專利名稱：一種研齒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種研齒機(jī)，屬于齒輪機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及齒輪研磨加工機(jī)床。
背景技術(shù)：
齒輪是機(jī)械傳動(dòng)的關(guān)鍵部件，在各類機(jī)械產(chǎn)品中具有廣泛的應(yīng)用。螺旋 錐齒輪以其體積緊湊，傳動(dòng)比高，傳遞扭矩大，能實(shí)現(xiàn)空間相交軸或相錯(cuò)軸 的空間運(yùn)動(dòng)動(dòng)力傳遞，而在各類儀器儀表、電動(dòng)工具、機(jī)床、車輛等動(dòng)力傳 輸中得到了廣泛的應(yīng)用。但對(duì)于小模數(shù)齒輪，尤其是小模數(shù)螺旋錐齒輪銑削 加工后，由于成本和效率的原因，沒(méi)有任何相應(yīng)的精加工工藝，造成嚙合傳 動(dòng)噪聲大、振動(dòng)劇烈。對(duì)于中、高模數(shù)的螺旋錐齒輪輪，盡管采用了磨齒或 研齒工藝，但磨齒成本高，難以在大批量(如汽車后橋齒輪)生產(chǎn)中應(yīng)用， 而傳統(tǒng)的研齒工藝材料去除率低，難以修正熱處理變形與齒形、齒距誤差， 制約了螺旋錐齒輪副精度的進(jìn)一步提高。實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種研齒機(jī)，以對(duì) 小模數(shù)齒輪進(jìn)行高效率，低成本的研磨加工，提高齒輪嚙合精度，降低傳動(dòng)中的振動(dòng)與噪聲。為了完成上述任務(wù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于釆用了一種研齒機(jī)，該 研齒機(jī)包括用于安裝齒輪副的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，主動(dòng)軸通過(guò)軸承穿裝在偏心
回轉(zhuǎn)軸內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承裝配在偏心回轉(zhuǎn)軸軸承座內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸軸 承座通過(guò)主動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝置裝配在底座上，主動(dòng)軸與主動(dòng)軸電機(jī)傳動(dòng)聯(lián) 接，偏心回轉(zhuǎn)軸與一對(duì)應(yīng)的裝配在同一滑臺(tái)的偏心回轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)聯(lián)接，被動(dòng) 軸通過(guò)軸承安裝在被動(dòng)軸軸承座內(nèi)，被動(dòng)軸軸承座通過(guò)被動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝 置裝配在底座上，被動(dòng)軸與一裝配在同一滑臺(tái)的加載裝置傳動(dòng)連接，在主動(dòng) 軸或被動(dòng)軸端頭設(shè)置有一對(duì)安裝的齒輪提供振動(dòng)的振動(dòng)頭。所述的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸之間相互垂直、平行或呈設(shè)定夾角。所述的振動(dòng)頭為超聲振動(dòng)頭，超聲振動(dòng)頭的振動(dòng)為縱向、橫向或旋轉(zhuǎn)振 動(dòng)，激振裝置是電子的、機(jī)械的或液壓裝置。該研齒機(jī)主動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)軸電機(jī)連接。該研齒機(jī)的偏心回轉(zhuǎn)軸通過(guò)同步帶與電機(jī)連接。所述的滑臺(tái)是數(shù)控滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)或液壓滑臺(tái)。所述的加載裝置為一電渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩輸出輪通過(guò) 皮帶與被動(dòng)軸的制動(dòng)扭矩輸入輪傳動(dòng)聯(lián)接。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得了如下效果-這種研齒機(jī)采用了振動(dòng)尤其是超聲振動(dòng)特種加工工藝，在加工機(jī)理上優(yōu) 于普通的研齒或磨齒。由于小輪和大輪嚙合對(duì)研時(shí)，在齒輪尤其是小輪的軸向施加超聲振動(dòng)，材料去除率能夠提高3倍，輪齒嚙合質(zhì)量極大改善，傳動(dòng) 噪聲降低2 8分貝。改善了傳統(tǒng)研齒工藝，齒面研磨不均勻，研磨效率低的 缺點(diǎn)。該研齒機(jī)成本低，操作簡(jiǎn)便。特別適用于儀器儀表、電動(dòng)工具、小型 變速箱以及小型動(dòng)力組件的小模數(shù)齒輪的研磨加工。

圖1是本實(shí)用新型軸線相交情況的總體結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實(shí)用新型軸線平行情況的總體結(jié)構(gòu)圖； 圖3是主動(dòng)軸與偏心回轉(zhuǎn)軸的剖面圖。圖中l(wèi)為超聲振動(dòng)頭，2為主動(dòng)軸，3為偏心回轉(zhuǎn)軸，4為橫向(主動(dòng)軸)滑臺(tái)，5為縱向(被動(dòng)軸)滑臺(tái)，6為加載裝置，7為被動(dòng)軸，8、 9、 10、 14均為伺服電機(jī)，11為導(dǎo)軌，12為滾珠絲杠，13為底座，15、 16均為軸 承座，17為炭刷，18為聯(lián)軸器具體實(shí)施方式
