CN115255836A - 一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，首先，将内外薄壁环状齿圈分为部件1和部件2，并分别加工部件1、部件2内圆壁面上的轮齿；其次，加工人字齿工装及固定工装，人字齿工装上的轮齿与部件1、部件2中的内圆壁面上的轮齿的参数相同、旋向相反；再将人字齿工装与部件1、部件2的内圆壁面轮齿啮合，并通过固定工装进行固定；然后，再对部件1、部件2的外圆壁面上进行直齿的加工。本发明能够使薄壁齿圈内部齿圈中的人字齿精准对中找正，对薄壁齿圈外部轮齿进行精确加工，减少形变量。
Description
技术领域
本发明涉及薄壁环状齿轮齿圈加工制造领域，具体的说是一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法。
背景技术
燃机发电领域用的高速行星齿轮箱通常由太阳轮、行星轮、薄壁齿圈、固定套和箱体等部件组成，薄壁齿圈为高速行星齿轮箱内的主要部件，其功能为通过薄壁齿圈上的轮齿与行星齿轮啮合。薄壁齿圈内圆壁面轮齿结构一般为人字齿、单斜齿或直齿等三种形式，齿圈外圆壁面一般通过齿、销、螺栓和螺柱等连接件与固定套相连。
现有技术中加工内圆壁面轮齿为人字齿，外圆壁面为直齿的薄壁齿圈时，需要将薄壁齿圈拆分成几个部件分别进行加工，最后将几个部件组装成一个完整的薄壁齿圈。由于薄壁齿圈加工工艺和服役工况较复杂，因此对薄壁齿圈的加工制造具有更高精度的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，能够使薄壁齿圈内部齿圈中的人字齿精准对中找正，对薄壁齿圈外部轮齿进行精确加工，减少形变量。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法：首先，将内外薄壁环状齿圈分为部件1和部件2，并分别加工部件1、部件2内圆壁面上的轮齿；其次，加工人字齿工装及固定工装，人字齿工装上的轮齿与部件1、部件2中的内圆壁面上的轮齿的参数相同、旋向相反；再将人字齿工装与部件1、部件2的内圆壁面轮齿啮合，并通过固定工装进行固定；然后，再对部件1、部件2的外圆壁面上进行直齿的加工。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：具体包括如下步骤：
S1：先将薄壁齿圈分为部件1和部件2，部件1由右旋齿圈和直齿组成，部件2由左旋齿圈和直齿组成；
S2：加工部件1、部件2中的右旋齿圈和左旋齿圈中的轮齿；
S3：设计加工人字齿工装和固定工装，人字齿工装与部件1、部件2中的右旋齿圈、左旋齿圈上的轮齿参数相同、旋向相反；
S4：人字齿工装与部件1、部件2中的右旋齿圈、左旋齿圈啮合，再由固定工装进行固定；
S5：加工部件1、部件2外圆壁面上对应的直齿。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：所述步骤S1中右旋齿圈和左旋齿圈均为薄壁齿圈的内圆壁面，直齿均为薄壁齿圈的外圆壁面；薄壁齿圈的内圆壁面轮齿为人字齿，外圆壁面轮齿为直齿。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：所述步骤S2中右旋齿圈和左旋齿圈上的轮齿为参数相同、旋向相反的人字齿。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：所述步骤S3中的固定工装包括用于连接人字齿工装和部件1、部件2间的连接片，连接片上安装有螺栓。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：所述人字齿工装、部件1、部件2上均开设有安装孔，连接片上开设有两个通孔，两个通孔分别与人字齿工装和部件1、部件2上的安装孔相对应，螺栓安装于对应的通孔和安装孔内。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：步骤S4中由固定工装固定后，将人字齿工装轮齿和薄壁齿圈轮齿端面间隙进行密封。
作为本发明一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的进一步优化：所述步骤S5中通过机床加工完成薄壁齿圈外圆壁面上的直齿。
有益效果
本发明针对内圆壁面为人字齿、外圆壁面为直齿的薄壁齿圈，将薄壁齿圈拆分为部件1和部件2，并分别对部件1和部件2上的内圆壁面进行人字齿轮齿的加工。再根据部件1、部件2的人字齿轮齿加工人字齿工装，人字齿工装与部件1、部件2分别啮合配合以便于薄壁齿圈内部齿圈中的人字齿精准对中找正，并通过对薄壁齿圈外部齿轮的精确加工，减少形变量。
附图说明
图1为内外环状薄壁齿圈高精度加工方法的流程图；
图2为未加工直齿的部件1右旋齿圈的结构示意图；
图3为未加工直齿的部件2左旋齿圈的结构示意图；
图4为人字齿工装的结构示意图；
图5为固定工装对啮合的人字齿工装与部件1、部件2进行固定的示意图；
图6为加工完成后的内外环状薄壁齿圈的结构示意图；
