CN113199092B - 一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于精密齿轮加工技术领域，涉及一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，该装置利用齿形羊毛毡轮，将研磨剂均匀涂敷到齿形羊毛毡轮上，在两个对研齿轮的带动下，浮动轴系上的齿形羊毛毡轮将研磨剂均匀地涂敷到对研齿轮上，凃敷回转轴系采用三重密封的结构，可以有效防止研磨剂污染凃敷回转轴系；防护罩由透明的亚克力板粘接制成，将两个对研齿轮与外部隔离，该齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置具有结构简单，成本低，防护效果好的优点。

Description

一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置

技术领域

本发明属于精密齿轮加工技术领域，涉及一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置。

背景技术

齿轮是重要的机械传动零件，广泛应用于机床、冶炼、航空航天、船舶运输、精密仪表、国防军工等各个方面，据统计，世界上每年生产的齿轮数量为2.5亿个，其中优质齿轮(精度等级在IT 5及以上)在1000-1400万个之间，营业额超过1000亿欧元。目前，齿轮的加工方法主要有滚齿、插齿和剃齿，这三种加工方法最高加工精度为5级；磨齿工艺可以加工高精密齿轮，最高加工精度在3级以上，但是磨齿工艺加工高精密齿轮难度大，效率低；珩齿和研齿工艺主要用来齿轮的光整加工，可以降低齿面粗糙度，但不能从根本上提高齿轮的加工精度。

公开专利(ZL201810466326.1)基于误差均化原理提出了一种齿轮的对研装置与对研方法，利用相互啮合的高精度齿轮的相互对研，同步减小齿轮的齿距、齿廓、螺旋线和径跳偏差，并可显著减小齿面的粗糙度。该装置仅提到配置合适粒度的研磨剂，但是没有给出研磨剂的凃敷方法及相关装置。在齿轮对研过程中，如果研磨剂凃敷不当，会到处流淌和飞溅，污染装置的回转轴系和周围环境，使零部件加速磨损，甚至导致整个装置失灵，直接影响到齿轮对研的精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置。其中，研磨剂涂敷装置由连杆、齿形羊毛毡轮、凃敷回转轴系组成，用于给两个对研齿轮的齿面上均匀涂敷研磨剂，同时齿形羊毛毡轮还可以对两个对研齿轮进行抛光；利用透明的亚克力板，切割成特定的形状，粘接成防护装置，可以防止研磨剂飞溅，污染周围环境，凃敷回转轴系采用三种密封结构有效防止研磨剂进入凃敷回转轴系，影响轴系精度。

具体技术方案如下：

一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，包括对研齿轮A、对研齿轮B、齿形羊毛毡轮、尼龙端盖、轴承座、轴承、塞打螺钉、密封圈、轴套、连杆、法兰轴承、圆柱销、防护罩；

其中，研磨剂涂敷装置包括连杆、齿形羊毛毡轮和凃敷回转轴系，连杆的一端设有轴承孔，用于安装法兰轴承，连杆围绕法兰轴承自由回转；凃敷回转轴系由齿形羊毛毡轮、尼龙端盖、轴承座、轴承、塞打螺钉、密封圈组成；轴承座的内孔用于安装轴承，外圈套在齿形羊毛毡轮的内孔中，轴承座的大端面开有U型环槽用于安装O型密封圈；尼龙端盖安装在齿形羊毛毡轮的一个端面上并贴紧，尼龙端盖的小环面套在轴承座内孔中；塞打螺钉前半轴段带有螺纹，用于将整个凃敷回转轴系安装在连杆的一端螺纹孔内，后半轴段为光轴，将轴承的内圈固定在连杆上；

所述防护装置为套在对研齿轮外部的防护罩，防护罩在齿形羊毛毡轮与对研齿轮交接处开设缺口。

所述防护罩由透明的亚克力板粘接形成，包括左防护罩、中防护罩、右防护罩、合页、磁铁；每个防护罩在上侧面上开有螺纹孔，相邻两个防护罩之间通过合页连接，以实现左防护罩和右防护罩自由翻转，方便对研齿轮的安装、拆卸与错齿调整；在每个小防护罩的下侧面上开有矩形槽，槽内放入磁铁，当左防护罩和右防护罩闭合时，依靠磁力与中防护罩贴紧。