如圖1、圖3所示，按照本技術(shù)方案， 一類是軸線相交，包括垂直的情況， 此時(shí)本實(shí)用新型包括超聲振動(dòng)頭1、主動(dòng)軸2、偏心回轉(zhuǎn)軸3、被動(dòng)軸7，以 及橫向滑臺(tái)4和縱向滑臺(tái)5。 一對(duì)齒輪副的小輪裝在超聲振動(dòng)頭1上，超聲振 動(dòng)頭1安裝在主動(dòng)軸2上，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器18與主動(dòng)軸2相連，將旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)傳遞給主動(dòng)軸2，主動(dòng)軸2通過(guò)軸承安裝在偏心回轉(zhuǎn)軸3上，偏心回轉(zhuǎn)軸 3通過(guò)同步帶與伺服電機(jī)10相連，伺服電機(jī)10帶動(dòng)偏心回轉(zhuǎn)軸3做往復(fù)擺動(dòng)， 超聲波發(fā)生器的電信號(hào)通過(guò)炭刷17傳到安裝在超聲振動(dòng)頭尾部的壓電陶瓷片 上，將超聲發(fā)生器發(fā)出的高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)，使超聲振動(dòng)頭1帶動(dòng) 小齒輪產(chǎn)生超聲振動(dòng)。大輪安裝在被動(dòng)軸7上，加載裝置6為一電渦流制動(dòng) 器，產(chǎn)生一制動(dòng)扭矩通過(guò)皮帶施加在大輪上。大輪與小輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，引起 齒面相對(duì)滑動(dòng)，輪齒在一定載荷作用，產(chǎn)生研磨效果，同時(shí)小輪齒面的超聲 振動(dòng)加劇了這種研磨效果?？v向滑臺(tái)5和橫向滑臺(tái)4能沿各自的導(dǎo)軌做往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，他們與偏心軸3的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了空間三個(gè)坐標(biāo)軸(X/Y/Z)的運(yùn)動(dòng)， 使大輪與小輪在空間的相對(duì)位置在較寬的范圍內(nèi)可調(diào)，保證不同模數(shù)、直徑
的齒輪都能裝夾、對(duì)研。同時(shí)三個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)能使研磨區(qū)均勻移動(dòng)到齒面的 各個(gè)位置，確保了全齒面研磨加工的均勻性。如圖2、 3所示，按照本技術(shù)方案，另一類是軸線平行的情況，此時(shí)本實(shí) 用新型包括超聲振動(dòng)頭1、主動(dòng)軸2、偏心回轉(zhuǎn)軸3、被動(dòng)軸7，以及橫向滑 臺(tái)4和縱向滑臺(tái)5。 一對(duì)齒輪副的小輪裝在超聲振動(dòng)頭1上，超聲振動(dòng)頭1安 裝在主動(dòng)軸2上，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器18與主動(dòng)軸2相連，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞 給主動(dòng)軸2,主動(dòng)軸2通過(guò)軸承安裝在偏心回轉(zhuǎn)軸3上，偏心回轉(zhuǎn)軸3通過(guò)同 步帶與伺服電機(jī)10相連，伺服電機(jī)10帶動(dòng)偏心回轉(zhuǎn)軸3做往復(fù)擺動(dòng)，超聲 波發(fā)生器的電信號(hào)通過(guò)炭刷17傳到安裝在超聲振動(dòng)頭尾部的壓電陶瓷片上， 將超聲發(fā)生器發(fā)出的高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)，使超聲振動(dòng)頭1帶動(dòng)小齒 輪產(chǎn)生超聲振動(dòng)。大輪安裝在被動(dòng)軸7上，加載裝置6為一電渦流制動(dòng)器， 產(chǎn)生一制動(dòng)扭矩通過(guò)皮帶施加在大輪上。大輪與小輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，引起齒面 相對(duì)滑動(dòng)，輪齒在一定載荷作用，產(chǎn)生研磨效果，同時(shí)小輪齒面的超聲振動(dòng) 加劇了這種研磨效果?？v向滑臺(tái)5和橫向滑臺(tái)4能沿各自的導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 他們與偏心軸3的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了空間三個(gè)坐標(biāo)軸(X/Y/Z)的運(yùn)動(dòng)，使大輪 與小輪在空間的相對(duì)位置在較寬的范圍內(nèi)可調(diào)，保證不同模數(shù)、直徑的齒輪 都能裝夾、對(duì)研。同時(shí)三個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)能使研磨區(qū)均勻移動(dòng)到齒面的各個(gè)位 置，確保了全齒面研磨加工的均勻性。
