CN209717353U - 外啮合强制运动链滚磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外啮合强制运动链滚磨机，用于对淬火后的被滚磨齿轮进行精加工，外啮合强制运动链滚磨机包括用于安装滚磨轮并对安装的滚磨轮进行径向调节以使滚磨轮与被滚磨齿轮外啮合的径向进刀机构、与径向进刀机构相连用于对径向进刀机构安装的滚磨轮进行传动的传动伸缩机构、与传动伸缩机构相连用于安装被滚磨齿轮并采用强制运动链来同步带动安装的被滚磨齿轮和传动伸缩机构的减速挂轮机构、以及与传动伸缩机构相连用于带动滚磨轮反复移动以对被滚磨齿轮的齿面进行滚磨的横向机动走刀机构。本实用新型提供的外啮合强制运动链滚磨机，淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种齿轮的加工，通用性强。

Description

外啮合强制运动链滚磨机

技术领域

本实用新型涉及滚磨机领域，尤其涉及一种外啮合强制运动链滚磨机。

背景技术

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。齿轮的齿形加工工艺一般是：滚齿（或插齿）→渗碳淬火（或感应淬火）→修正基准→磨齿，齿轮经过渗碳淬火或感应淬火后会产生变形，因此，被加工齿轮淬火后还需进行齿面和齿形的精加工，现有技术中，对于圆柱齿轮这类产品，一般都采用珩齿工艺，珩齿加工是就用齿轮形或蜗杆形珩磨轮与被珩齿轮做啮合传动，相当于一对交错轴斜齿轮传动，利用其齿面间的相对滑动速度和压力来进行珩磨的一种齿面精加工方法。珩齿工艺虽然能够改善齿面粗糙度，提高观感，但不能改善齿轮的精度，一是珩齿工艺是自由啮合，没有强制运动链，不能提高传递运动的准确性。第二，珩磨轮属于半挠性性质，工作时产生弹性变形，不能提高运动的平稳性。第三，由于珩磨轮的齿宽一般均小于被加工齿轮的齿宽，加之自由啮合，且工作过程中不作研磨处理，因此不能提高载荷分布的均匀性。

因此，现有齿轮齿形加工工艺不能改善被加工齿轮淬火后的精度，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提出的外啮合强制运动链滚磨机，旨在解决现有齿轮齿形加工工艺不能改善被加工齿轮淬火后的精度的技术问题。

本实用新型提供一种外啮合强制运动链滚磨机，用于对淬火后的被滚磨齿轮进行精加工，外啮合强制运动链滚磨机包括用于安装滚磨轮并对安装的滚磨轮进行径向调节以使滚磨轮与被滚磨齿轮外啮合的径向进刀机构、与径向进刀机构相连用于对径向进刀机构安装的滚磨轮进行传动的传动伸缩机构、与传动伸缩机构相连用于安装被滚磨齿轮并采用强制运动链来同步带动安装的被滚磨齿轮和传动伸缩机构的减速挂轮机构、以及与传动伸缩机构相连用于带动滚磨轮反复移动以对被滚磨齿轮的齿面进行滚磨的横向机动走刀机构。

进一步地，减速挂轮机构包括用于安装被滚磨齿轮的工件夹具、与工件夹具相连用于为工件夹具安装的被滚磨齿轮传递扭矩的传动装置、以及与传动装置相连用于为传动装置提供扭矩的动力输出装置，传动装置包括蜗轮、套设于蜗轮内的传动轴、与传动轴相连的直齿传动组件、以及与直齿传动组件相连用于安装工件夹具的第一主轴。

进一步地，直齿传动组件包括套设于传动轴上的第一直齿圆柱齿轮、与第一直齿圆柱齿轮啮合的第二直齿圆柱齿轮、以及套设于第一主轴上且与第二直齿圆柱齿轮啮合的第三直齿圆柱齿轮，第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮和第三直齿圆柱齿轮成一条直线依次布置。

进一步地，工件夹具包括设于第一主轴的中心通孔内的拉杆、以及套设于第一主轴上用于定位被滚磨齿轮的夹具底座。

进一步地，动力输出装置包括用于与蜗轮啮合的蜗杆、以及与蜗杆相连的驱动电机。

进一步地，传动伸缩机构包括与传动轴相连的第一花键轴、套设于第一花键轴上的第一螺旋伞齿轮、与第一螺旋伞齿轮啮合用于改变传动方向的第二螺旋伞齿轮、套设于第二螺旋伞齿轮内的第二花键轴、套设于第二花键轴的第三螺旋伞齿轮、与第三螺旋伞齿轮啮合用于改变传动方向的第四螺旋伞齿轮、以及套设于第四螺旋伞齿轮内用于安装滚磨轮的第二主轴。

