CN86100596A - 加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用轨迹法制造摆线砂轮修整工具,用来实现在蜗杆砂轮磨齿机上加工摆线齿轮的靡削装置。其特点是既可磨削摆线砂轮修整工具,又可直接磨削摆线齿轮的一种多功能的装置。试验证明,用它磨削的摆线齿轮已达到齿形误差<0.02mm,比目前国内外加工的几种经实测的摆线齿轮精度高,磨削效率比国内展成法磨削效率提高5倍多。

Description

本发明涉及一种高精度高效率加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置,可实现在蜗杆砂轮磨齿机上磨削摆线齿轮,属于摆线齿轮磨削工艺中使用的机械加工装置。
摆线齿轮是摆线油泵、摆线油马达和摆线减速器等产品中的关键零件。摆线齿轮的精度直接影响摆线类产品的质量和性能。在摆线齿轮加工中,一般采用展成法和成形法磨削摆线齿轮。用展成法磨削摆线齿轮,由于受结构和加工原理的限制,存在生产效率低,光洁度差及齿形误差大等缺陷。用成形法磨削摆线齿轮,由于修整成形砂轮用的金刚石滚轮的制造工艺十分复杂,且摆线齿轮的齿形与齿数有关,给多品种摆线类产品的生产带来金刚石滚轮种类繁多的困难。除此之外,成形法在磨削过程中无法补偿砂轮的磨损,而砂轮的磨损直接影响被磨削的摆线齿轮的齿形精度,也影响相邻和累积精度。
本发明的目的是为了解决上述两种加工法存在的问题和提高摆线齿轮加工精度和生产效率,故研究采用轨迹法设计制成了加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置。
本发明是这样实现的,它包括摆线运动形成、摆线运动输出和磨削加工三个机械部分。摆线运动形成和摆线运动输出部分固定在一个底座上,其上有一个前后两腔用管子连接电磁换向阀的油缸,垂直滑动导轨体连接油缸活塞杆,其导轨底座紧固在水平滚动导轨体上,垂直滑动导轨体上装有一个齿条和正弦规。水平滚动导轨体上除了紧固垂直滑动导轨座外,还紧固有油缸的支架並装有一中心轴,其一端为偏心销,轴上并装有一与齿条啮合的齿轮。水平滚动导轨座上紧固一个靠拉力弹簧始终与正弦规的一个斜侧面保持接触的触头。
当压力油推动活塞作纵向移动时,带动垂直滑动导轨体连同紧固在其上的齿条和正弦规一起纵向移动。正弦规的一个斜侧面靠一个一端固定在底座上,另一端固定在水平滚动导轨体上的拉力弹簧与触头接触,迫使水平滚动导轨体连同紧固在其上的零、部件一起横向移动。同时齿条带动齿轮旋转,偏心销以偏心距为半径绕中心轴线摆动,以上两个动作的合成运动轨迹,形成摆线运动轨迹。摆线运动轨迹通过偏心销和支架与固定在底座上与水平滚动导轨平行的滚动十字导轨上的磨头体的砂轮作摆线运动。水平滚动导轨体上设有正弦规的斜侧面和偏心销的偏心距的调整机构,用于被磨削摆线砂轮修整工具和摆线齿轮需要参数的调整。
磨削加工部份包括:一个底座,一个安装在底座上的头架和尾架,头架和尾架用顶针支承被磨削的摆线砂轮修整工具,修整工具通过头架拨盘和拨杆以及紧固夹头使摆线砂轮修整工具旋转。当安装在磨头体上的圆弧砂轮转动时,缓慢移动底座,使被磨削的摆线砂轮修整工具接触砂轮的磨削面,以砂轮圆弧为半径按摆线运动包络磨削摆线砂轮修整工具完成磨削加工工序。
采用轨迹法制造摆线砂轮修整工具,具有不存在理论误差的优点。用此高精度高效率的摆线砂轮修整工具修整砂轮成摆线蜗杆,实现在蜗杆砂轮磨齿机上用滚切法磨削摆线齿轮。根据实验所得,采用本装置磨削的摆线齿轮已达到齿形误差<0.02mm,比目前国内外加工的几种经实测的摆线齿轮精度高,磨削效率也比目前国内展成法的磨削效率提高5倍以上。在经济效益方面,以展成法加工摆线齿轮计算,可减少加工费628万元/年,若以摆线齿轮磨床厂附加本装置出售100台计,则可创产值1850万元。