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，加工方法适用于内圆壁面轮齿为人字齿、外圆壁面为直齿结构的内外环状薄壁齿圈，具体步骤如下：
S1：将薄壁齿圈分为两个独立的加工部件，两个部件分别为部件1和部件2。部件1由右旋齿圈和直齿组成，部件2由左旋齿圈和直齿组成。右旋齿圈和左旋齿圈均为薄壁齿圈的内圆壁面，直齿均为薄壁齿圈的外圆壁面。
S2：先通过机床对部件1、部件2中的右旋齿圈和左旋齿圈进行人字齿轮齿的粗加工，右旋齿圈和左旋齿圈上的人字齿轮齿的参数相同，但旋向相反。再对右旋齿圈和左旋齿圈上的人字齿轮齿进行细加工等全部加工工艺，然后得到如图2、图3所示的右旋齿圈、左旋齿圈。
S3：根据右旋齿圈和左旋齿圈上人字齿轮齿设计制造如图4的人字齿工装，人字齿工装上轮齿的参数相同、旋向相反，以供人字齿工装和右旋齿圈、左旋齿圈啮合装配。人字齿工装和部件1、部件2间通过固定工装进行固定。
人字齿工装、部件1及部件2上均开设有安装孔，安装孔供固定工装穿过以将人字齿工装与部件1、部件2固定。当人字齿工装加工完成后，加工固定工装。固定工装包括用于连接人字齿工装和部件1、部件2的连接片，连接片上安装有螺栓。
S4：人字齿工装上的旋向相反的人字齿分别与对应的右旋齿圈、左旋齿圈上人字齿轮齿啮合，将连接片上的两个通孔分别与对应人字齿工装和部件1、部件2上的安装孔对齐，再将对齐安装孔的通孔内安装上螺栓进行固定(如图5所示)。
随着人字齿工装与部件1、部件2装配的完成，实现了部件1、部件2上右旋齿圈和左旋齿圈的精准定位。再将人字齿工装齿轮和薄壁齿圈轮齿端面间隙进行密封，用以防止后续加工缝隙中进入杂质。
S5：将完成固定后的薄壁齿圈放置于机床内，通过机床对部件1、部件2的外圆壁面进行直齿的加工(加工完成的薄壁齿圈如图6所示)。
本发明的具体实施方式如下：首先，将薄壁齿圈拆分为部件1和部件2，通过机床对部件1、部件2中的右旋齿圈和左旋齿圈进行人字齿轮齿的加工。其次，将人字齿工装上加工成与右旋齿圈、左旋齿圈上人字齿轮齿参数相同、旋向相反的人字齿轮齿。将加工完成的人字齿工装与部件1、部件2啮合并通过固定工装进行固定。然后，通过机床对完成固定的薄壁齿圈的外圆壁面进行直齿加工即可。
Claims (8)
1.一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：首先，将内外薄壁环状齿圈分为部件1和部件2，并分别加工部件1、部件2内圆壁面上的轮齿；其次，加工人字齿工装及固定工装，人字齿工装上的轮齿与部件1、部件2中的内圆壁面上的轮齿的参数相同、旋向相反；再将人字齿工装与部件1、部件2的内圆壁面轮齿啮合，并通过固定工装进行固定；然后，再对部件1、部件2的外圆壁面上进行直齿的加工。
2.根据权利要求1所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：先将薄壁齿圈分为部件1和部件2，部件1由右旋齿圈和直齿组成，部件2由左旋齿圈和直齿组成；
S2：加工部件1、部件2中的右旋齿圈和左旋齿圈中的轮齿；
S3：设计加工人字齿工装和固定工装，人字齿工装与部件1、部件2中的右旋齿圈、左旋齿圈上的轮齿参数相同、旋向相反；
S4：人字齿工装与部件1、部件2中的右旋齿圈、左旋齿圈啮合，再由固定工装进行固定；
S5：加工部件1、部件2外圆壁面上对应的直齿。
3.根据权利要求2所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：所述步骤S1中右旋齿圈和左旋齿圈均为薄壁齿圈的内圆壁面，直齿均为薄壁齿圈的外圆壁面；薄壁齿圈的内圆壁面轮齿为人字齿，外圆壁面轮齿为直齿。
4.根据权利要求2所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：所述步骤S2中右旋齿圈和左旋齿圈上的轮齿为参数相同、旋向相反的人字齿。
5.根据权利要求2所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：所述步骤S3中的固定工装包括用于连接人字齿工装和部件1、部件2间的连接片，连接片上安装有螺栓。
6.根据权利要求5所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：所述人字齿工装、部件1、部件2上均开设有安装孔，连接片上开设有两个通孔，两个通孔分别与人字齿工装和部件1、部件2上的安装孔相对应，螺栓安装于对应的通孔和安装孔内。
7.根据权利要求2所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：步骤S4中由固定工装固定后，将人字齿工装轮齿和薄壁齿圈轮齿端面间隙进行密封。
8.根据权利要求2所述的一种高速行星齿轮箱用内外环状薄壁齿圈高精度加工方法，其特征在于：所述步骤S5中通过机床加工完成薄壁齿圈外圆壁面上的直齿。
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