进一步地，第一花键轴和第二主轴水平设置，第二花键轴竖直设置，第一花键轴与第二花键轴成90度角设置，第二花键轴与第二主轴成90度角设置。

进一步地，横向机动走刀机构包括X轴滑台、与X轴滑台固定连接的丝杠螺母座、安装于丝杠螺母座上的丝杠螺母、套设于丝杠螺母内的丝杠、与丝杠固定连接的伺服电机、以及安装X轴滑台的机架。

进一步地，横向机动走刀机构还包括第一压板和连接板，第一压板压合于X轴滑台和机架上用于调节X轴滑台与机架之间的间隙；连接板连接于机架上，第一压板上安装有限位器，连接板上安装有限位开关，限位开关包括成对设于连接板上的第一限位开关和第二限位开关。

进一步地，外啮合强制运动链滚磨机还包括设于机架上且可相对机架轴向移动用于顶接齿轮轴的顶针机构，顶针机构包括顶针套、套设于顶针套内且可相对顶针套轴向移动用于顶接齿轮轴中心孔的顶针、与顶针套固定连接的丝杆螺母、设于丝杆端部处的手轮、连接于手轮上的手柄、安装于机架上且可相对机架轴向移动用于架设顶针套的尾座、以及用于将尾座锁定在机架上的螺栓和第二压板，丝杆螺母内设有丝杆。

本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型提供的外啮合强制运动链滚磨机，采用径向进刀机构、传动伸缩机构、减速挂轮机构和横向机动走刀机构，通过径向进刀机构来安装并调节滚磨轮以使滚磨轮与被滚磨齿轮外啮合，并通过减速挂轮机构、传动伸缩机构和横向机动走刀机构来同步带动外啮合的滚磨轮充分滚磨被滚磨齿轮的齿面，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB/10095的6~7级，并且能适应各种齿轮的加工。本实用新型提供的外啮合强制运动链滚磨机，淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种齿轮的加工，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型外啮合强制运动链滚磨机一实施例的正面结构示意图；

图2为本实用新型外啮合强制运动链滚磨机一实施例的剖面结构示意图；

图3为本实用新型外啮合强制运动链滚磨机一实施例的右侧面结构示意图；

图4为本实用新型外啮合强制运动链滚磨机一实施例的左侧面结构示意图；

图5为图1中所述顶针机构横向机动走刀机构第一实施例的部分结构示意图。

附图标号说明：

10、径向进刀机构；20、传动伸缩机构；30、减速挂轮机构；40、横向机动走刀机构；31、工件夹具；32、传动装置；33、动力输出装置；321、蜗轮；322、传动轴；323、直齿传动组件；324、第一主轴；3231、第一直齿圆柱齿轮；3232、第二直齿圆柱齿轮；3233、第三直齿圆柱齿轮；311、拉杆；312、夹具底座；331、蜗杆；332、驱动电机；21、第一螺旋伞齿轮；22、第二螺旋伞齿轮；23、第二花键轴；24、第三螺旋伞齿轮；25、第四螺旋伞齿轮；26、第二主轴；27、第一花键轴；41、X轴滑台；42、丝杠螺母座；43、丝杠螺母；44、丝杠；45、伺服电机；46、机架；47、第一压板；48、连接板；411、限位器；481、限位开关；4811、第一限位开关；4812、第二限位开关；50、顶针机构；51、顶针套；52、顶针；53、丝杆；54、手轮；55、手柄；56、尾座；57、螺栓；58、第二压板；100、被滚磨齿轮；200、滚磨轮。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型第一实施例提出一种外啮合强制运动链滚磨机，用于对淬火后的被滚磨齿轮进行精加工，外啮合强制运动链滚磨机包括用于安装滚磨轮并对安装的滚磨轮进行径向调节以使滚磨轮与被滚磨齿轮外啮合的径向进刀机构10、与径向进刀机构10相连用于对径向进刀机构10安装的滚磨轮进行传动的传动伸缩机构20、与传动伸缩机构20相连用于安装被滚磨齿轮并采用强制运动链来同步带动安装的被滚磨齿轮和传动伸缩机构20的减速挂轮机构30、以及与传动伸缩机构20相连用于带动滚磨轮200反复移动以对被滚磨齿轮100的齿面进行滚磨的横向机动走刀机构40。其中，径向进刀机构10用于在径方上调节滚磨轮，径向进刀机构可采用自动或者手动驱动方式，例如电机驱动或是螺杆手柄驱动。传动伸缩机构20可采用齿轮传动伸缩机构，例如采用直齿轮传动伸缩机构或是锥齿轮轮传动伸缩机构。减速挂轮机构30可采用齿轮减速机构、蜗轮蜗杆减速机构、或者这两者的组合。