權(quán)利要求1、 一種研齒機(jī)，其特征在于，該研齒機(jī)包括用于安裝齒輪副的主動(dòng)軸和 被動(dòng)軸，主動(dòng)軸通過(guò)軸承穿裝在偏心回轉(zhuǎn)軸內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承裝配在 偏心回轉(zhuǎn)軸軸承座內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸軸承座通過(guò)主動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝配在底座 上，主動(dòng)軸與主動(dòng)軸電機(jī)傳動(dòng)聯(lián)接，偏心回轉(zhuǎn)軸與裝配在同一滑臺(tái)上的偏心 回轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)聯(lián)接，被動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在被動(dòng)軸軸承座內(nèi)，被動(dòng)軸軸承座 通過(guò)被動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝配在底座上，被動(dòng)軸與一裝配在同一滑臺(tái)的加載裝 置傳動(dòng)連接，在主動(dòng)軸或被動(dòng)軸端頭設(shè)置有一對(duì)安裝的齒輪提供振動(dòng)的振動(dòng) 頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研齒機(jī)，其特征在于，所述的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸 之間相互垂直、平行或呈設(shè)定夾角。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的研齒機(jī)，其特征在于，所述的振動(dòng)頭為超 聲振動(dòng)頭，超聲振動(dòng)頭的振動(dòng)為縱向、橫向或旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，激振裝置是電子的、 機(jī)械的或液壓裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的研齒機(jī)，其特征在于該研齒機(jī)主動(dòng)軸通過(guò)聯(lián) 軸器與主動(dòng)軸電機(jī)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的研齒機(jī)，其特征在于該研齒機(jī)的偏心回轉(zhuǎn)軸 通過(guò)同步帶與電機(jī)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研齒機(jī)，其特征在于所述的滑臺(tái)是數(shù)控滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)或液壓滑臺(tái)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的研齒機(jī)，其特征在于所述的加載裝置為一電渦流制動(dòng)器，渦流制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩輸出輪通過(guò)皮帶與被動(dòng)軸的制動(dòng)扭矩輸入輪傳動(dòng)聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種研齒機(jī)，該研齒機(jī)包括用于安裝齒輪副的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，主動(dòng)軸通過(guò)軸承穿裝在偏心回轉(zhuǎn)軸內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承裝配在偏心回轉(zhuǎn)軸軸承座內(nèi)，偏心回轉(zhuǎn)軸軸承座通過(guò)主動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝置裝配在底座上，主動(dòng)軸與主動(dòng)軸電機(jī)傳動(dòng)聯(lián)接，偏心回轉(zhuǎn)軸與裝配在同一滑臺(tái)的偏心回轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)聯(lián)接，被動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在被動(dòng)軸軸承座內(nèi)，被動(dòng)軸軸承座通過(guò)被動(dòng)軸滑臺(tái)與滑軌裝置裝配在底座上，被動(dòng)軸與一裝配在同一滑臺(tái)的加載裝置傳動(dòng)連接，在主動(dòng)軸或被動(dòng)軸端頭設(shè)置有一對(duì)安裝齒輪的提供振動(dòng)的振動(dòng)頭。這種研齒機(jī)采用了振動(dòng)尤其是超聲振動(dòng)特種加工工藝，在加工機(jī)理上優(yōu)于普通的研齒或磨齒。
文檔編號(hào)B24B35/00GK201020571SQ20072008982
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者宋艷麗, 張明柱, 楊建軍, 鄧效忠, 魏冰陽(yáng) 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)