專利名稱：大平動量、高速可調(diào)的電鑄陰極平動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大平動量、高速可調(diào)的電鑄陰極平動機構(gòu)，屬電鑄制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電鑄制造過程實際上是電沉積過程，通過金屬離子在陰極表面的電沉積來成形零件。在電鑄過程中，如果金屬離子擴散速度很慢，就會使電極表面附近的反應(yīng)離子濃度趨近為零，發(fā)生完全濃差極化。這時電極上流過的電流密度出現(xiàn)最大值，即極限電流密度。電鑄中所采用的電流密度不能超過極限電流密度，否則電極上會發(fā)生析氫等其它化學(xué)反應(yīng)，從而使陰極電流效率降低，非但提高不了電鑄速度，多數(shù)情況下反而會惡化電鑄層質(zhì)量。嚴(yán)重時，陰極大量析氫，造成電鑄層產(chǎn)生針孔、麻點、起泡甚至燒焦等現(xiàn)象，還可能使電鑄層發(fā)生氫脆，大大降低其機械性能。由于極限電流密度的限制，使得常規(guī)電鑄普遍存在速度低、生產(chǎn)周期長等問題，明顯制約著電鑄技術(shù)的發(fā)展。要提高電鑄速度，必須設(shè)法提高極限電流密度，即提高陰極表面附近金屬離子的傳質(zhì)速度。因此，在電鑄生產(chǎn)和試驗中，人們常采用陰極高速運動的方法來提高電鑄速度。對于復(fù)雜形狀的電鑄陰極來說，陰極作高速平動運動不僅有助于提高電鑄速度，而且由于陰極表面各點運動速度相同，有利于保持陰極表面各處的流場均勻，獲得均勻致密的電鑄層。南京航空航天大學(xué)發(fā)明一種磨擦輔助精密電鑄技術(shù)(ZL200410065123.X)，在該技術(shù)中陰極作平動運動，通過游離粒子對陰極表面正在生長的沉積層產(chǎn)生微量磨削和摩擦作用，一方面，游離粒子可直接擾動電沉積過程，提高擴散層內(nèi)金屬離子的傳質(zhì)速度，改善電鑄層組織結(jié)構(gòu)和材料性能，在獲得優(yōu)質(zhì)電鑄層的同時，有效提高電鑄速度；另一方面，游離粒子通過微量磨削作用整平沉積層表面，抑制沉積層表面突出點優(yōu)勢生長，避免表面結(jié)瘤產(chǎn)生，可節(jié)省機械加工等后續(xù)整平工序，實現(xiàn)零件的一次性電鑄成形。陰極平動速度和平動量是磨擦輔助電鑄技術(shù)的兩個主要工藝參數(shù)，陰極平動機構(gòu)是實現(xiàn)磨擦輔助電鑄的重要運動機構(gòu)。然而，目前市售的平動頭主要是電火花加工用平動頭，在電火花加工中起補償工具電極損耗、修光側(cè)壁加工面、實現(xiàn)粗加工到精加工的轉(zhuǎn)換等作用，對平動頭的運動精度要求高，但對平動量和運動速度要求不高，其平動量通常在2mm以內(nèi)，平動速度不超過IOOr/ min0而電鑄加工對陰極平動的速度和平動量要求較高，不需要很高的運動精度，因此市售平動頭不能很好地滿足電鑄制造的需求。本發(fā)明設(shè)計一種平動量和速度可調(diào)的新型平動機構(gòu)，用于電鑄陰極的大平動量、高速平動運動，實現(xiàn)復(fù)雜零件的高速度、高質(zhì)量精密電鑄制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種大平動量、高速可調(diào)的平動機構(gòu)?！N用于電鑄陰極運動的大平動量、高速可調(diào)的平動機構(gòu)，其特征在于包括調(diào)速
3電機、支撐殼體、主動齒輪、過渡齒輪和從動齒輪、平動板；其中主動齒輪通過主動齒輪軸及主動齒輪軸軸承安裝于支撐殼體下方，過渡齒輪通過過渡齒輪軸及過渡齒輪軸軸承安裝于支撐殼體下方，從動齒輪通過從動齒輪軸及從動齒輪軸軸承安裝于支撐殼體下方；上述主動齒輪和從動齒輪尺寸和模數(shù)相同；上述調(diào)速電機安裝于支撐殼體上并通過主動齒輪軸與主動齒輪相聯(lián)；上述平動板通過第一偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)分別安裝于主動齒輪和從動齒輪上；上述平動板與電鑄陰極相連。上述用于電鑄陰極運動的大平動量、高速可調(diào)的平動機構(gòu)，其特征在于上述第一偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第一偏心軸滑塊、第一偏心軸和第一偏心調(diào)節(jié)螺栓，第二偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第二偏心軸滑塊、第二偏心軸和第二偏心調(diào)節(jié)螺栓；其中第一偏心軸滑塊固定于第一偏心軸上端，第一偏心軸滑塊安裝于主動齒輪上并通過第一偏心調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)偏心距并鎖緊；第二偏心軸滑塊固定于第二偏心軸上端，第二偏心軸滑塊安裝于從動齒輪上并通過第二偏心調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)偏心距并鎖緊；上述平動板分別通過第一偏心軸軸承、第二偏心軸軸承安裝于第一偏心軸和第二偏心軸下端。本發(fā)明的特征在于1、輸出平動運動的平動板經(jīng)軸承與主動輪和從動輪聯(lián)接，當(dāng)調(diào)速電機驅(qū)動主動輪旋轉(zhuǎn)時，主動輪和從動輪作同步同方向旋轉(zhuǎn)運動，從而在平動板上輸出平動運動。電鑄陰極與平動板上任一點相聯(lián)，即可做平動運動。2、主動輪與從動輪采用尺寸和模數(shù)相同的齒輪，它們的同步同方向旋轉(zhuǎn)運動通過與過渡齒輪的嚙合運動實現(xiàn)。平動板輸出的平動速度和方向與主動輪相同，由調(diào)速電機控制，平動板上各質(zhì)點的運動軌跡為圓形。3、平動量的調(diào)節(jié)通過滑塊在主動輪和從動輪的滑槽里的滑動和鎖緊來實現(xiàn)。平動板輸出的平動量，即各質(zhì)點的平動半徑等于第一偏心軸與主動齒輪軸的偏心量，也等于第二偏心軸與從動齒輪軸的偏心量。