进一步地，上述防护罩的两个大端面上开有圆孔，将齿轮安装好后，齿轮的两个端面伸出，将防护罩卡进齿轮内侧的轴环内，防护罩内部的宽度比齿轮的齿宽大，与对研齿轮的回转轴系形成迷宫结构，结构具有防尘效果。

进一步地，上述研磨剂涂敷装置的齿形羊毛毡轮的模数、压力角和螺旋角与对研齿轮一致，以确保对研齿轮和齿形羊毛毡轮啮合传动；离线或在线将研磨剂均匀涂敷到齿形羊毛毡轮上，当两个对研齿轮旋转时，啮合作用带动两个齿形羊毛毡轮一同旋转，齿形羊毛毡轮上的研磨剂均匀地涂敷到对研齿轮上。

进一步地，所述研磨剂涂敷装置安装到齿轮对研装置的斜上方，研磨剂凃敷装置依靠重力作用，使两个齿形羊毛毡轮与对研齿轮无背隙自由啮合，两个连杆围绕固定端自由回转，不需要凃敷时，将研磨剂凃敷装置转到一侧并进行限位，凃敷回转轴系为浮动结构，用于减小齿形羊毛毡轮的啮合作用力影响到齿轮的对研精度。

进一步地，所述的凃敷回转轴系采用了三重密封结构：通过调整轴套的厚度，使装配后的O型密封圈被连杆压缩0.5～1mm，形成密封圈密封；轴套的中间轴段变粗，内径与塞打螺钉光轴为间隙配合，套筒外径比轴承座内孔小0.1～0.5mm，形成迷宫密封，轴套两端与轴承座内孔之间形成了两个环形空间，分别用于存储突破密封圈密封和迷宫密封进入轴系的研磨剂或灰尘，防止研磨剂或灰尘进入轴承内部；轴承采用带密封圈自润滑的深沟球轴承；三重密封结构有效阻止了研磨剂进入凃敷轴系。

本发明的有益效果在于，本发明提出一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，该装置利用齿形羊毛毡轮，将研磨剂均匀涂敷到齿形羊毛毡轮上，在两个对研齿轮的带动下，浮动轴系上的齿形羊毛毡轮将研磨剂均匀地涂敷到对研齿轮上，凃敷回转轴系采用三重密封的结构，可以有效防止研磨剂污染凃敷回转轴系；防护罩由透明的亚克力板粘接制成，将两个对研齿轮与外部隔离，该齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置具有结构简单，成本低，防护效果好的优点。

附图说明

图1一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置。

图2具有三重密封结构的凃敷回转轴系。

图3齿轮对研装置的透明防护罩。

图4轴承座内部结构剖切图。

图5塞打螺钉。

图6齿轮和防护罩侧面安装，上下两个薄板卡进齿轮的轴环内。

图7法兰轴承。

图8研磨剂涂敷轮回转轴系装配图。

图中：1对研齿轮A；2对研齿轮B；3齿形羊毛毡轮；4尼龙端盖；5轴承座；6轴承；7塞打螺钉；8密封圈；9轴套；10连杆；11法兰轴承；12圆柱销；13左防护罩；14中防护罩；15右防护罩；16合页；17磁铁。

具体实施方式

一种齿轮对研装置的凃敷与防护装置，主要包括对研齿轮A1、对研齿轮B2、齿形羊毛毡轮3、尼龙端盖4、轴承座5、轴承6、塞打螺钉7、密封圈8、轴套9、连杆10、法兰轴承11、圆柱销12、左防护罩13、中防护罩14、右防护罩15、合页16、磁铁17。

一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置依据功能分为两个部分。第一部分、由涂敷回转轴系和连杆组成的研磨剂涂敷装置，这一装置的连杆一端铰接固定，在另一端安装涂敷回转轴系，装置倾斜地安装到两个对研齿轮的斜上方，依靠重力作用与对研齿轮无背隙啮合；第二部分、由亚克力护罩，合页和磁铁组成的防护装置，这一装置可以围绕合页自由回转，方便对研齿轮的安装、拆卸与错齿调整，在实际对研过程中，能够保护装置不被研磨剂污染。下面详细阐述一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置的装配和调整方法。