本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，采用径向进刀机构、传动伸缩机构、减速挂轮机构和横向机动走刀机构，通过径向进刀机构来安装并调节滚磨轮以使滚磨轮与被滚磨齿轮外啮合，并通过减速挂轮机构、传动伸缩机构和横向机动走刀机构来同步带动外啮合的滚磨轮充分滚磨被滚磨齿轮的齿面，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB/10095的6~7级，并且能适应各种齿轮的加工。本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，淬火后齿轮的齿形齿面加工精度高、并可适配各种齿轮的加工，通用性强。

优选地，请见图1至图4，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，减速挂轮机构30包括用于安装被滚磨齿轮的工件夹具31、与工件夹具31相连用于为工件夹具31安装的被滚磨齿轮传递扭矩的传动装置32、以及与传动装置32相连用于为传动装置32提供扭矩的动力输出装置33，传动装置32包括蜗轮321、套设于蜗轮321内的传动轴322、与传动轴322相连的直齿传动组件323、以及与直齿传动组件323相连用于安装工件夹具31的第一主轴324。具体地，直齿传动组件323包括套设于传动轴322上的第一直齿圆柱齿轮3231、与第一直齿圆柱齿轮3231啮合的第二直齿圆柱齿轮3232、以及套设于第一主轴324上且与第二直齿圆柱齿轮3232啮合的第三直齿圆柱齿轮3233，第一直齿圆柱齿轮3231、第二直齿圆柱齿轮3232和第三直齿圆柱齿轮3233成一条直线依次布置。其中，减速挂轮机构30包括工件夹具31、传动装置32和动力输出装置33，传动装置32采用蜗轮321、传动轴322和第一主轴324，在本实施例中，减速挂轮机构30采用齿轮减速机构和蜗轮蜗杆减速机构这两者的组合，齿轮减速机构使用直齿传动组件323；第一直齿圆柱齿轮3231、第二直齿圆柱齿轮3232、第三直齿圆柱齿轮3233采用平行轴齿轮传动中的外啮合直齿圆柱齿轮传动，传动比准确、稳定、效率高；工作可靠性高、寿命长，从而使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB/10095的6~7级，并且能适应各种齿轮的加工。

进一步地，参见图1至图4，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，工件夹具31包括设于第一主轴324的中心通孔内的拉杆311、以及套设于第一主轴324上用于定位被滚磨齿轮的夹具底座312。其中，夹具底座312套设于第一主轴324的端部上，并通过螺钉与被滚磨齿轮固定连接，从而精确定位被滚磨齿轮，并防止晃动，提高淬火后齿轮的齿形齿面加工精度。

优选地，请见图1至图4，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，动力输出装置33包括用于与蜗轮321啮合的蜗杆331、以及与蜗杆331相连的驱动电机332。在本实例中，通过驱动电机332同时为传动装置32、传动伸缩机构20和横向机动走刀机构40提供动力，从而运用一个电机同时带动传动装置32、传动伸缩机构20和横向机动走刀机构40动作，节省了电机的使用成本，简化了结构；提高生产效率，并提高淬火后的齿轮的精加工精度。

优选地，参见图1至图4，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，传动伸缩机构20包括与传动轴322相连的第一花键轴27、套设于第一花键轴27上的第一螺旋伞齿轮21、与第一螺旋伞齿轮21啮合用于改变传动方向的第二螺旋伞齿轮22、套设于第二螺旋伞齿轮22内的第二花键轴23、套设于第二花键轴23的第三螺旋伞齿轮24、与第三螺旋伞齿轮24啮合用于改变传动方向的第四螺旋伞齿轮25、以及套设于第四螺旋伞齿轮25内用于安装滚磨轮的第二主轴26。进一步地，第一花键轴27和第二主轴26水平设置，第二花键轴23竖直设置，第一花键轴27与第二花键轴23成90度角设置，第二花键轴23与第二主轴26成90度角设置。其中，传动轴322与第一花键轴27之间通过中间轴和联轴器进行固定连接。在本实施例中，通过传动伸缩机构20来对径向进刀机构10上安装的滚磨轮进行传动，以带动滚磨轮进行旋转，从而使外啮合的滚磨轮与被滚磨齿轮之间相互滚磨，使经过渗碳淬火和感应淬火后的齿轮的精加工精度稳定地控制在GB/10095的6~7级，并且能适应各种齿轮的加工。

