CN201009131Y - 等扭转变形同步传动装置 - Google Patents

Abstract

等扭转变形同步传动装置是机械设备使用的一种同步传动装置，主要解决在轴类精加工中提高轴两端同步运转精度，提高精加工的质量，主要技术特征是同步轴2从中部以两个互为镜像安装的圆柱销传动机构，将转矩均匀传递到左右两边的传动套筒、齿轮轴套以及齿轮副结合结构，传动套筒与齿轮轴套用小锥面结合，齿轮副组的两片齿轮可沿周向错开一个很小角度，从而消除传动间隙。本实用新型主要用于曲轴等异形轴及细长轴的精加工。

Description

等扭转变形同步传动装置

技术领域：

本实用新型属机械加工设备中使用的一种新型同步传动装置，涉及被加工物体需两端同步运转进行加工，主要用于曲轴等细长轴类零件的精加工。

背景技术：

曲轴是汽车发动机的主要零件之一，其加工质量直接影响发动机的性能。曲轴是较长的轴类工件，其加工精度要求很高，由于曲轴(特别是多连杆颈曲轴)的弯曲钢度和扭转钢度较差，而且连杆颈偏离曲轴的回转中心，磨削时不仅要夹紧其中一端，还要夹紧另一端，所以在进行精加工磨削曲轴连杆颈时，极易产生扭转和弯曲变形，达不到精加工要求。在要求不高的情况下，用普通曲轴磨床磨削曲轴连杆颈时，是用头架紧固曲轴一端，通过工件曲轴来传递扭矩带动紧固曲轴另一端的尾架主轴进行加工。这样必然使工件曲轴产生弯曲和扭转变形。要提高磨削精度，就不能让工件传递扭矩，为此，对要求较高的曲轴磨床在磨削曲轴连杆颈时，往往采用头、尾架同步旋转驱动曲轴进行磨削，为实现磨床头、尾架同步旋转，现在有一些曲轴磨床多采用头架电机驱动，一边带动头架主轴，一边用齿轮副，联轴器和一根细长转动轴来带动尾架主轴，这样来构成头、尾架主轴同步运转机构，由于齿轮副间隙，联轴器间隙无法有效消除，加上细长传动轴的扭转变形等因素，难以保证磨床头尾架同步运转的精度，各部分的积累误差最后都传递到了工件的另一端，还是对工件产生扭矩，也就影响了磨削加工质量。

为实现工件两端同步运转，也可采用象天车(行车)两轨道电机同步运转的方法，这种同步运转的方式，同步运转的精度也不高，要提高精度必须加装一套复杂的电气控制系统。

中国实用新型专利：“专用于纸餐盒成型组合机上的同步轴”(ZL：97249582.7)，提供了一种同步轴，通过锥齿轮副实现扭矩的传递和分配，各同心短轴之间用花键连接。该同步轴未采取任何措施来消除锥齿轮副间隙和花键间隙，只能应用在对传动精度要求不高的纸餐盒成型组合机上。中国实用新型专利：“同步轴升降黑板装置”(ZL：200420108243.9)是一种简单的同步传动机构，更不能应用在高精度的机械加工场合。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种用于曲轴磨削设备的高同步精度等扭转变形的同步传动装置，该装置也可用于其它细长或异形轴类零件的精加工场合。

为实现上述目的，本实用新型从两个方面着手：一是尽量提高磨床设备头、尾架同步运转的精度；二是即使有零件产生扭转变形，也要使两端的扭转变形基本一致。下面阐述本发明的具体内容：本发明由键槽、同步轴、圆柱销传动机构、传动套筒、小锥面结合传动机构、可错位齿轮组、齿轮轴套等组成。所述键槽在同步轴的左端，将传动箱传来的力矩传递到同步轴上，同步轴上开有一V形长槽，同步轴中部有两个互为镜像安装的圆柱销传动机构；所述传动套筒分左右两件对称地套装在同步轴上，两传动套筒相邻的一端是开槽的弹性结构，有一螺栓可使开槽收拢，并在开槽部位正对同步轴V形槽的两边加工成两弧形面，一圆柱销嵌在弧形槽面和同步轴V形槽之间，收紧螺栓，可将圆柱销紧压在同步轴V形槽内，传动套筒与同步轴成为一整体，消除了传动间隙，松开螺栓，圆柱销不被压紧，传动套筒与同步轴可较容易相对移动，按工件的长度可进行调整，这就是所述圆柱销传动机构。由于传动套筒和圆柱销传动机构对称分布，并且结构一样，所以同步轴传递给左右两传动套筒的扭矩是一样的，即使有零件产生扭曲变形，变形也基本一致，这就达到了等扭转变形的目的。这种结构使头尾架同步运转的精度有了基础性的保证。为了减少传动间隙，进一步提高同步精度，本发明还采取了2个措施：一是传动套筒与齿轮轴套之间的小锥面结合传动机构；二是所述可错位的齿轮组结构。传动套筒一端是圆柱销传动机构，另一端有一内锥面体，与所述齿轮轴套一端相同锥度的外锥面体用螺栓结合，锥面角度较小，所以称之为小锥面结合传动机构，这种结合传动不产生间隙，同轴性较好，而且容易调整齿轮轴套与传动套筒连接的角相位置。在齿轮轴套上装有所述可错位的齿轮组；一般齿轮传动在传动齿之间存在间隙是不可避免的，为了消除这个间隙，本发明采用了可错位的齿轮组结构，即把两片齿数规格相同的齿轮用螺栓同轴联接，该两片齿轮可沿周向错开一个很小的角度，使两片齿轮的齿分别与被动齿轮副相邻的两齿都接触，消除了齿轮传动的间隙。

