專利名稱：諧波齒輪的電化學(xué)修形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及齒輪，尤其是諧波齒輪的電化學(xué)修形方法及裝置。
背景技術(shù)：
諧波齒輪傳動(dòng)，由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，傳動(dòng)比大，承載能力高等特點(diǎn)，已逐步得到應(yīng)用。但是.目前存在的主要問(wèn)題之一是傳動(dòng)效率低。其原因有兩個(gè)方面，一方面柔輪在發(fā)生器作用下發(fā)生變形時(shí)，牙齒的變形量不一致。根據(jù)諧波齒輪計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論得知，變形量小的牙齒易出現(xiàn)齒頂干涉，使轉(zhuǎn)動(dòng)效率降低。
另一方面是由于采用了近似齒形，目前較普遺的是采用漸開(kāi)線齒形作為諧波齒輪傳動(dòng)的近似齒形，齒形誤差也使諧波齒輪傳動(dòng)發(fā)生干涉，還有機(jī)械加工中產(chǎn)生的毛刺等等因素，都加劇了牙齒的磨損。
目前國(guó)內(nèi)外尚不能實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波齒輪牙齒進(jìn)行修形，只是采用加強(qiáng)跑合、充分潤(rùn)滑的手段解決，但效果并不明顯。對(duì)常用的7～8級(jí)精度的齒輪，傳動(dòng)效率也只有75％～80％之間，從而限制了它的使用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問(wèn)題，我們研究出如下解決辦法1.將電解拋光原理用于齒輪修形上，對(duì)柔輪(或剛輪、或同時(shí)對(duì)柔輪、剛輪)進(jìn)行齒向修形(修成鼓形)、齒頂修緣。

圖1、圖2、圖3分別為諧波齒輪傳動(dòng)中柔輪牙齒的齒形方向、齒向方向、齒頂方向的局部視圖，實(shí)線為修形前形狀，虛線為修形后形狀(圖中作了夸大處理)。目的在于避免齒頂干涉，使牙齒載荷均勻。
2.采用電解拋光原理去除機(jī)械加工產(chǎn)生的毛刺，提高齒面光潔度，目的在于降低摩擦系數(shù)、減少磨損、提高傳動(dòng)效率。
具體實(shí)施例方式
以諧波齒輪柔輪修形為例。
圖4為柔輪修形的裝置圖。與柔輪6上的牙齒部位(圖中13所指部位)相對(duì)應(yīng)安裝一板狀環(huán)形陰極10一環(huán)內(nèi)表面與柔輪齒頂相距5～8毫米，環(huán)高與齒寬相等，可以用厚1～2毫米的不銹鋼板焊接，也可以采用車床車削而成。柔輪通過(guò)軸7、軸承5、銅片4接直流電源正極。板狀環(huán)形陰極10通過(guò)不銹鋼導(dǎo)電柱1接直流電源負(fù)極。然后將該裝置放在濃H2SO4和濃H3PO4混合液中(體積比為1∶1)電解拋光。圖5a為齒向方向柔輪牙齒相對(duì)應(yīng)的板狀環(huán)形陰極之間電力線分布圖，圖5b為齒形方向的電力線分布圖(圖5a與b由電場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)得)。由圖5可知，牙齒兩端電力線比中部密集，齒頂電力線比齒面密集。根據(jù)陽(yáng)極溶解原理，電力線密集處。去除速度快，從而可以形成圖5中虛線的形狀。在電解液加熱到65℃～75℃，電流密度為50安培/(分米)2。時(shí)間約3～5分鐘后，可獲得較好的拋光修形效果。同時(shí)，機(jī)械加工后的毛刺可以全部去除干凈。
為防止板狀環(huán)形陰極的幾何形狀誤差影響侈形精度，將工件按圖4裝置做成回轉(zhuǎn)式，柔輪通過(guò)軸7軸承5用電機(jī)(或通過(guò)減速器)以每分鐘10～15轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，圖中2為定位、絕緣板，可用玻璃鋼制作，8為壓緊螺母，柔輪通過(guò)螺母9壓緊，11為密封板，以防溶液進(jìn)入柔輪內(nèi)腔，12為密封板的壓緊螺釘，14為絕緣層，可用玻璃絲套裝在導(dǎo)電柱上。效果1.可使齒面光沽度提高1～2級(jí)，去除機(jī)械加工毛刺。
2.齒向可修成“鼓”形，齒頂可以修緣，修形量可以用環(huán)形陰極形狀(例如采用圓柱形或圓錐形)及極問(wèn)間隙控制。
3.傳動(dòng)效率可提高5～10％。
權(quán)利要求
1.諧波齒輪電化學(xué)修形方法。其特征在于，在濃H2SO4和濃H3PO4混合電解液中(體積比為1∶1)進(jìn)行電解拋光。電解液溫度為65℃～75℃，電流密度為50安培/(分米)2，時(shí)間為3分鐘，工件回轉(zhuǎn)速度為每分鐘10～15分鐘。
2.實(shí)施權(quán)利要求1所述方法用的裝置，其特征在于，與柔輪6上的牙齒部位相對(duì)應(yīng)安裝一板狀環(huán)形陰極10、環(huán)內(nèi)表面與柔輪齒頂相距5～8毫米，環(huán)高與齒寬相等；柔輪通過(guò)軸7、軸承5、銅片4接直流電源正極；板狀環(huán)形陰極10通過(guò)不銹鋼導(dǎo)電柱1接直流電源負(fù)極，柔輪通過(guò)軸7軸承5用電機(jī)(或通過(guò)減速器)以每分鐘10～15轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。
全文摘要
本工藝采用電解拋光原理對(duì)諧波齒輪進(jìn)行齒向修形、齒形修緣。用一板狀環(huán)形陰極。使齒輪(柔輪或鋼輪)牙齒產(chǎn)生選擇性陽(yáng)極溶解。達(dá)到所需要的修形形狀。當(dāng)采用板狀環(huán)形陰極(或工件)旋轉(zhuǎn)時(shí)，效果最佳。經(jīng)修形的諧波齒輪，齒面光潔度可提高1～2級(jí)，減少干涉；可提高傳動(dòng)效率5％～10％。
文檔編號(hào)B23H3/00GK1955344SQ20051010063
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者郭偉洪 申請(qǐng)人:郭偉洪