一種教學演示用可攜式滾齒的製造方法
2023-06-23 21:53:51 2
一種教學演示用可攜式滾齒的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種教學演示用可攜式滾齒機，包括：箱體機架、變位機構、驅動機構、滾切機構、蝸輪蝸杆傳動機構、圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構；所述驅動機構與所述變位機構之間通過蝸輪蝸杆傳動機構相連接；所述驅動機構與所述滾切機構之間依靠圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構來實現傳動；所述變位機構上豎直設置有工件夾持裝置。本發明特別適用於在課堂教學中直觀地演示範成法齒輪加工原理，具有體積小巧、結構緊湊、造價低廉、攜帶方便、操作簡單、安全性高、教學演示效果理想等優點。
【專利說明】一種教學演示用可攜式滾齒機
【技術領域】
[0001]本發明屬於教學儀器【技術領域】，尤其是涉及一種教學演示用可攜式滾齒機。
【背景技術】
[0002]範成法亦稱展成法，共軛法或包絡法，是根據一對齒輪嚙合傳動時，兩輪的齒廓互為共軛曲線的原理來加工的，其刀具分齒輪型刀具(如齒輪插刀)和齒條型刀具(如齒條插刀和齒輪滾刀等)兩大類。範成法是目前齒輪加工中最常用的一種切削加工方法，也是高等院校機械學科授課的重要知識點之一。為了直觀的演示範成法加工漸開線齒輪的過程，各高等院校針對範成法齒輪加工原理均開設了專門的實踐教學課程。目前針對範成法齒輪加工原理，各高等院校在實踐教學環節中大多採用以下兩種形式:一是利用「齒輪齒條範成儀」來演示，但該儀器所演示的是平面二維模擬過程，且該儀器在使用時需要學生用紙筆逐漸地描繪出齒輪輪廓，操作過程十分繁瑣；二是帶領學生到工廠車間現場參觀滾齒工具機的工作過程，但大型滾齒工具機的加工速度快，不易觀察到刀刃在各個位置形成包絡線的形成過程，演示效果不佳，且難以保證學生在加工現場的人身安全。因此，設計出一種可以放在課堂教室裡演示，且學生能夠親自動手操作，安全、直觀地了解範成法齒輪加工原理，並切出完整、立體齒輪的教學演示用可攜式滾齒機具有重要的意義和應用價值。
【發明內容】
[0003]本發明的特徵和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。
[0004]本發明要解決的問題是提供一種體積小巧、結構緊湊、造價低廉、操作簡便、安全性高的可攜式滾齒機，該可攜式滾齒機特別適用於在課堂教學中直觀地演示範成法齒輪加
工原理。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種教學演示用可攜式滾齒機，包括:箱體機架、變位機構、驅動機構、滾切機構、蝸輪蝸杆傳動機構、圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構；所述驅動機構與所述變位機構之間通過蝸輪蝸杆傳動機構相連接；所述驅動機構與所述滾切機構之間依靠圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構來傳動；所述驅動機構包括手輪和驅動軸，所述手輪設置於箱體機架外部一側；所述驅動軸的一端與手輪中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動機構相連；所述驅動軸上設置有用於驅動蝸輪轉動的蝸杆；所述變位機構包括導軌、變位架和工件夾持裝置；所述導軌平行設置於驅動軸下遊；所述變位架水平設置在導軌之間，可沿導軌做往復移動；所述工件夾持裝置垂直設置在變位架上；所述變位架上表面設置有與蝸杆嚙合運動的蝸輪；所述滾切機構包括滾切轉軸和齒輪滾刀，所述滾切轉軸垂直設置於驅動軸上方；所述齒輪滾刀設置於滾切轉軸中間位置；所述滾切轉軸一端設置有用於傳動的圓錐齒輪。