优选地，请见图1至图5，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，横向机动走刀机构40包括X轴滑台41、与X轴滑台41固定连接的丝杠螺母座42、安装于丝杠螺母座42上的丝杠螺母43、套设于丝杠螺母43内的丝杠44、与丝杠44固定连接的伺服电机45、以及安装X轴滑台41的机架46。进一步地，横向机动走刀机构40还包括第一压板47和连接板48，第一压板47压合于X轴滑台41和机架46上用于调节X轴滑台41与机架46之间的间隙；连接板48连接于机架46上，第一压板47上安装有限位器411，连接板48上安装有限位开关481，限位开关481包括成对设于连接板48上的第一限位开关4811和第二限位开关4812。在本实施例中，外啮合强制运动链滚磨机采用自动进给方式，具体工作原理如下所示：

伺服电机45正转动时带动丝杠44旋转，促使丝杠螺母43相对丝杠44朝左侧轴向移动，从而驱使X轴滑台41朝左侧轴向移动，直至X轴滑台41上的限位器481移动至第一限位开关4811时，伺服电机45反转，使丝杠螺母43相对丝杠44上朝右侧轴向移动，从而驱使X轴滑台41朝右侧轴向移动，直至限位器481移动至第二限位开关4812为止，如此反复，从而驱使第二主轴26左右移动，从而带动滚磨轮200充分滚磨被滚磨齿轮100的齿面。

优选地，如图1至图5所示，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，还包括设于机架46上且可相对机架46轴向移动用于顶接齿轮轴的顶针机构50，顶针机构50包括顶针套51、套设于顶针套51内且可相对顶针套51轴向移动用于顶接齿轮轴中心孔的顶针52、与顶针套51固定连接的丝杆螺母59、设于丝杆53端部处的手轮54、连接于手轮54上的手柄55、安装于机架46上且可相对机架46轴向移动用于架设顶针套51的尾座56、以及用于将尾座56锁定在机架46上的螺栓57和第二压板58，丝杆螺母59内设有丝杆53。在本实施例中，外啮合强制运动链滚磨机还可以加工齿轮轴，加工齿轮轴时，通过手动摇转手柄55，尾座56上的顶针52轴向移动，直至调节后的顶针52顶住齿轮轴的中心孔为止，然后再对齿轮轴进行滚磨加工。

请见图1至图5，本实施例提供的外啮合强制运动链滚磨机，其工作原理和传动关系如下所示：

工作原理为：

将被滚磨齿轮100安装于工件夹具31上，将滚磨轮200安装于径向进刀机构10上，调节径向进刀机构10，使滚磨轮200和被滚磨齿轮100之间相互外啮合。开启驱动电机332，使相互外啮合的滚磨轮200和被滚磨齿轮100在减速挂轮机构30和传动伸缩机构20的带动下旋转，机动调节横向机动走刀机构40，使第二主轴26左右轴向移动，带动滚磨轮200充分滚磨被滚磨齿轮100的齿面，从而使径向进刀机构10上安装的滚磨轮200与工件夹具31上安装的被滚磨齿轮100相互之间产生滚磨运动。

驱动电机332提供的动力由减速挂轮机构30中的蜗杆331传到蜗轮321，然后分为两条传动链，两条传动链的传动关系分别为：

第一条传动链：驱动电机332→蜗杆331→蜗轮321→传动轴322→第一直齿圆柱齿轮3231→第二直齿圆柱齿轮3232→第三直齿圆柱齿轮3233→第一主轴324→被滚磨齿轮100。

第二条传动链：驱动电机332→蜗杆331→蜗轮321→传动轴322→第一花键轴411→第一螺旋伞齿轮21→第二螺旋伞齿轮22→第三螺旋伞齿轮24→第四螺旋伞齿轮25→第二主轴26→滚磨轮200。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种外啮合强制运动链滚磨机，用于对淬火后的被滚磨齿轮进行精加工，其特征在于，所述外啮合强制运动链滚磨机包括用于安装滚磨轮并对安装的所述滚磨轮进行径向调节以使所述滚磨轮与所述被滚磨齿轮外啮合的径向进刀机构（10）、与所述径向进刀机构（10）相连用于对所述径向进刀机构（10）安装的所述滚磨轮进行传动的传动伸缩机构（20）、与所述传动伸缩机构（20）相连用于安装被滚磨齿轮并采用强制运动链来同步带动安装的所述被滚磨齿轮和所述传动伸缩机构（20）的减速挂轮机构（30）、以及与所述传动伸缩机构（20）相连用于带动所述滚磨轮反复移动以对所述被滚磨齿轮的齿面进行滚磨的横向机动走刀机构（40）。