(一)涂敷回转轴系的组成及装配方法

一种齿轮对研装置的涂敷回转轴系，主要包括齿形羊毛毡轮3、尼龙端盖4、轴承座5、轴承6、塞打螺钉7、密封圈8、轴套9、连杆10、法兰轴承11、圆柱销12；齿形羊毛毡轮3是一个与对研齿轮模数，压力角相同的齿轮，齿数在保证不根切的情况下，应该尽可能采用与对研齿轮齿数互为质数的少齿数齿轮，齿形羊毛毡轮的制造材料选为羊毛毡，这种材料对研磨剂有着好的吸附性，齿形羊毛毡轮可在磨齿机上进行精密加工以获得较好的渐开线齿廓精度；由于羊毛毡这种材料柔性好，在与轴承座连接时采用过盈配合，过盈量在0.05mm以上，保证齿形羊毛毡轮和轴承座之间没有相对转动；本发明中凃敷回转轴系采用的轴承为6201-2RS型深沟球轴承，符合GBT276-2013国标中的规格要求，轴承的两侧由橡胶端盖密封，将轴承安装到轴承座内，采用过盈配合，过盈量控制在5μm左右，可以采用加热轴承座内孔进行装配；塞打螺钉符合国家标准GB/T 5281-1985的规格要求，塞打螺钉的光轴部分与轴承的内孔之间为间隙配合，塞打螺钉和轴套分别压紧轴承的两侧的内圈端面，依靠端面的摩擦力，将轴承的内圈紧固；在连杆的另一端开有沉头孔，用于安装法兰轴承，法兰轴承的外圈与沉头孔之间为过盈配合，过盈量控制在5μm左右，可以采用加热沉头孔进行装配。

(二)一种齿轮对研装置的防护装置的组成及装配方法

一种齿轮对研装置的防护装置主要有三个小防护罩组成，主要功能是将两个对研齿轮研磨区与外部隔离，防止研磨区的研磨剂污染装置的其他零部件，也防止外界的灰尘进入研磨齿面造。三个小防护罩分别是左防护罩13、中防护罩14、右防护罩15，这三部分是由上下两个薄板和中间的支撑板粘接而成，材料选用透明的亚克力板，以方便观察齿轮对研的工况，这种材料质量轻，价格便宜，便于加工；上下的两块薄板厚度为1mm，中间支撑板厚度4mm，高度需要根据两个对研齿轮的宽度确定，要比齿宽大1mm左右，这样微小的间隙形成迷宫结构，具有好的防护作用；防护罩上部的中间支撑板上开有M3的螺纹孔，用螺钉将合页拧紧到支撑板上，在防护罩下部的支撑板上开有矩形槽，将矩形的磁铁粘接到矩形槽内，这样依靠磁铁的磁力可以将各个小防护罩贴紧在一起。

(三)一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置的使用方法

首先，左防护罩和右防护罩向外侧打开，将两个对研齿轮安装到位，把两侧的防护罩放回，依靠磁力与中防护罩贴紧；其次，配比合适粒度的研磨剂，离线或在线均匀地涂敷在齿形羊毛毡轮的所有轮齿上，将齿形羊毛毡轮与对研齿轮进行啮合，依靠重力作用，齿形羊毛毡轮可以与对研齿轮无背隙啮合；最后，启动对研齿轮的驱动电机，使两个对研齿轮回转，对研齿轮可以带动齿形羊毛毡轮一同回转，齿形羊毛毡轮上的研磨剂就转涂到对研齿轮上，经过一段时间，对研齿轮轮齿一侧齿面上被涂上研磨剂，然后使对研齿轮反转，让轮齿另一侧的齿面也被涂上研磨剂。

本发明提出了一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，该装置用于为对研齿轮均匀涂敷研磨剂，还有保护装置传动部件不被研磨剂污染的作用。研磨剂涂敷装置的主要部件为齿形羊毛毡轮，其模数和压力角与对研齿轮相同，羊毛毡材料可以吸附研磨剂，极大程度地减少研磨剂到处流淌和飞溅，同时，齿形羊毛毡轮经过展成磨齿机精密修形后，还可以对金属的对研齿轮进行抛光，齿形羊毛毡轮绕连杆的另一端自由回转，这种浮动的设计可减小抛光过程对高精密齿轮精度影响。本发明提出的研磨剂涂敷装置还可以应用到齿轮抛光机上，对齿轮进行研磨抛光，降低齿面粗糙度，同时，本专利中提供的凃敷回转轴具有三重密封结构，可以应用到其它一些传动部件上，具有显著的防尘、密封效果。

