CN211661813U - 一种齿轮生产用表面抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械制造领域，具体公开了一种齿轮生产用表面抛光装置，包括能够竖直运动的抛光筒体，抛光筒体内壁上设有能与齿轮工件啮合的啮合齿，啮合齿上设有抛光层，抛光筒体顶部和底部均开口；抛光筒体内穿设有能够旋转的竖直的支撑杆，支撑杆包括抛光段和滑动段，齿轮工件能套在抛光段上旋转，且抛光段上也设有抛光层，滑动段上竖向滑动连接有传动齿轮，且滑动段与传动齿轮仅具有滑动自由度，传动齿轮通过传动机构带动抛光筒体旋转，且抛光筒体与传动齿轮的旋转方向相反。本实用新型能够对凸轮轴上的齿轮齿槽和齿轮内孔同时进行抛光，以加快齿轮抛光加工效率。

Description

一种齿轮生产用表面抛光装置

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，具体涉及一种齿轮生产用表面抛光装置。

背景技术

凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支撑在凸轮轴轴承孔内的，因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支撑刚度的重要因素。如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲变形，影响配气定时。凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证气缸充分的进气和排气。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。

凸轮轴齿轮通常指的是直接联接在凸轮轴一端的齿轮，它与曲轴一端上的正时齿轮互相啮合，使得凸轮轴能按2比1的传动比例随着曲轴旋转，从而准时压动气门，保证发动机四个冲程的进换气。

凸轮轴齿轮在生产制造时，齿轮表面的齿槽和齿轮内孔均需要抛光，现有技术中存在专门针对齿轮的齿槽进行抛光的装置，比如申请号为CN201920032376.9、名称为一种用于齿轮加工曲面抛光装置的实用新型专利，也存在专门用于齿轮内孔进行抛光的装置，比如申请号为CN201720719730.6、名称为一种用于齿轮内孔的抛光工装的实用新型专利。但是上述专利是分别用于齿轮齿槽和齿轮内孔的两种设备，齿槽和齿轮孔的抛光是两个分开的工序，因此齿轮抛光加工的效率较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种齿轮生产用表面抛光装置，能够对凸轮轴上的齿轮齿槽和齿轮内孔同时进行抛光，以加快齿轮抛光加工效率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种齿轮生产用表面抛光装置，包括能够竖直运动的抛光筒体，抛光筒体内壁上设有能与齿轮工件啮合的啮合齿，啮合齿上设有抛光层，抛光筒体顶部和底部均开口；抛光筒体内穿设有能够旋转的竖直的支撑杆，支撑杆包括抛光段和滑动段，齿轮工件能套在抛光段上旋转，且抛光段上也设有抛光层，滑动段上竖向滑动连接有传动齿轮，且滑动段与传动齿轮仅具有滑动自由度，传动齿轮通过传动机构带动抛光筒体旋转，且抛光筒体与传动齿轮的旋转方向相反。

本方案的原理在于：

使用时，将齿轮工件穿入支撑杆的抛光段上，并且齿轮工件与抛光筒体内壁上的啮合齿啮合，此时通过抛光筒体竖直运动，啮合齿上的抛光层与齿轮工件的齿槽之间发生相对摩擦，即可达到对齿轮齿槽的抛光效果。

并且支撑杆能够旋转，由于支撑杆的滑动段与传动齿轮仅具有滑动自由度，支撑杆旋转能够带动传动齿轮旋转，传动齿轮通过传动机构带动抛光筒体旋转，且抛光筒体与传动齿轮的旋转方向相反，即抛光筒体与支撑杆的旋转方向相反，又由于抛光筒体与齿轮工件啮合，抛光筒体旋转能够带动齿轮工件旋转，即齿轮工件与支撑杆的旋转方向相反，齿轮工件与支撑杆的抛光段上的抛光层之间发生相对摩擦，从而达到对齿轮内孔进行抛光的效果，并且有与齿轮工件与支撑杆为反向旋转，相对于仅仅齿轮工件旋转或者支撑杆旋转来说，抛光效率增加一倍。

采用本方案能达到如下技术效果：

1、通过抛光筒体升降和支撑杆的旋转，能够带动抛光筒体对齿轮工件的齿槽进行抛光，支撑杆上的抛光段对齿轮工件的内孔进行抛光，即齿轮工件的齿槽和内孔的抛光同时进行，齿轮工件的抛光加工效率得以提高，并且齿轮工件的齿槽和内孔的抛光仅需要一台设备即可进行。

2、通过支撑杆上设置的传动齿轮通过传动机构对抛光筒体的动力传动，使得齿轮工件与支撑杆实现反向旋转，因而齿轮工件内孔的抛光效率得以增加一倍。

进一步，还包括支撑架，支撑杆底部转动连接在支撑架底部。支撑架用于对支撑杆起到支撑作用。

进一步，支撑架顶部位于抛光筒体上方，且支撑架顶部固定有直线电机，直线电机输出轴底端固定有安装板，支撑杆顶部转动连接在安装板底部。支撑杆顶部设置的直线电机和安装板结构是为了能够对支撑杆顶部也起到支撑作用，使得支撑杆两端均得到支撑，支撑杆旋转时更加稳定，避免支撑杆发生摆动。