本发明的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1为本发明的安装结构示意图图2为图1的A-A剖面图图3为图1的B-B剖面图图4为图1的C向视图本装置的结构包括:底座(1),其上紧固十字滚动导轨组(2)、水平滚动导轨组(4)和圆销(5)。水平滚动导轨体(8)上紧固圆销(7)、垂直滑动导轨组(11)、齿轮座(21)和支架(22)。垂直滑动导轨体(14)上紧固齿条(20)、螺母(17)和圆销(12)。圆销(12)套入安装在导轨体(14)上的带腰形槽的正弦规(15)孔内,并用螺钉(13)紧固。螺母(17)中拧入螺钉(16),其一端顶住正弦规(15)的侧面。垂直滑动导轨体(14)用螺纹与紧固在支架(22)上的油缸(19)中的活塞杆(18)连接,油缸(19)的前后两腔用管子与电磁换向阀(23)接通,该阀的回油口接通速度调节阀(24)。紧固在水平滚动导轨组(4)上的支架(9),在其孔中装有顶住正弦规(15)斜侧面的球形触头(10)。弹簧(6)的一端拉住圆销(5),另一端拉住圆销(7)。由上述零件和组件装配成摆线运动的机械部分。
在十字滚动导轨组(2)中的水平滚动导轨体(3)的顶面上,紧固内装电机的磨头体(25),磨头主轴(26)端部紧固圆弧砂轮(27),由它们组成摆线运动输出机械部分。
底座(36)上紧固头架(28)和尾架(35),在头架拨盘(29)上装有拨杆(30),它嵌入摆线砂轮修整工具(33)上的夹头(32)的槽中,摆线砂轮修整工具由顶尖(31)、(34)支承,通过上述零部件组成磨削加工机械部分。
垂直滑动导轨组(11)的结构见图2,垂直滑动导轨座(37)与图1上的水平滚动导轨体(8)紧固,在其矩形槽中装入垂直滑动导轨体(14)。
十字滚动导轨组(2)、水平滚动导轨组(4)和齿轮座(21)的组成见图3和图4。水平滚动导轨组(4)的导轨座(38)、(43)紧固在底座(1)的顶面上,上下二排钢球(39)、(42)支承水平滚动导轨体(8),齿轮座(21)的孔中装入滚动轴承(44)、(46),在其孔内装入轴(41)、轴(41)上装有图1所示的与齿条(20)啮合的齿轮(45),并用螺母(40)紧固。轴(41)端部装入偏心可调的偏心销(47),连同二圈钢球(48)装入支架(49)紧固在磨头体(25)的侧面上。十字滚动导轨体(50)的两个孔中紧固轴(54)、(58),该轴的两端装入紧固在底座(1)上的每组各两件形状相同的支架(53)、(56)孔中,孔内布满有钢球(54)、(57)。两排钢球(51)、(52)支承水平滚动导轨体(3)。
用本装置磨削摆线砂轮修整工具的磨削过程是,按所需要的被磨摆线砂轮修整工具或摆线齿轮参数调整图1中的L和图3中的E,调节速度调节阀(24)使活塞杆(18)有适当的移动速度。启动头架(28)使被磨摆线砂轮修整工具旋转,启动磨头体(25)使圆弧砂轮(27)旋转,设电磁换向阀(23)在图1所示位置,压力油推动活塞杆(18)沿Y轴远离O点移动,带动垂直滑动导轨体(14),连同紧固其上的全部零件一起移动。由于弹簧(6)的拉力作用,使触头(10)始终与正弦规(15)的斜侧面保持接触,推动水平滚动导轨体(8),连同紧固其上的零件沿X轴向O点移动,完成滚圆在平面上滚动的第一运动。同时齿条(20)带动图3中的齿轮(45)作逆时针方向旋转,偏心销(47)以E为半径绕轴(41)的中心线作逆时针摆动,完成既有圆周运动,又有可分成X方向、Y方向运动的第二运动。由于偏心销(47)经齿轮座(21),滚动轴承(44)、(46)、轴(41)和螺母(40)紧固在滚动导轨体(8)上,则偏心销(47)中心线的运动轨迹等于第一和第二运动的合成,合成轨迹完全符合摆线运动轨迹。