如果将研磨剂换成润滑油可利用齿轮对研装置的研磨剂凃敷装置对齿轮副进行加油润滑。

Claims (5)

1.一种齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，其特征在于，包括对研齿轮A(1)、对研齿轮B(2)、齿形羊毛毡轮(3)、尼龙端盖(4)、轴承座(5)、轴承(6)、塞打螺钉(7)、密封圈(8)、轴套(9)、连杆(10)、法兰轴承(11)、圆柱销(12)、防护罩；

其中，研磨剂涂敷装置包括连杆(10)、齿形羊毛毡轮(3)和凃敷回转轴系，连杆(10)的一端设有轴承孔，用于安装法兰轴承(11)，连杆(10)围绕法兰轴承(11)自由回转；凃敷回转轴系由齿形羊毛毡轮(3)、尼龙端盖(4)、轴承座(5)、轴承(6)、塞打螺钉(7)、密封圈(8)组成；轴承座(5)的内孔用于安装轴承(6)，外圈套在齿形羊毛毡轮(3)的内孔中，轴承座(5)的大端面开有U型环槽用于安装O型密封圈(8)；尼龙端盖(4)安装在齿形羊毛毡轮(3)的一个端面上并贴紧，尼龙端盖(4)的小环面套在轴承座(5)内孔中；塞打螺钉(7)前半轴段带有螺纹，用于将整个凃敷回转轴系安装在连杆(10)的一端螺纹孔内，后半轴段为光轴，将轴承(6)的内圈固定在连杆(10)上；

所述的凃敷回转轴系采用了三重密封结构：通过调整轴套(9)的厚度，使装配后的O型密封圈(8)被连杆(10)压缩0.5～1mm，形成密封圈密封；轴套(9)的中间轴段变粗，内径与塞打螺钉光轴为间隙配合，套筒外径比轴承座内孔小0.1～0.5mm，形成迷宫密封，轴套两端与轴承座内孔之间形成了两个环形空间，分别用于存储突破密封圈密封和迷宫密封进入轴系的研磨剂或灰尘，防止研磨剂或灰尘进入轴承内部；轴承采用带密封圈自润滑的深沟球轴承；三重密封结构有效阻止了研磨剂进入凃敷轴系；

所述防护装置为套在对研齿轮外部的防护罩，防护罩在齿形羊毛毡轮(3)与对研齿轮交接处开设缺口。

2.根据权利要求1所述的齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，其特征在于，所述防护罩由透明的亚克力板粘接形成，包括左防护罩(13)、中防护罩(14)、右防护罩(15)、合页(16)、磁铁(17)；每个防护罩在上侧面上开有螺纹孔，相邻两个防护罩之间通过合页(16)连接，以实现左防护罩(13)和右防护罩(15)自由翻转，方便对研齿轮的安装、拆卸与错齿调整；在每个防护罩的下侧面上开有矩形槽，槽内放入磁铁(17)，当左防护罩(13)和右防护罩(15)闭合时，依靠磁力与中防护罩(14)贴紧。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，其特征在于，所述防护罩的两个大端面上开有圆孔，将齿轮安装好后，齿轮的两个端面伸出，将防护罩卡进齿轮内侧的轴环内，防护罩内部的宽度比齿轮的齿宽大，与对研齿轮的回转轴系形成迷宫结构，结构具有防尘效果。

4.根据权利要求1所述的齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，其特征在于，所述研磨剂涂敷装置的齿形羊毛毡轮的模数、压力角和螺旋角与对研齿轮一致，以确保对研齿轮和齿形羊毛毡轮啮合传动；离线或在线将研磨剂均匀涂敷到齿形羊毛毡轮上，当两个对研齿轮旋转时，啮合作用带动两个齿形羊毛毡轮一同旋转，齿形羊毛毡轮上的研磨剂均匀地涂敷到对研齿轮上。

5.根据权利要求1所述的齿轮对研装置的研磨剂涂敷与防护装置，其特征在于，所述研磨剂涂敷装置安装到齿轮对研装置的斜上方，研磨剂凃敷装置依靠重力作用，使两个齿形羊毛毡轮与对研齿轮无背隙自由啮合，两个连杆围绕固定端自由回转，不需要凃敷时，将研磨剂凃敷装置转到一侧并进行限位，凃敷回转轴系为浮动结构，用于减小齿形羊毛毡轮的啮合作用力影响到齿轮的对研精度。

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