[0006]所述工件夾持裝置包括絲槓、定位套筒、上定位板、下定位板和齒輪坯，所述絲槓垂直設置在變位架上；所述下定位板通過螺紋與絲槓連接；所述齒輪坯依靠上定位板固定在下定位板上；所述定位套筒與絲槓同軸包圍設置；通過旋擰絲槓來調整下定位板的相對位置，可實現齒輪坯在絲槓上的位置調節。
[0007]所述齒輪滾刀的螺旋升角範圍為:0° -20°。
[0008]為了保證變位架在導軌上的位置精度，所述變位架的一側設置有用於定位的緊固螺釘。
[0009]與現有技術相比，由於採用上述技術方案，通過設置的滾切機構、變位機構和驅動機構，能夠清楚的演示出齒輪輪廓的形成過程，使學生能夠在課堂上直觀的了解範成法齒輪加工原理；通過變位架在導軌上的相對移動，進而改變齒輪滾刀與齒輪坯的相對位置，使得該滾齒機既可以加工標準齒輪又可以加工變位齒輪，從而能夠進一步地演示出利用變位修正法來避免產生齒輪根切現象；總之，該可攜式滾齒機能夠使學生直觀的觀察到漸開線齒輪輪廓的形成過程，同時更進一步地了解產生根切的原理和避免根切的方法，使學生能夠方便的親自動操作切出完整、立體的齒輪，從而使教學過程更加直觀、安全、方便。
[0010]本發明的有益效果是:具有體積小巧、結構緊湊、造價低廉、攜帶方便、操作簡單、安全性高、教學演示效果理想等優點。
[0011]通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特徵和內容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面通過參考附圖並結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用於對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義上的限制，在附圖中:
[0013]圖1是本發明的俯視結構示意圖
[0014]圖2是本發明的A-A結構示意圖
[0015]圖3是本發明的三維立體結構示意圖
[0016]圖中:
[0017]1、箱體機架2、驅動機構3、變位機構
[0018]4、滾切機構5、蝸輪蝸杆傳動機構6、圓錐齒輪傳動機構
[0019]7、同步帶輪傳動機構8、緊固螺釘21、手輪
[0020]22、驅動軸31、工件夾持裝置 32、變位架
[0021]33、導軌41、滾切轉軸42、齒輪滾刀
[0022]51、蝸杆52、蝸輪61、圓錐齒輪
[0023]311、齒輪坯 312、上定位板 313、下定位板
[0024]314、定位套筒 315、絲槓
【具體實施方式】
[0025]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下:
[0026]如圖1至3所示，本發明一種教學演示用可攜式滾齒機，包括:箱體機架1、驅動機構2、變位機構3、滾切機構4、蝸輪蝸杆傳動機構5、圓錐齒輪傳動機構6和同步帶輪傳動機構7 ;驅動機構2與變位機構3之間通過蝸輪蝸杆傳動機構5相連接；驅動機構2與滾切機構4之間依靠圓錐齒輪傳動機構6和同步帶輪傳動機構7來實現傳動。
[0027]驅動機構2包括手輪21和驅動軸22，手輪21設置於箱體機架I外部一側；驅動軸22的一端與手輪21中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動機構7相連；驅動軸22上設置有用於驅動蝸輪轉動的蝸杆51。
[0028]變位機構3包括導軌33、變位架32和工件夾持裝置31 ;導軌33平行設置於驅動軸22下遊；變位架32水平設置在導軌33之間，可沿導軌33做往復移動；工件夾持裝置31垂直設置在變位架32上；變位架32上表面設置有與蝸杆51嚙合運動的蝸輪52。
[0029]滾切機構4包括滾切轉軸41和齒輪滾刀42，滾切轉軸41垂直設置於驅動軸22上方；齒輪滾刀42設置於滾切轉軸41中間位置；滾切轉軸41 一端設置有用於傳動的圓錐齒輪61。
[0030]工件夾持裝置31包括絲槓315、定位套筒314、上定位板312、下定位板313和齒輪坯311，絲槓315垂直設置在變位架32上；下定位板313通過螺紋與絲槓315連接；齒輪坯311依靠上定位板312固定在下定位板313上；定位套筒314與絲槓315同軸包圍設置；通過旋擰絲槓315來調整下定位板313的相對位置，從而實現齒輪坯311相對絲槓315的位
