CN201020571Y - 一种研齿机 - Google Patents

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魏冰阳
邓效忠
杨建军
张明柱
宋艳丽
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Abstract

本实用新型涉及一种研齿机，该研齿机包括用于安装齿轮副的主动轴和被动轴，主动轴通过轴承穿装在偏心回转轴内，偏心回转轴通过轴承装配在偏心回转轴轴承座内，偏心回转轴轴承座通过主动轴滑台与滑轨装置装配在底座上，主动轴与主动轴电机传动联接，偏心回转轴与装配在同一滑台的偏心回转电机传动联接，被动轴通过轴承安装在被动轴轴承座内，被动轴轴承座通过被动轴滑台与滑轨装置装配在底座上，被动轴与一装配在同一滑台的加载装置传动连接，在主动轴或被动轴端头设置有一对安装齿轮的提供振动的振动头。这种研齿机采用了振动尤其是超声振动特种加工工艺，在加工机理上优于普通的研齿或磨齿。

Description

一种研齿机
技术领域
本实用新型涉及一种研齿机，属于齿轮机床技术领域，特别涉及齿轮研磨加工机床。
背景技术
齿轮是机械传动的关键部件，在各类机械产品中具有广泛的应用。螺旋锥齿轮以其体积紧凑，传动比高，传递扭矩大，能实现空间相交轴或相错轴的空间运动动力传递，而在各类仪器仪表、电动工具、机床、车辆等动力传输中得到了广泛的应用。但对于小模数齿轮，尤其是小模数螺旋锥齿轮铣削加工后，由于成本和效率的原因，没有任何相应的精加工工艺，造成啮合传动噪声大、振动剧烈。对于中、高模数的螺旋锥齿轮轮，尽管采用了磨齿或研齿工艺，但磨齿成本高，难以在大批量(如汽车后桥齿轮)生产中应用，而传统的研齿工艺材料去除率低，难以修正热处理变形与齿形、齿距误差，制约了螺旋锥齿轮副精度的进一步提高。
实用新型内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型的任务是提供一种研齿机，以对小模数齿轮进行高效率，低成本的研磨加工，提高齿轮啮合精度，降低传动中的振动与噪声。
为了完成上述任务，本实用新型的技术方案在于采用了一种研齿机，该研齿机包括用于安装齿轮副的主动轴和被动轴，主动轴通过轴承穿装在偏心回转轴内，偏心回转轴通过轴承装配在偏心回转轴轴承座内，偏心回转轴轴承座通过主动轴滑台与滑轨装置装配在底座上，主动轴与主动轴电机传动联接，偏心回转轴与一对应的装配在同一滑台的偏心回转电机传动联接，被动轴通过轴承安装在被动轴轴承座内，被动轴轴承座通过被动轴滑台与滑轨装置装配在底座上，被动轴与一装配在同一滑台的加载装置传动连接，在主动轴或被动轴端头设置有一对安装的齿轮提供振动的振动头。
所述的主动轴和被动轴之间相互垂直、平行或呈设定夹角。
所述的振动头为超声振动头，超声振动头的振动为纵向、横向或旋转振动，激振装置是电子的、机械的或液压装置。
该研齿机主动轴通过联轴器与主动轴电机连接。
该研齿机的偏心回转轴通过同步带与电机连接。
所述的滑台是数控滑台、机械滑台或液压滑台。
所述的加载装置为一电涡流制动器，涡流制动器的制动扭矩输出轮通过皮带与被动轴的制动扭矩输入轮传动联接。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得了如下效果：
这种研齿机采用了振动尤其是超声振动特种加工工艺，在加工机理上优于普通的研齿或磨齿。由于小轮和大轮啮合对研时，在齿轮尤其是小轮的轴向施加超声振动，材料去除率能够提高3倍，轮齿啮合质量极大改善，传动噪声降低2～8分贝。改善了传统研齿工艺，齿面研磨不均匀，研磨效率低的缺点。该研齿机成本低，操作简便。特别适用于仪器仪表、电动工具、小型变速箱以及小型动力组件的小模数齿轮的研磨加工。
附图说明
图1是本实用新型轴线相交情况的总体结构图；
图2是本实用新型轴线平行情况的总体结构图；
图3是主动轴与偏心回转轴的剖面图。
图中：1为超声振动头，2为主动轴，3为偏心回转轴，4为横向(主动轴)滑台，5为纵向(被动轴)滑台，6为加载装置，7为被动轴，8、9、10、14均为伺服电机，11为导轨，12为滚珠丝杠，13为底座，15、16均为轴承座，17为炭刷，18为联轴器
具体实施方式
如图1、图3所示，按照本技术方案，一类是轴线相交，包括垂直的情况，此时本实用新型包括超声振动头1、主动轴2、偏心回转轴3、被动轴7，以及横向滑台4和纵向滑台5。一对齿轮副的小轮装在超声振动头1上，超声振动头1安装在主动轴2上，伺服电机通过联轴器18与主动轴2相连，将旋转运动传递给主动轴2，主动轴2通过轴承安装在偏心回转轴3上，偏心回转轴3通过同步带与伺服电机10相连，伺服电机10带动偏心回转轴3做往复摆动，超声波发生器的电信号通过炭刷17传到安装在超声振动头尾部的压电陶瓷片上，将超声发生器发出的高频电信号转变为机械振动，使超声振动头1带动小齿轮产生超声振动。大轮安装在被动轴7上，加载装置6为一电涡流制动器，产生一制动扭矩通过皮带施加在大轮上。大轮与小轮啮合传动时，引起齿面相对滑动，轮齿在一定载荷作用，产生研磨效果，同时小轮齿面的超声振动加剧了这种研磨效果。纵向滑台5和横向滑台4能沿各自的导轨做往复运动，他们与偏心轴3的回转运动构成了空间三个坐标轴(X/Y/Z)的运动，使大轮与小轮在空间的相对位置在较宽的范围内可调，保证不同模数、直径的齿轮都能装夹、对研。同时三个坐标的联动能使研磨区均匀移动到齿面的各个位置，确保了全齿面研磨加工的均匀性。
如图2、3所示，按照本技术方案，另一类是轴线平行的情况，此时本实用新型包括超声振动头1、主动轴2、偏心回转轴3、被动轴7，以及横向滑台4和纵向滑台5。一对齿轮副的小轮装在超声振动头1上，超声振动头1安装在主动轴2上，伺服电机通过联轴器18与主动轴2相连，将旋转运动传递给主动轴2，主动轴2通过轴承安装在偏心回转轴3上，偏心回转轴3通过同步带与伺服电机10相连，伺服电机10带动偏心回转轴3做往复摆动，超声波发生器的电信号通过炭刷17传到安装在超声振动头尾部的压电陶瓷片上，将超声发生器发出的高频电信号转变为机械振动，使超声振动头1带动小齿轮产生超声振动。大轮安装在被动轴7上，加载装置6为一电涡流制动器，产生一制动扭矩通过皮带施加在大轮上。大轮与小轮啮合传动时，引起齿面相对滑动，轮齿在一定载荷作用，产生研磨效果，同时小轮齿面的超声振动加剧了这种研磨效果。纵向滑台5和横向滑台4能沿各自的导轨做往复运动，他们与偏心轴3的回转运动构成了空间三个坐标轴(X/Y/Z)的运动，使大轮与小轮在空间的相对位置在较宽的范围内可调，保证不同模数、直径的齿轮都能装夹、对研。同时三个坐标的联动能使研磨区均匀移动到齿面的各个位置，确保了全齿面研磨加工的均匀性。