进一步，抛光筒体底部开设有环形的滑槽，支撑架底部固定有若干个液压缸，液压缸的输出杆均滑动连接在滑槽内。通过多个液压缸输出杆的伸长或缩短即可实现抛光筒体的竖直运动，并且由于液压缸的输出杆是滑动连接在滑槽内的，液压缸输出杆带动抛光筒体竖直运动时不会影响抛光筒体的旋转。

进一步，液压缸输出杆的顶部均设有滚轮。滚轮能够将液压缸输出杆顶端与滑槽之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小两者之间的摩擦力，使得抛光筒体旋转更加顺畅。

进一步，支撑架底部还固定有用于驱动支撑杆旋转的旋转电机。通过旋转电机来驱动支撑杆旋转，结构简单。

进一步，传动机构包括与抛光筒体底部同轴固定连接的内齿圈以及转动连接在液压缸输出杆顶部的中间齿轮，中间齿轮啮合在内齿圈与传动齿轮之间。当支撑杆旋转时，由于支撑杆与传动齿轮之间均具有滑动自由段，因此支撑杆旋转会带动传动齿轮旋转，传动齿轮带动中间齿轮旋转，中间齿轮带动内齿圈，从而带动与内齿圈固定连接的抛光筒体旋转。

进一步，传动齿轮、中间齿轮以及内齿圈的齿形均为斜齿或者人字形齿。斜齿或者人字形齿能够保证内齿圈在竖直运动时，中间齿轮和传动齿轮能够随之同步升降，避免内齿圈、中间齿轮和传动齿轮脱离。

进一步，抛光段上设有用于对齿轮工件进行限位的限位件。限位件能够保证齿轮工件在抛光段上保持竖直位置不变，以便抛光筒体升降时抛光筒体与齿轮工件之间能够相对滑动。

进一步，限位件包括上限位块和下限位块，上限位块呈半圆盘状，下限位块呈圆盘状，下限位块固定在抛光段上，下限位块上方的抛光段上开设有环形槽，上限位块能够卡入环形槽内。使用时，先将齿轮工件穿入支撑杆的抛光段上，此时齿轮工件底部被下限位块所限位，再将上限位块卡入环形槽内，实现上限位块对齿轮工件顶部的限位。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的竖向剖视图；

图2为图1中A-A截面图；

图3为本实用新型实施例二的竖向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑架1、液压缸2、输出杆20、旋转电机3、皮带30、支撑杆4、抛光段41、滑动段42、抛光筒体5、滑槽50、内齿圈6、中间齿轮7、传动齿轮8、上限位块9、齿轮工件10、下限位块11、直线电机12、安装板13。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例的一种齿轮生产用表面抛光装置，包括支撑架1和位于支撑架1底部上方的抛光筒体5，抛光筒体5顶部和底部均开口，抛光筒体5底部开设有环形的滑槽50，支撑架1底部固定有多个液压缸2，本实施例中液压缸2的数量为四个，四个液压缸2的输出杆20顶部均滑动连接在滑槽50内。抛光筒体5内壁上设有能与齿轮工件10啮合的啮合齿，啮合齿上设有抛光层。

抛光筒体5内穿设有一根竖直的支撑杆4，支撑杆4底部通过轴承转动连接在支撑架1底部，支撑架1底部还固定有一个旋转电机3，旋转电机3与支撑杆4之间通过皮带30连接。支撑架1顶部固定有一个直线电机12，直线电机12输出轴底端固定有安装板13，安装板13底部开设有一个圆孔，通过直线电机12输出轴伸长，支撑杆4顶部能够插入圆孔中实现支撑杆4顶部与安装板13底部之间的转动连接。

支撑杆4包括抛光段41和滑动段42，抛光段41的横截面形状为圆形，滑动段42的横截面形状为矩形或者其他任意多边形。齿轮工件10能套在抛光段41上旋转，且抛光段41上也设有抛光层，抛光段41上设有用于对齿轮工件10进行竖向上限位的限位件，限位件包括上限位块9和下限位块11，上限位块9呈半圆盘状，下限位块11呈圆盘状，下限位块11固定在抛光段41上，下限位块11上方的抛光段41上开设有环形槽，上限位块9与环形槽之间可拆卸连接，上限位块9能够卡入环形槽内，使用时，先将齿轮工件10穿入支撑杆4的抛光段41上，此时齿轮工件10底部被下限位块11所限位，再将上限位块9卡入环形槽内，实现上限位块9对齿轮工件10顶部的限位。滑动段42上竖向滑动连接有传动齿轮8，且滑动段42与传动齿轮8仅具有滑动自由度(也就是说滑动段42可以是能够使得传动齿轮8在其上不能转动只能竖直滑动的任意形状)。传动齿轮8通过传动机构带动抛光筒体5旋转，且抛光筒体5与传动齿轮8的旋转方向相反，本实施例中传动机构包括与抛光筒体5底部同轴固定连接的内齿圈6以及转动连接在液压缸2的输出杆20顶部的中间齿轮7，中间齿轮7啮合在内齿圈6与传动齿轮8之间，传动齿轮8、中间齿轮7以及内齿圈6的齿形均为斜齿或者人字形齿。