磨头体(25)紧固在水平滚动导轨体(3)上面,图3和图4所示的钢球(51)、(52),十字滚动导轨体(50)和轴(55)、(58),钢球(54)、(57)组成的滚动十字导轨,可以灵活地跟随偏心销(47)作完全相同的摆线运动轨迹。缓慢移动底座(36),使被磨摆线砂轮修整工具(33)接触圆弧砂轮(27)的圆弧磨削面,以砂轮的磨削圆弧为半径包络磨削摆线砂轮修整工具。当活塞杆(18)移动至极限位置时,由于电磁换向阀(23)的作用,使活塞杆(18)沿Y轴向O点移动,如此往复循环直至磨好摆线砂轮修整工具。
该装置经适当改装后还可以直接磨削摆线齿轮,其具体实施方案是,将被磨削摆线砂轮修整工具的轴中心线由水平位置安装,改为垂直位置安装,被磨削摆线砂轮修整工具调换成被磨摆线齿轮,再在齿轮(45)与被磨摆线齿轮之间安装一组齿轮传动机构,使齿轮(45)的旋转与被磨摆线齿轮的旋转同步,即可直接磨削摆线齿轮。这样只需在原有装置的基础上增加一些简单的附件,就可以实现既可以磨削摆线砂轮修整工具,又可以直接磨削摆线齿轮的一种多功能装置。

Claims (7)

1.一种涉及加工摆线齿轮用的砂轮修整工具,用来实现在蜗杆砂轮磨齿机上磨削摆线齿轮的一种磨削装置,其特征在于,它包括一个液压推动机构,油缸内的活塞杆用螺纹连接垂直滑动导轨体,该导轨体的底座固定在与其相垂直的水平滚动导轨体上,使垂直滑动导轨体同时可以实现两种成垂直方向的运动,水平滚动导轨的底座固定在底座(1)上,一个中心轴端装有偏心销的齿轮部件紧固在水平导轨体上,一个内装电机的磨头体紧固在同水平滚动导轨平行地固定在底座(1)上的十字滚动导轨体上,偏心销与磨头体之间用支架连接,使磨头体灵活地跟随偏心销运动,一个装有球形触头的支架紧固在水平滚动导轨底座上,一个安装被磨摆线砂轮修整工具的部件安装在可移动的另一底座(36)上。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其上设有由前后两腔用管子连接电磁换向阀(23)和速度调节阀(24)的油缸(19)及活塞杆(18)组成的液压推动机构,并紧固在水平滚动导轨体(8)上。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其上的垂直滑动导轨体上装有垂直于水平滚动导轨的齿条和正弦规,齿条与齿轮(45)啮合。
4.根据权利要求1或3所述的装置,其特征在于,正弦规的一个侧面是根据被磨摆线砂轮修整工具或摆线类零件的参数而加工成一个可调的斜侧面。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,球形触头(10)是靠一端拉住固定在底座上的圆销(5),另一端拉住固定在水平滚动导轨体(8)上的圆销(7)之间的拉力弹簧(6)作用始终保持接触在正弦规的一个斜侧面上,使水平滚动导轨体横向移动。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其上设有偏心销的偏心距的调节机构,它可根据被磨摆线砂轮修整工具或被磨摆线类零件的参数要求进行调整。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,安装被磨摆线砂轮修整工具或摆线类零件的机构由头架(28)、尾架(35)、顶针(31)、(34)、紧固夹头(32)、头架拨盘(29)和拨杆(30)所组成。
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