CN111590000A - 一种可变角度搓齿机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可变角度搓齿机。该可变角度搓齿机通过电动机输入扭矩，并通过主动渐开线齿轮和被动直齿齿条，将旋转运动转换为两搓齿板之间的相对直线运动。该搓齿机包括搓齿机构、搓齿板间距调节机构、搓齿角度调节机构和工作平台。所述搓齿机构可夹持搓齿板，可将电动机的扭矩与运动转换为两块搓齿板之间的相对直线运动，进而实现搓齿功能；所述搓齿板间距调节能够精确调节两搓齿板之间的距离，并由相应的固定装置固定；所述搓齿角度调节机构采用角度微调装置精确调节两搓齿板之间的角度，实现不同角度锥齿轮的加工。

Description

一种可变角度搓齿机

技术领域

本发明涉及齿轮加工装备，尤其涉及一种齿轮搓齿机。

背景技术

圆锥齿轮传动是用来传递两相交轴之间的运动和动力的，常用的圆锥齿轮有直齿、斜齿和曲齿等几种类型，其中直齿圆锥齿轮的加工、测量和安装比较简便，生产成本低廉，故应用最为广泛，曲齿圆锥齿轮由于传动平稳，承载能力较高。

圆锥齿轮的主要加工方法有：铣齿、剃齿、插齿、滚齿。铣齿的加工精度较难保证，加工效率较低；插齿的加工精度较高，加工效率一般比滚齿低；滚齿加工产效率高，但是加工出的齿形精度比插齿低；剃齿加工精度一般为6～7级，用于未淬火齿轮的精加工。

线齿轮是一种基于空间曲线共轭理论的齿轮，在传动过程中属于点接触传动，通常采用圆柱螺旋线和圆锥螺旋线作为其接触线，采用圆锥螺旋线作为接触线的线齿轮称为圆锥线齿轮。线齿轮不存在根切现象，适用于轻量化，小型化的应用场合。

圆锥线齿轮的加工方法主要是成型法加工，冷搓成型具有节约材料，节约能源，加工出的齿轮力学性能好，加工速度快等特点，在绿色制造中得到广泛应用。

发明内容

为了解决现有搓齿机不能满足圆锥齿轮加工的问题，本发明提供了一种可变角度搓齿机，提高了搓齿机的灵活性。该搓齿机不仅能够用于加工锥齿轮，也能够用于加工平行轴齿轮。采用微调装置，提高加工精度。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种可变角度搓齿机，包括搓齿机构、搓齿板间距调节机构和工作平台；搓齿机构、搓齿板间距调节机构设置在工作平台上；所述搓齿机构包括搓齿角度调节装置、搓齿毛坯固定装置、燕尾槽导轨、夹持装置、动搓齿板、静搓齿板和电机驱动系统，所述搓齿板间距调节机构包括直角座、搓齿板间距调节装置和搓齿板间距限位装置；所述工作平台为铸铁平台。

进一步地，所述搓齿角度调节装置包括角度旋转装置和角度微调装置所述角度旋转装置包括旋转基座和旋转台；所述旋转基座包括第一旋转基座和第二旋转基座；所述旋转台包括第一旋转台和第二旋转台；所述直角座包括第一直角座和第二直角座；所述第一旋转基座通过螺钉固定在第一直角座上，第二旋转基座通过螺钉固定在燕尾槽导轨凹板上，燕尾槽导轨凹板与燕尾槽导轨凸板镶嵌连接，燕尾槽导轨凸板与第二直角座通过螺钉固定相连，第一旋转台通过弧形导轨与第一旋转基座连接，第二旋转台通过弧形导轨与第二旋转基座连接，弧形导轨动轨与旋转台固定相连，弧形导轨静轨与旋转基座固定相连；所述旋转基座上设置有弧形刻度尺，旋转台上设置有游标块，通过弧形刻度尺和游标块，能够对搓齿角度做初步调节。

进一步地，所述角度微调装置包括千分尺本体和千分尺固定装置；所述角度微调装置一共有四个，对称分布，分别设置在直角座和直角座上，角度调节过程中，先调节到大致角度，再通过角度微调装置微调角度，能够精确调节搓齿角度。

进一步地，所述夹持装置设置于旋转台上；所述夹持装置包括上夹持板，下夹持板，导进丝杆和旋转把手；下夹持板通过螺钉固定在旋转台下端，上夹持板位于下夹持板方，上夹持板与导进丝杆的一端固定连接，导进丝杆的另外一端与旋转台螺纹连接，旋转把手与导进丝杆通过螺钉固定相连，通过旋转把手旋动导进丝杆，能够控制上夹持板的上下移动，移动过程中下夹持板保持不动，从而实现夹紧搓齿板和搓松开齿板。