等扭转变形同步传动装置巧妙地从中间向需要同步运转的两端传递扭矩，既使传递扭矩的距离一致，又使两传动结构基本相同，即使因为负载变化等原因使零部件产生变形和误差，两端的变形和误差也是一样的，就这保证了同步传动的精度，同时由于使用了小锥面结合传动机构，可错位的齿轮组传动等，使该同步传动装置的精度更加可靠。

本发明同步传动精度容易保证，也可应用于其它细长或异形轴类的精加工场合，其结构并不十分复杂，各零部件的加工精度一般机床行业不难达到，所以造价成本较低。

附图说明：

附图1为本实用新型的结构示意图

附图2为圆柱销传动机构示意图，是附图1从A-A处的剖面图

具体实施方式：

见附图1，图中1为键槽用来传递转矩致同步轴2，同步轴2靠中部开有一较长的V形槽3，4为左转动套筒，5为右转动套筒，两转动套筒与两圆柱销传动机构结构相同且互为镜像安装，套在同步轴2上；见附图2，两传动套筒相邻一端的上部开有一开槽6(以右边作为说明)，开槽6的上部安装螺栓7，收紧螺栓7可使开槽6缝隙减小，松开螺栓7，由于传动套筒5钢材的弹性作用，开槽6的缝隙还原，在开槽6的下部两边加工成2个约圆四分之一弧形面8，一个与弧形面8半径一致的圆柱销9嵌在同步轴2的V形槽3和传动套筒5的弧形面8之间，压紧螺栓7，传动套筒5上的两个弧形面8将圆柱销9紧压在同步轴2的V形槽3内，同步轴2与传动套筒5成为一整体，同步轴2上的转矩无间隙地传递到传动套筒5(左边则传递到传动套筒4)，松开螺栓7，圆柱销9不被压紧，传动套筒5与同步轴2之间较容易相互移动，以适应被加工工件的长度。这就是圆柱销传动机构。

见附图1，两个传动套筒4与5的靠两边的两端分别与头架齿轮轴套10和尾架齿轮轴套11，用小锥面结合传动(以一边说明)，传动套筒5的连接部位加工成小角度的内圆锥面12(角度＜20°)，在齿轮轴套11与传动套筒5连接的部位加工成与锥面12一致的外圆锥面13，两圆锥面用螺栓14连接，在传动套筒5上的螺栓孔为椭圆形，因此，连接不仅无间隙，同轴性好，还可以调整连接角相位置。

齿轮轴套10与11分别用键15和16连接两边相同的齿轮副组，左边齿轮副组由定齿轮17和动齿轮18两片齿轮用螺栓19结合组成，右边齿轮副组由定齿轮20和动齿轮21两片齿轮用螺栓22结合组成(以一边说明)，定齿轮17和动轮18能沿周相同轴错开一个很小的角度，安装时，使定齿轮17和动齿轮18上的齿分别接触被动齿轮副相邻两齿的两边，再紧固螺栓19，这样就消除了齿轮副传动之间的间隙。

Claims (4)

1.一种等扭转变形同步转动装置，其特征是：键槽(1)将转矩传递到同步轴(2)，在同步轴(2)上有一长V形槽(3)，同步轴(2)中部有左右两个互为镜像安装的圆柱销传动机构，将转矩传递到左右两边对称安装的传动套筒(4)和(5)上，传动套筒(4)和(5)套装在同步轴(2)上，传动套筒(4)和(5)分别用小锥面结合机构，连接左右两边的齿轮轴套(10)和(11)，齿轮轴套(10)和(11)上装有相同的可错位齿轮组结构，左边可错位齿轮组结构由装在齿轮轴套(10)上的定齿轮(17)和动齿轮(18)用螺栓(19)连接组成，右边的可错位齿轮组结构由装在齿轮轴套(11)上的定齿轮(20)和动齿轮(21)用螺栓(22)连接组成。

2.根据权利要求1所述的等扭转变形同步传动装置，其特征是：圆柱销传动机构，由圆柱销(9)、同步轴(2)上的V形槽(3)、传动套筒(5)上的弹性开槽(6)、弹性开槽(6)下部两边的弧形加工面(8)及上部的紧固螺栓(7)等组成，圆柱销(9)嵌在V形槽(3)和传动套筒(5)的两个弧形加工面(8)之间，收紧紧固螺栓(7)，弹性开槽(6)收拢，将圆柱销(9)紧压在V形槽(3)中，同步轴(2)和传动套筒(5)成为一整体，松开紧固螺栓(7)，弹性开槽(6)还原，圆柱销(9)不被紧压，传动套筒(5)可在同步轴(2)上移动。

3.根据权利要求1所述的等扭转变形同步传动装置，其特征是：传动套筒(5)与齿轮轴套(11)采用小锥面结合，锥面角度＜20°，用连接螺栓(14)连接，螺栓孔为椭圆形。

4.根据权利要求1所述的等扭转变形同步传动装置，其特征是：齿轮轴套(11)上安装的齿轮副组是定齿轮(17)和动齿轮(18)用螺栓(19)结合组成，定齿轮(17)和动齿轮(18)能沿周向同轴错开一个很小的角度，安装时使定齿轮(17)和动齿轮(18)的齿分别接触被动齿轮副相邻两齿的两边，再紧固螺栓(19)。

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