圖1是大平動量、高速可調(diào)電鑄陰極平動機構(gòu)示意圖； 圖2是第一偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)示意圖3是第二偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)示意圖中標(biāo)號名稱1.電鑄陰極，2.第一偏心軸，3.第一偏心軸軸承，4.第一偏心軸調(diào)節(jié)螺栓，5.主動齒輪，6.主動齒輪軸軸承，7.主動齒輪軸，8.調(diào)速電機，9.過渡齒輪軸，10.過渡齒輪軸軸承，11.從動齒輪軸，12.從動齒輪軸軸承，13.支撐殼體，14. 從動齒輪，15.第二偏心軸調(diào)節(jié)螺栓，16.第二偏心軸軸承，17.第二偏心軸，18.平動輸出板，19.過渡齒輪，20、第一偏心軸滑塊，21、第二偏心軸滑塊。
具體實施例方式實施本發(fā)明大平動量、高速可調(diào)電鑄陰極平動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1-圖3所示，包括調(diào)速電機8、主動齒輪5、過渡齒輪19、從動齒輪14、平動輸出板18、偏心調(diào)節(jié)螺栓等。將電鑄陰極1與平動輸出板18連接，同時調(diào)節(jié)主動齒輪5和從動齒輪14上的偏心調(diào)節(jié)螺栓，設(shè)定平動量大小。啟動調(diào)速電機8，設(shè)定轉(zhuǎn)速，驅(qū)動主動齒輪5旋轉(zhuǎn)，主動齒輪5通過過渡齒輪 19帶動從動齒輪14作同步旋轉(zhuǎn)運動。主動齒輪5和從動齒輪14 一起帶動平動輸出板18 和電鑄陰極1作平動運動。
權(quán)利要求
1.一種用于電鑄陰極運動的大平動量、高速可調(diào)的平動機構(gòu)，其特征在于包括調(diào)速電機(8)、支撐殼體(13)、主動齒輪(5)、過渡齒輪(19)和從動齒輪(14)、平動板(18)；其中主動齒輪(5 )通過主動齒輪軸(7 )及主動齒輪軸軸承(6 )安裝于支撐殼體(13 )下方，過渡齒輪(19 )通過過渡齒輪軸(9 )及過渡齒輪軸軸承(10 )安裝于支撐殼體(13 )下方， 從動齒輪(14)通過從動齒輪軸(11)及從動齒輪軸軸承(12)安裝于支撐殼體(13)下方； 上述主動齒輪(5)和從動齒輪(14)尺寸和模數(shù)相同；上述調(diào)速電機(8)安裝于支撐殼體(13)上并通過主動齒輪軸(7)與主動齒輪(5)相聯(lián)；上述平動板(18)通過第一偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)分別安裝于主動齒輪 (5)和從動齒輪(14)上;上述平動板(18 )與電鑄陰極(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電鑄陰極運動的大平動量、高速可調(diào)的平動機構(gòu)，其特征在于上述第一偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第一偏心軸滑塊(20)、第一偏心軸(2)和第一偏心調(diào)節(jié)螺栓(4)，第二偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第二偏心軸滑塊(21)、第二偏心軸(17)和第二偏心調(diào)節(jié)螺栓(15)；其中第一偏心軸滑塊(20)固定于第一偏心軸(2)上端，第一偏心軸滑塊(20)安裝于主動齒輪(5)上并通過第一偏心調(diào)節(jié)螺栓(4)調(diào)節(jié)偏心距并鎖緊；第二偏心軸滑塊(21)固定于第二偏心軸(17)上端，第二偏心軸滑塊(21)安裝于從動齒輪(14)上并通過第二偏心調(diào)節(jié)螺栓(15)調(diào)節(jié)偏心距并鎖緊；上述平動板(18)分別通過第一偏心軸軸承(3)、第二偏心軸軸承(16)安裝于第一偏心軸(2)和第二偏心軸(17)下端。
全文摘要
本發(fā)明涉及大平動量、高速可調(diào)電鑄陰極平動機構(gòu)，屬電鑄制造領(lǐng)域。其特征在于由調(diào)速電機(8)、主動齒輪(5)、從動齒輪(14)、過渡齒輪(19)和平動板(18)組成平動機構(gòu)，平動板(18)經(jīng)偏心軸及軸承與主動齒輪(5)和從動齒輪(14)相聯(lián)。當(dāng)電機(8)旋轉(zhuǎn)時，在平動板(18)上輸出平動運動。電鑄陰極(1)與平動板(18)連接，作平動運動。平動量通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)，平動速度由調(diào)速電機(8)控制。本發(fā)明的優(yōu)點在于大平動量、高速可調(diào)。
文檔編號C25D1/00GK102312254SQ201110211518
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者劉明明, 朱增偉, 朱荻, 王東 申請人:南京航空航天大學(xué)