进一步地，所述搓齿毛坯固定装置设置在其中一个旋转台的上夹持板上，搓齿毛坯固定装置包括固定基体、直线导轨、第一挡块、第二挡块和上压块；直线导轨通过螺钉与固定基体固定相连，第一挡块，第二挡块分别通过螺钉与直线导轨的滑块固定相连，上压块通过销钉与第一挡块、第二挡块相连；上压块的高度可以根据毛坯棒料的长度做上下调节；在搓齿过程中，能够保证毛坯棒料时刻处于正确位置，防止毛坯由于受力不均而导致的窜动，提高加工精度；静止固定块通过固定螺钉固定在工作平台上。

进一步地，所述搓齿板间距调节装置包括第一搓齿板间距调节装置和第二搓齿板间距调节装置。

进一步地，所述搓齿板间距调节装置包括间距调节刻度尺、静止固定块、移动导块、间距调节丝杠和间距调节把手；间距调节主尺与静止固定块固定连接，间距调节游标尺与移动导块固定连接，间距调节丝杠的一端固定在移动导块的轴承上，间距调节丝杠的另一端支撑在静止固定块的丝杆螺母上，静止固定块通过螺钉固定在工作平台上，使用间距调节把手旋转间距调节丝杠，调节第二直角座的位置，从而调节两搓齿板的距离，间距调节游标尺跟随直角座移动，通过间距调节刻度尺能够精确定位；所述搓齿板间距限位装置对直角座进行限位，将搓齿板间距限位装置替换成搓齿板间距调节装置，调节并限制直角座的相对位置，实现两端调节。

进一步地，所述电机驱动系统包括驱动电机，主动齿轮，从动齿轮和齿条；所述驱动电机与直角座固定连接，所述驱动电机与主动齿轮连接，所述主动齿轮带动从动齿轮控制齿条运动。

进一步地，所述可变角度搓齿机，当调节动搓齿板与静搓齿板相互平行的时候，能够加工平行轴齿轮；动搓齿板通过第二夹持装置固定在第二旋转台上，动搓齿板跟随燕尾槽导轨凹板作直线运动，燕尾槽导轨凸板保持静止并固定在第二直角座上；静搓齿板通过第一夹持装置固定在第一旋转台上，在搓制过程中，静搓齿板保持静止。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、该可变角度搓齿机设置了间距调节限位装置，在位置调节上操作更加直观方便，提高搓齿板定位精度。

2、该可变角度搓齿机设置了搓齿角度调节装置，能够加工锥齿轮和平行轴齿轮，并设置微调装置实现对搓齿角度的精确控制。

3、采用毛坯固定装置，在加工过程中避免毛坯向上窜动或左右摆动，提高加工精度。

附图说明

图1为本可变角度搓齿机的结构示意图； 图2为本可变角度搓齿机搓齿角度调节装置示意图； 图3为本可变角度搓齿机搓齿毛坯固定装置示意图； 图4为本可变角度搓齿机搓齿板间距调节装置示意图； 图5为本可变角度搓齿机电机驱动系统示意图 ；

图6 为本可变角度搓齿机弧形导轨结构示意图。

图中各个部件如下：

工作平台1，搓齿板间距限位装置2，第一直角座3，第一旋转台4，第二旋转台5，齿条6，从动齿轮7，第二直角座8，第一搓齿板间距调节装置9，第二搓齿板间距调节装置10，主动齿轮11，驱动电机12，燕尾槽凸板13，燕尾槽导轨凹板14，第二旋转基座15，动搓齿板16，静搓齿板17，第一旋转基座18，角度微调装置19，旋转把手20，导进丝杆21，上夹持板22，下夹持板23，游标块24，弧形刻度尺25，千分尺固定装置26，千分尺本体27，直线导轨28，固定基体29，第一挡块30，第二挡块31，上压块32，间距调节把手33，间距调节丝杠34，静止固定块35，固定螺钉36，移动导块37，间距调节游标尺38，间距调节主尺39，弧形导轨动轨40，弧形导轨静轨41。