Claims (7)

1.一种研齿机，其特征在于，该研齿机包括用于安装齿轮副的主动轴和被动轴，主动轴通过轴承穿装在偏心回转轴内，偏心回转轴通过轴承装配在偏心回转轴轴承座内，偏心回转轴轴承座通过主动轴滑台与滑轨装配在底座上，主动轴与主动轴电机传动联接，偏心回转轴与装配在同一滑台上的偏心回转电机传动联接，被动轴通过轴承安装在被动轴轴承座内，被动轴轴承座通过被动轴滑台与滑轨装配在底座上，被动轴与一装配在同一滑台的加载装置传动连接，在主动轴或被动轴端头设置有一对安装的齿轮提供振动的振动头。
2.根据权利要求1所述的研齿机，其特征在于，所述的主动轴和被动轴之间相互垂直、平行或呈设定夹角。
3.根据权利要求1或2所述的研齿机，其特征在于，所述的振动头为超声振动头，超声振动头的振动为纵向、横向或旋转振动，激振装置是电子的、机械的或液压装置。
4.根据权利要求3所述的研齿机，其特征在于：该研齿机主动轴通过联轴器与主动轴电机连接。
5.根据权利要求4所述的研齿机，其特征在于：该研齿机的偏心回转轴通过同步带与电机连接。
6.根据权利要求5所述的研齿机，其特征在于：所述的滑台是数控滑台、机械滑台或液压滑台。
7.根据权利要求6所述的研齿机，其特征在于：所述的加载装置为一电涡流制动器，涡流制动器的制动扭矩输出轮通过皮带与被动轴的制动扭矩输入轮传动联接。
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