齿轮工件10进行抛光时，先将齿轮工件10从支撑杆4上方向下穿入支撑杆4的抛光段41上，并且齿轮工件10与抛光筒体5内壁上的啮合齿啮合，上限位块9和下限位块11对齿轮工件10进行限位。直线电机12的输出杆20伸长，带动安装板13下降，支撑杆4顶部穿入安装板13底部的圆孔内，实现对支撑杆4顶部的稳定支撑。

然后液压缸2带动抛光筒体5竖直往复运动，抛光筒体5内壁的啮合齿上的抛光层与齿轮工件10的齿槽之间发生相对摩擦，即可达到对齿轮工件10的齿槽的抛光效果。

同时，旋转电机3带动支撑杆4旋转，由于支撑杆4的滑动段42与传动齿轮8仅具有滑动自由度，支撑杆4旋转能够带动传动齿轮8旋转，传动齿轮8带动中间齿轮7旋转，中间齿轮7带动内齿圈6旋转，从而带动与内齿圈6固定连接的抛光筒体5旋转，且抛光筒体5与传动齿轮8的旋转方向相反，即抛光筒体5与支撑杆4的旋转方向相反，又由于抛光筒体5与齿轮工件10啮合，抛光筒体5旋转能够带动齿轮工件10旋转，即齿轮工件10与支撑杆4的旋转方向相反，齿轮工件10与支撑杆4的抛光段41上的抛光层之间发生相对摩擦，从而达到对齿轮工件10的内孔进行抛光的效果，并且由于齿轮工件10与支撑杆4为反向旋转，相对于仅仅通过齿轮工件10旋转或者仅仅通过支撑杆4旋转来说，本实用新型对齿轮工件10的内孔的抛光效率增加一倍。

本实用新型能够对齿轮工件10的齿槽和内孔同时进行抛光作业，与传统齿轮齿槽和齿轮内孔的抛光是两个不同的加工工序相比，本实用新型齿轮工件10的抛光加工效率得以提高，并且齿轮工件10的齿槽和内孔的抛光仅需要一台设备即可进行。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图3所示，本实施例中仅在其中一个液压缸2输出杆20顶端安装有一个中间齿轮7，仅安装一个中间齿轮7也能同样达到驱动内齿圈6旋转的效果。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，液压缸2的输出杆20顶端安装有滚轮，通过滚轮在滑槽50内滚动，能减小液压缸2顶端与滑槽50之间的摩擦，抛光筒体5旋转更加顺畅。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：包括能够竖直运动的抛光筒体，所述抛光筒体内壁上设有能与齿轮工件啮合的啮合齿，啮合齿上设有抛光层，所述抛光筒体顶部和底部均开口；所述抛光筒体内穿设有能够旋转的竖直的支撑杆，所述支撑杆包括抛光段和滑动段，齿轮工件能套在抛光段上旋转，且抛光段上也设有抛光层，所述滑动段上竖向滑动连接有传动齿轮，且滑动段与传动齿轮仅具有滑动自由度，所述传动齿轮通过传动机构带动抛光筒体旋转，且抛光筒体与传动齿轮的旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：还包括支撑架，所述支撑杆底部转动连接在支撑架底部。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述支撑架顶部位于抛光筒体上方，且支撑架顶部固定有直线电机，直线电机输出轴底端固定有安装板，支撑杆顶部转动连接在安装板底部。

4.根据权利要求2所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述抛光筒体底部开设有环形的滑槽，所述支撑架底部固定有若干个液压缸，液压缸的输出杆均滑动连接在滑槽内。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述液压缸输出杆的顶部均设有滚轮。

6.根据权利要求2所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述支撑架底部还固定有用于驱动支撑杆旋转的旋转电机。

7.根据权利要求4所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述传动机构包括与抛光筒体底部同轴固定连接的内齿圈以及转动连接在液压缸输出杆顶部的中间齿轮，中间齿轮啮合在内齿圈与传动齿轮之间。

8.根据权利要求7所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述传动齿轮、中间齿轮以及内齿圈的齿形均为斜齿或者人字形齿。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述抛光段上设有用于对齿轮工件进行限位的限位件。

10.根据权利要求9所述的一种齿轮生产用表面抛光装置，其特征在于：所述限位件包括上限位块和下限位块，上限位块呈半圆盘状，下限位块呈圆盘状，下限位块固定在抛光段上，下限位块上方的抛光段上开设有环形槽，上限位块能够卡入环形槽内。

Images