具体实施方式

为了更加清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的范围。

如图1~图6所示，一种可变角度搓齿机，包括搓齿机构、搓齿板间距调节机构和工作平台1；搓齿机构、搓齿板间距调节机构设置在工作平台上；所述搓齿机构包括搓齿角度调节装置、搓齿毛坯固定装置、燕尾槽导轨、夹持装置、动搓齿板16、静搓齿板17和电机驱动系统，所述搓齿板间距调节机构包括直角座、搓齿板间距调节装置和搓齿板间距限位装置2；所述工作平台为铸铁平台。所述搓齿板间距调节限位装置2位于第一直角3后方，搓齿板间距调节限位装置2通过螺钉与工作平台1固定相连，用于限制第一直角座3的位移，防止在搓制过程中第一直角向后移动。所述搓齿角度调节装置包括角度旋转装置和角度微调装置19；所述角度旋转装置包括旋转基座和旋转台；所述旋转基座包括第一旋转基座18和第二旋转基座15；所述旋转台包括第一旋转台4和第二旋转台5；所述直角座包括第一直角座3和第二直角座8；所述第一旋转基座18通过螺钉固定在第一直角座3上，第二旋转基座15通过螺钉固定在燕尾槽导轨凹板上14，燕尾槽导轨凹板14与燕尾槽导轨凸板13镶嵌连接，燕尾槽导轨凸板13与第二直角座8通过螺钉固定相连，第一旋转台4通过弧形导轨与第一旋转基座18连接，第二旋转台5通过弧形导轨与第二旋转基座15连接，第二夹持装置夹持动搓齿板16，动搓齿板16跟随燕尾槽导轨凹板14作直线运动，燕尾槽导轨凸板13保持静止，弧形导轨动轨40与旋转台固定相连，弧形导轨静轨41与旋转基座固定相连；所述旋转基座上设置有弧形刻度尺25，旋转台上设置有游标块24，通过弧形刻度尺25和游标块24，能够对搓齿角度做初步调节。所述角度微调装置19包括千分尺本体27和千分尺固定装置26；所述角度微调装置19一共有四个，对称分布，分别设置在直角座3和直角座上8，角度调节过程中，先调节到大致角度，再通过角度微调装置19微调角度，能够精确调节搓齿角度。转动第一旋转台4到一定角度，转动的时候，眼睛平视弧形刻度尺25，并观察游标块24所指向的刻度，调节到大概位置之后，调节角度微调装置19进行角度微调，能够精确调节搓齿角度，调节动搓齿板16的方法与调节静搓齿板17的方法一致。所述夹持装置设置于旋转台上；所述夹持装置包括上夹持板22，下夹持板23，导进丝杆21和旋转把手20；下夹持板23通过螺钉固定在旋转台下端，上夹持板22位于下夹持板23上方，上夹持板22与导进丝杆21的一端固定连接，导进丝杆21的另外一端与旋转台4螺纹连接，旋转把手20与导进丝杆21通过螺钉固定相连，通过旋转把手20旋动导进丝杆21，能够控制上夹持板22的上下移动，移动过程中下夹持板23保持不动，从而实现夹紧搓齿板和搓松开齿板。所述搓齿毛坯固定装置设置在其中一个旋转台的上夹持板22上，搓齿毛坯固定装置包括固定基体29、直线导轨28、第一挡块30、第二挡块31和上压块32；直线导轨28通过螺钉与固定基体29固定相连，第一挡块30，第二挡块31分别通过螺钉与直线导轨28的滑块固定相连，上压块32通过销钉与第一挡块30、第二挡块31相连；上压块32的高度可以根据毛坯棒料的长度做上下调节；在搓齿过程中，能够保证毛坯棒料时刻处于正确位置，防止毛坯由于受力不均而导致的窜动，提高加工精度；静止固定块35通过固定螺钉36固定在工作平台1上。所述毛坯固定装置中的直线导轨28通过螺钉固定在第一旋转台4的上夹持板22上，所述上压块32的高度可以根据毛坯棒料的长度做上下调节，如果待加工的毛坯棒料较长时，可以抬起上压块32进行高度调节，安装待加工的棒料时，先松开第一挡块30和第二挡块31，将加工棒料夹在第一挡块30和第二挡块31中间，调节第一挡块30和第二挡块31到合适的位置并固定，再调节上压块32的高度，在搓齿过程中保证毛坯棒料时刻处于正确位置，防止毛坯由于受力不均而导致的上下窜动和前后摆动，提高加工精度，搓齿毛坯固定装置也可设置在第二旋转台5上。所述搓齿板间距调节装置包括第一搓齿板间距调节装置9和第二搓齿板间距调节装置10。所述搓齿板间距调节装置包括第一位置搓齿板间距调节装置9和第二位置搓齿板间距调节装置10，所述间距调节主尺39与静止固定块35固定连接，间距调节游标尺38与移动导块37固定连接，间距调节丝杠34的一端固定在移动导块37的轴承上，间距调节丝杠34的另一端支撑在静止固定块35的丝杆螺母上，静止固定块35通过螺钉37固定在工作平台1上，进行间距的调节过程中，旋动搓齿板间距调节装置的间距调节丝杆34，可以调节直角座8的相对位置，进而调节动搓齿板16的相对位置，实现对动搓齿板16与静搓齿板17的间距调节；间距调节游标尺38跟随直角座8移动，通过间距调节刻度尺能够精确定位。所述搓齿板间距限位装置2对第一直角座3进行限位，可将搓齿板间距限位装置2替换成搓齿板间距调节装置9，调节并限制第一直角座3的相对位置，实现两端调节。所述搓齿板间距调节装置包括间距调节刻度尺、静止固定块35、移动导块37、间距调节丝杠34和间距调节把手33；间距调节主尺39与静止固定块35固定连接，间距调节游标尺38与移动导块37固定连接，间距调节丝杠34的一端固定在移动导块37的轴承上，间距调节丝杠34的另一端支撑在静止固定块35的丝杆螺母上，静止固定块35通过螺钉37固定在工作平台1上，使用间距调节把手33旋转间距调节丝杠34，调节第二直角座8的位置，从而调节两搓齿板的距离，间距调节游标尺38跟随直角座8移动，通过间距调节刻度尺能够精确定位；所述搓齿板间距限位装置2对直角座3进行限位，将搓齿板间距限位装置2替换成搓齿板间距调节装置9，调节并限制直角座3的相对位置，实现两端调节。所述电机驱动系统包括驱动电机12，主动齿轮11，从动齿轮7和齿条6；所述驱动电机12与直角座8固定连接，所述驱动电机12与主动齿轮11连接，所述主动齿轮11带动从动齿轮7控制齿条6运动。所述可变角度搓齿机，当调节动搓齿板16与静搓齿板17相互平行的时候，能够加工平行轴齿轮；动搓齿板16通过第二夹持装置固定在第二旋转台5上，动搓齿板16跟随燕尾槽导轨凹板14作直线运动，燕尾槽导轨凸板13保持静止并固定在第二直角座8上；静搓齿板17通过第一夹持装置固定在第一旋转台4上，在搓制过程中，静搓齿板保持静止。所述动搓齿板16通过第二夹持装置与第二旋转台5相连，第二旋转台5通过弧形导轨与第二旋转基座15相连，第二旋转基座15与燕尾槽导轨凹板14相连，固定搓齿板的时候，转动导进丝杆21，下夹持板23保持不动，上夹持板22向下移动，可以夹紧搓齿板；上夹持板22向上移动，可以松开夹持。本实施例中，起动驱动电机12，主动齿轮11带动从动齿轮7转动，从动齿轮7转动带动齿条6直线运动，并带动燕尾槽导轨凹板14和固定在燕尾槽导轨凹板14上的第二旋转基座15，第二旋转台5以及第二夹持装置做直线运动，从而带动夹持在第二夹持装置上的动搓齿板16做直线运动，实现持续搓制。

