31，当需要对偏心移动块9调节位置时，则一字轴27插入一字槽31，丝杆电机23工作，转轴24由于与活塞杆22始终通过平键轴25与平键孔26的连接，这样，丝杆电机23的转轴带动活塞杆22转动，继而带动丝杆30转动，由于偏心移动块9与丝杆30是螺纹连接，所以偏心移动块9沿着丝杆30的轴向移动，从而实在在上夹块12内以传动轴8轴线为中心的左右之间移动，当调整偏心移动块9至合适位置时，则丝杆电机23停止工作，活塞杆22回位，一字轴27离开一字槽31，另外，传动轴8的进油孔49回油，失去了油压作用的挤压体38受碟簧37的弹力作用朝向偏心移动块9的方向移动，插块45插入插槽48，倾斜面A44挤压倾斜面B46，使得偏心移动块9的直角面47紧贴在导块32的外侧壁，这样，插块45紧紧的插在插槽48内，使得偏心移动块9相对上夹块12为固定；

接着，调整好与下轴4连接的轴向移动装置的偏心移动块9相对传动轴8的位置，具体操作与上轴3位置的偏心移动块9的调节步骤一致，只是，此处的偏心移动块9只能在传动轴8的轴线与下夹块13的左侧之间实现来回移动；

随后，驱动电机50工作，带动两个传动轴8转动，当偏心移动块9的中心相对传动轴8轴线为偏心时，则两个传动轴8分别带动上轴3、下轴4沿轴向上下往复运动，具体情况如下：1、当上轴的滑块11的中心处于传动轴8的轴线位置的右侧时，则上轴3的初始运动方向是以上轴3的下端面与下轴4的上端面贴合为起始点向上运动，在向上运动的过程中，上轴3的外螺旋齿20与静压导轨58的中心孔的内螺旋齿19作相对运动，从而使得上轴3作右旋运动，而此时，下轴4的初始运动方向是以上轴3的下端面与下轴4的上端面贴合为起始点向下运动，在下轴4向下运动时，则下轴4的插齿刀7对工件进行插齿，而当上轴3下移，则下轴4上移，下轴4的插齿刀7离开工件，如此往复，实现对工件的右旋齿的加工；2、当上轴3的滑块11的中心处于传动轴8的轴线位置的左侧时，则上轴3的初始运动方向是以上轴3的下端面与下轴4的上端面贴合为起始点向下运动，在向下运动的过程中，上轴3是作左旋运动，而此时，下轴4的初始运动方向也是以上轴3的下端面与下轴4的上端面贴合为起始点向下运动，上轴3与下轴4同步运动，在下轴4向下运动时，则下轴4的插齿刀7对工件进行插齿，而当上轴3上移，则下轴4上移，下轴4的插齿刀7离开工件，如此往复，实现对工件的左旋齿的加工；3、当上轴3位置的滑块11的中心处于传动轴8的轴线位置时，此时，滑块11与传动轴8无偏心，这样，滑块11与传动轴8同心转动，上轴3无轴向上下移动的运动轨迹，上轴3的外螺旋齿20与静压导轨的中心孔的内螺旋齿19无相对运动，而下轴4始终在进行轴向上下移动，这样，下轴4不受上轴3的的连带运动，不产生周向的旋转运动，实现直齿加工。

与此同时，螺旋旋转装置工作，螺旋旋转电机14带动蜗杆15运转，继而带动蜗轮16转动，由于蜗轮16与静压导轨连接固定，从而带动静压导轨旋转，静压导轨的导轨18内具有内螺旋齿19，内螺旋齿19与上轴3的外螺旋齿20匹配啮合，这样，带动了上轴3旋转，而上轴3与下轴4通过花键法兰机构连接，继而带动了下轴4同步旋转，从而使得插齿刀7上的每个刀齿都能够参与对工件的插齿工作，使得每个刀齿的插齿磨损均匀分布，降低单个刀齿的插齿强度，延长刀齿的插齿寿命。

在插齿工作中，下轴4的偏心移动块9的中心相对传动轴8轴线的偏心位置越多，则加工出来的齿宽越大。

本发明的上轴3与下轴4处于机壳1内，且在机壳1上匹配上轴3与下轴4安装的腔室内灌注有润滑油。

以上对本发明实施例所提供的万能插齿机构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本发明的限制。

Claims (6)