2.根据权利要求1所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述减速挂轮机构（30）包括用于安装所述被滚磨齿轮的工件夹具（31）、与所述工件夹具（31）相连用于为所述工件夹具（31）安装的所述被滚磨齿轮传递扭矩的传动装置（32）、以及与所述传动装置（32）相连用于为所述传动装置（32）提供扭矩的动力输出装置（33），所述传动装置（32）包括蜗轮（321）、套设于所述蜗轮（321）内的传动轴（322）、与所述传动轴（322）相连的直齿传动组件（323）、以及与所述直齿传动组件（323）相连用于安装所述工件夹具（31）的第一主轴（324）。

3.根据权利要求2所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述直齿传动组件（323）包括套设于所述传动轴（322）上的第一直齿圆柱齿轮（3231）、与所述第一直齿圆柱齿轮（3231）啮合的第二直齿圆柱齿轮（3232）、以及套设于所述第一主轴（324）上且与所述第二直齿圆柱齿轮（3232）啮合的第三直齿圆柱齿轮（3233），所述第一直齿圆柱齿轮（3231）、所述第二直齿圆柱齿轮（3232）和所述第三直齿圆柱齿轮（3233）成一条直线依次布置。

4.根据权利要求3所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述工件夹具（31）包括设于所述第一主轴（324）的中心通孔内的拉杆（311）、以及套设于所述第一主轴（324）上用于定位所述被滚磨齿轮的夹具底座（312）。

5.根据权利要求4所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述动力输出装置（33）包括用于与所述蜗轮（321）啮合的蜗杆（331）、以及与所述蜗杆（331）相连的驱动电机（332）。

6.根据权利要求2所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述传动伸缩机构（20）包括与所述传动轴（322）相连的第一花键轴（27）、套设于所述第一花键轴（27）上的第一螺旋伞齿轮（21）、与所述第一螺旋伞齿轮（21）啮合用于改变传动方向的第二螺旋伞齿轮（22）、套设于所述第二螺旋伞齿轮（22）内的第二花键轴（23）、套设于所述第二花键轴（23）的第三螺旋伞齿轮（24）、与所述第三螺旋伞齿轮（24）啮合用于改变传动方向的第四螺旋伞齿轮（25）、以及套设于所述第四螺旋伞齿轮（25）内用于安装所述滚磨轮的第二主轴（26）。

7.根据权利要求6所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述第一花键轴（27）和所述第二主轴（26）水平设置，所述第二花键轴（23）竖直设置，所述第一花键轴（27）与所述第二花键轴（23）成90度角设置，所述第二花键轴（23）与所述第二主轴（26）成90度角设置。

8.根据权利要求6所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述横向机动走刀机构（40）包括X轴滑台（41）、与所述X轴滑台（41）固定连接的丝杠螺母座（42）、安装于所述丝杠螺母座（42）上的丝杠螺母（43）、套设于所述丝杠螺母（43）内的丝杠（44）、与所述丝杠（44）固定连接的伺服电机（45）、以及用于安装所述X轴滑台（41）的机架（46）。

9.根据权利要求8所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述横向机动走刀机构（40）还包括第一压板（47）和连接板（48），所述第一压板（47）压合于所述X轴滑台（41）和所述机架（46）上用于调节所述X轴滑台（41）与所述机架（46）之间的间隙；所述连接板（48）连接于所述机架（46）上，所述第一压板（47）上安装有限位器（411），所述连接板（48）上安装有限位开关（481），所述限位开关（481）包括成对设于所述连接板（48）上的第一限位开关（4811）和第二限位开关（4812）。

10.根据权利要求9所述的外啮合强制运动链滚磨机，其特征在于，

所述外啮合强制运动链滚磨机还包括设于所述机架（46）上且可相对所述机架（46）轴向移动用于顶接齿轮轴的顶针机构（50），所述顶针机构（50）包括顶针套（51）、套设于所述顶针套（51）内且可相对所述顶针套（51）轴向移动用于顶接所述齿轮轴中心孔的顶针（52）、与所述顶针套（51）固定连接的丝杆螺母（59）、设于所述丝杆（53）端部处的手轮（54）、连接于所述手轮（54）上的手柄（55）、安装于所述机架（46）上且可相对所述机架（46）轴向移动用于架设所述顶针套（51）的尾座（56）、以及用于将所述尾座（56）锁定在所述机架（46）上的螺栓（57）和第二压板（58），所述丝杆螺母（59）内设有丝杆（53）。