Claims (9)

1.一种可变角度搓齿机，包括搓齿机构、搓齿板间距调节机构和工作平台（1）；其特征在于：搓齿机构、搓齿板间距调节机构设置在工作平台上；所述搓齿机构包括搓齿角度调节装置、搓齿毛坯固定装置、燕尾槽导轨、夹持装置、动搓齿板（16）、静搓齿板（17）和电机驱动系统，所述搓齿板间距调节机构包括直角座、搓齿板间距调节装置和搓齿板间距限位装置（2）；所述工作平台为铸铁平台。

2.根据权利要求1所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述搓齿角度调节装置包括角度旋转装置和角度微调装置（19）；所述角度旋转装置包括旋转基座和旋转台；所述旋转基座包括第一旋转基座（18）和第二旋转基座（15）；所述旋转台包括第一旋转台（4）和第二旋转台（5）；所述直角座包括第一直角座（3）和第二直角座（8）；所述第一旋转基座（18）通过螺钉固定在第一直角座（3）上，第二旋转基座（15）通过螺钉固定在燕尾槽导轨凹板上（14），燕尾槽导轨凹板（14）与燕尾槽导轨凸板（13）镶嵌连接，燕尾槽导轨凸板（13）与第二直角座（8）通过螺钉固定相连，第一旋转台（4）通过弧形导轨与第一旋转基座（18）连接，第二旋转台（5）通过弧形导轨与第二旋转基座（15）连接，弧形导轨动轨（40）与旋转台固定相连，弧形导轨静轨（41）与旋转基座固定相连；所述旋转基座上设置有弧形刻度尺（25），旋转台上设置有游标块（24），通过弧形刻度尺（25）和游标块（24），能够对搓齿角度做初步调节。