1.一种万能插齿机构，其特征在于：包括机壳、设置在机壳内的主轴，所述主轴包括上轴与下轴，所述下轴的上端插设于上轴的下端，且两者之间通过花键法兰机构连接，所述上轴与下轴之间设有螺旋旋转装置，所述螺旋旋转装置驱动上轴、下轴旋转；所述下轴的下端设有插齿刀；

所述上轴、下轴分别连接有轴向移动装置，所述轴向移动装置包括传动轴、与传动轴的前端活动连接的偏心移动块、设置在偏心移动块的前端中心的轴承以及套设在轴承上的滑块，两组轴向移动装置的滑块分别嵌设在上轴的上夹块、下轴的下夹块内，与上轴连接的轴向移动装置的所述偏心移动块通过丝杠装置相对传动轴的轴线实现左中右移动，从而带动滑块在上夹块或下夹块内左中右移动；与下轴连接的轴线移动装置的所述偏心移动块通过丝杠装置相对传动轴的轴线实现左中移动，从而带动滑块在上夹块或下夹块内左中移动；与上轴连接的轴向移动装置的传动轴、与下轴连接的轴向移动装置的传动轴的旋转方向为互反；

所述两组轴向移动装置的传动轴通过动力机构实现同步旋转；

所述螺旋旋转装置包括螺旋旋转电机、与螺旋旋转电机连接的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮以及与蜗轮固定的静压导轨，所述静压导轨的中心孔内设有内螺旋齿，所述上轴的下端外周面设有与内螺旋齿匹配的外螺旋齿；所述蜗轮固定在蜗轮座圈上，所述蜗轮座圈插设在支撑座内，所述支撑座与机壳连接固定，所述静压导轨连接固定在蜗轮的内圈，在蜗轮的上表面设有轴承，轴承的上表面设有上压盖，所述静压导轨穿过上压盖的中心孔；所述上压盖的法兰盖与支撑座固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种万能插齿机构，其特征在于：所述丝杆装置包括固定在机壳上的活塞套、设置在活塞套内的活塞杆以及固定在活塞套外端的丝杆电机，所述丝杆电机的转轴上连接有平键轴，所述活塞杆对应匹配平键轴的一端设有平键孔，平键轴插设在平键孔内，且活塞杆相对转轴可沿轴向移动，所述活塞杆的前端设有一字轴；所述偏心移动块的上端、下端分别设有滑槽，且在偏心移动块的中心设有丝杆孔，丝杆匹配在丝杆孔内，所述一字轴对应匹配丝杆外端的一字槽；所述滑槽匹配在传动轴前端的导块，且在滑槽与导块之间设有若干松紧机构。

3.根据权利要求1或2所述的一种万能插齿机构，其特征在于：所述松紧机构分布在偏心移动块的上部与下部，且呈对称设置，优选数量为两对，包括设置在导块内的安装孔，所述导块上匹配安装孔的位置设有法兰罩，所述法兰罩的中心设有导向孔，所述法兰罩与安装孔共同形成了安装空间；所述安装空间内设有调整垫圈、叠加在调整垫圈上的碟簧以及设置在碟簧上的挤压体，所述挤压体包括台板、设置在台板下端的导向杆以及设置在台板上端的挤压杆，所述挤压杆穿设于导块的导向限位孔内，且挤压杆可沿导向限位孔上下移动，所述挤压杆的一侧设有缺口，缺口使得挤压杆形成了带有倾斜面A的插块，所述碟簧的上端抵在台板上，下端抵在调整垫圈上，所述调整垫圈至少有一个；所述导向杆穿设于导向孔；所述偏心移动块的滑槽的其中一侧壁为与倾斜面A匹配的倾斜面B，另一侧壁为贴合在导块外侧壁上的直角面，所述倾斜面B与导块内侧壁之间形成了插槽，所述插块对应匹配插槽；所述传动轴内设有进油孔，进油孔对应匹配于台板的上端。

4.根据权利要求3所述的一种万能插齿机构，其特征在于：所述法兰罩与导块的连接处设有调整垫圈。

5.根据权利要求1所述的一种万能插齿机构，其特征在于：所述动力机构包括固定在机壳上的驱动电机，驱动电机通过主动齿轮啮合固定在其中一个传动轴上的从动齿轮，所述从动齿轮通过两个过渡齿轮传动至另一个传动轴的末端齿轮，从而同步带动两个传动轴 。

6.根据权利要求1所述的一种万能插齿机构，其特征在于：所述上轴包括由上而下依次连接的第一轴、第二轴与第三轴，外螺旋齿处于第二轴上，花键孔处于第三轴内，所述第三轴插设在第二轴的轴孔内。