置調節。
[0031]變位架32的一側設置有用於定位的緊固螺釘8。
[0032]齒輪滾刀42的螺旋升角為:4° 05』。
[0033]本實例的傳動方案為:設置在驅動軸22上的蝸杆51與設置在變位架32上表面的蝸輪52以30:1的傳動比進行傳動，同時，驅動軸22與滾切轉抽41之間通過傳動比為I: I的同步帶輪傳動機構以及傳動比為3: I的圓錐齒輪傳動機構實現傳動，使得齒輪滾刀42與齒輪坯311之間以10: I傳動比相互嚙合運動，從而實現範成法齒輪加工過程。
[0034]本實例的工作過程:轉動手輪21，驅動軸22隨之旋轉，設置在驅動軸22上的蝸杆51帶動設置在變位架32上表面的蝸輪52轉動，與此同時，驅動軸22與滾切轉抽41之間通過同步帶輪傳動機構以及圓錐齒輪傳動機構實現傳動，使得齒輪滾刀42與齒輪坯311之間相互嚙合運動。在切制標準齒輪時，調整變位架32在導軌33上的位置，使齒輪滾刀42的分度線與待加工齒輪坯311的分度圓相切並作純滾動；在切制變位齒輪時，調整變位架32在導軌33上的位置，使齒輪坯311由標準位置(即齒輪滾刀42的分度線與被切制齒輪坯311分度圓相切時的位置)相對於齒輪滾刀42中心向外移出一段距離，以避免產生根切現象。
[0035]以上參照【專利附圖】
【附圖說明】了本發明的優選實施例，本領域技術人員不脫離本發明的範圍和實質，可以有多種變型方案實現本發明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特徵可用於另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發明較佳可行的實施例而已，並非因此局限本發明的權利範圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含於本發明權利範圍之內。
【權利要求】
1.一種教學演示用可攜式滾齒機，其特徵在於:包括箱體機架、變位機構、驅動機構、滾切機構、蝸輪蝸杆傳動機構、圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構；所述驅動機構與所述變位機構之間通過蝸輪蝸杆傳動機構相連接；所述驅動機構與所述滾切機構之間依靠圓錐齒輪傳動機構和同步帶輪傳動機構來傳動；所述驅動機構包括手輪和驅動軸，所述手輪設置於箱體機架外部一側；所述驅動軸的一端與手輪中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動機構相連；所述驅動軸上設置有用於驅動蝸輪轉動的蝸杆；所述變位機構包括導軌、變位架和工件夾持裝置；所述導軌平行設置於驅動軸下遊；所述變位架水平設置在導軌之間，可沿導軌做往復移動；所述工件夾持裝置垂直設置在變位架上；所述變位架上表面設置有與蝸杆嚙合運動的蝸輪；所述滾切機構包括滾切轉軸和齒輪滾刀，所述滾切轉軸垂直設置於驅動軸上方；所述齒輪滾刀設置於滾切轉軸中間位置；所述滾切轉軸一端設置有用於傳動的圓錐齒輪。
2.根據權利要求1所述的教學演示用可攜式滾齒機，其特徵在於:所述工件夾持裝置包括絲槓、定位套筒、上定位板、下定位板和齒輪坯，所述絲槓垂直設置在變位架上；所述下定位板通過螺紋與絲槓連接；所述齒輪坯依靠上定位板固定在下定位板上；所述定位套筒與絲槓同軸包圍設置；通過旋擰絲槓來調整下定位板的相對位置，可實現齒輪坯在絲槓上的位置調節。
3.根據權利要求1所述的教學演示用可攜式滾齒機，其特徵在於:所述齒輪滾刀的螺旋升角範圍為:0° -20°。
4.根據權利要求1所述的教學演示用可攜式滾齒機，其特徵在於:所述變位架的一側設置有用於定位的緊固螺釘。
【文檔編號】G09B25/02GK103956107SQ201410203826
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】劉文吉, 洪英, 孫兵兵, 周靜, 張曉龍 申請人:天津工業大學