3.根据权利要求2所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述角度微调装置（19）包括千分尺本体（27）和千分尺固定装置（26）；所述角度微调装置（19）一共有四个，对称分布，分别设置在直角座（3）和直角座上（8），角度调节过程中，先调节到大致角度，再通过角度微调装置（19）微调角度，能够精确调节搓齿角度。

4.根据权利要求1所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述夹持装置设置于旋转台上；所述夹持装置包括上夹持板（22），下夹持板（23），导进丝杆（21）和旋转把手（20）；下夹持板（23）通过螺钉固定在旋转台下端，上夹持板（22）位于下夹持板（23）上方，上夹持板（22）与导进丝杆（21）的一端固定连接，导进丝杆（21）的另外一端与旋转台（4）螺纹连接，旋转把手（20）与导进丝杆（21）通过螺钉固定相连，通过旋转把手（20）旋动导进丝杆（21），能够控制上夹持板（22）的上下移动，移动过程中下夹持板（23）保持不动，从而实现夹紧搓齿板和搓松开齿板。

5.根据权利要求4所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述搓齿毛坯固定装置设置在其中一个旋转台的上夹持板（22）上，搓齿毛坯固定装置包括固定基体（29）、直线导轨（28）、第一挡块（30）、第二挡块（31）和上压块（32）；直线导轨（28）通过螺钉与固定基体（29）固定相连，第一挡块（30），第二挡块（31）分别通过螺钉与直线导轨（28）的滑块固定相连，上压块（32）通过销钉与第一挡块（30）、第二挡块（31）相连；上压块（32）的高度可以根据毛坯棒料的长度做上下调节；在搓齿过程中，能够保证毛坯棒料时刻处于正确位置，防止毛坯由于受力不均而导致的窜动，提高加工精度；静止固定块（35）通过固定螺钉（36）固定在工作平台（1）上。

6.根据权利要求1所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述搓齿板间距调节装置包括第一搓齿板间距调节装置（9）和第二搓齿板间距调节装置（10）。

7.根据权利要求6所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述搓齿板间距调节装置包括间距调节刻度尺、静止固定块（35）、移动导块（37）、间距调节丝杠（34）和间距调节把手（33）；间距调节主尺（39）与静止固定块（35）固定连接，间距调节游标尺（38）与移动导块（37）固定连接，间距调节丝杠（34）的一端固定在移动导块（37）的轴承上，间距调节丝杠（34）的另一端支撑在静止固定块（35）的丝杆螺母上，静止固定块（35）通过螺钉（37）固定在工作平台（1）上，使用间距调节把手（33）旋转间距调节丝杠（34），调节第二直角座（8）的位置，从而调节两搓齿板的距离，间距调节游标尺（38）跟随直角座（8）移动，通过间距调节刻度尺能够精确定位；所述搓齿板间距限位装置（2）对直角座（3）进行限位，将搓齿板间距限位装置（2）替换成搓齿板间距调节装置（9），调节并限制直角座（3）的相对位置，实现两端调节。

8.根据权利要求1所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述电机驱动系统包括驱动电机（12），主动齿轮（11），从动齿轮（7）和齿条（6）；所述驱动电机（12）与直角座（8）固定连接，所述驱动电机（12）与主动齿轮（11）连接，所述主动齿轮（11）带动从动齿轮（7）控制齿条（6）运动。

9.根据权利要求1所述可变角度搓齿机，其特征在于，所述可变角度搓齿机，当调节动搓齿板（16）与静搓齿板（17）相互平行的时候，能够加工平行轴齿轮；动搓齿板（16）通过第二夹持装置固定在第二旋转台（5）上，动搓齿板（16）跟随燕尾槽导轨凹板（14）作直线运动，燕尾槽导轨凸板（13）保持静止并固定在第二直角座（8）上；静搓齿板（17）通过第一夹持装置固定在第一旋转台（4）上，在搓制过程中，静搓齿板保持静止。

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