一種齒輪軋制強制分齒機構的製作方法

2024-02-11 01:55:15

本發明屬於齒輪成形技術領域，涉及一種齒輪軋制強制分齒機構。

背景技術：

齒輪滾軋成形是一種將金屬鍛造技術和軋制相結合的新型齒輪無切削精密成形技術。該成形方法具有漸進成形的特點，所需成形力相對較小，而且一對軋輪可軋制模數相同、齒數和變位係數不同的齒輪，具有一定的柔性製造能力。

軋制過程中對齒坯正確分齒是整個滾軋過程至關重要環節，而現有主要採用自由分齒方式。經過分析發現，大模數齒輪滾軋時，等體積和等弦長原則所計算得到的齒坯尺寸難以統一。因此，自由分齒不適用於大模數齒輪滾軋成形過程。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述不足，提供一種齒輪軋制強制分齒機構，可保證齒坯快速而正確的分齒，避免亂齒、多齒或少齒等現象發生，大大提高加工效率。

本發明是這樣實現的：本發明所提出的齒輪軋制強制分齒機構如圖1和圖2所示，由導軌1、後滑座2、調節杆3、頂尖4、芯棒5、齒坯6、螺母7、卡盤8、行星減速器9、固定架10、伺服電機11、擺動座12、前滑座13、軸向進給液壓缸14、編碼器I 15、左主軸16、 編碼器II 17、右主軸18、右徑向進給液壓缸19、右軋輪支座20、右軋輪21、控制器22、編碼器III 23、左軋輪24、左軋輪支座25及左徑向進給液壓缸26組成。行星減速器9、伺服電機11與固定架10是通過螺栓聯接，固定架10與擺動座12也是通過螺栓聯接固定，芯棒5的固定與運動是利用頂尖4和卡盤8來實現。

本發明齒輪軋制強制分齒機構的工作過程：首先，芯棒5將多個齒坯6串接且用螺母7鎖緊；頂尖4和卡盤8將芯棒5固定，使齒坯裝夾系統與強制分齒系統一同旋轉。接著，左徑向進給液壓缸26推動左軋輪支座25和左軋輪24到達軋制位置；同時，右徑向進給液壓缸19推動右軋輪支座20和右軋輪21到達軋制位置；左主軸16和右主軸18分別帶動左軋輪24和右軋輪21旋轉。編碼器I 15與左主軸16，編碼器II 17與右主軸18相連以檢測其轉速，控制器22再按給定傳動比關係控制伺服電機11的轉速，編碼器III 23和控制器22實現伺服電機11的閉環控制。最後，軸向進給液壓缸14推動齒坯裝夾系統和強制分齒系統在導軌1上軸向滑動，齒坯6完全穿過左軋輪24和右軋輪21時，完成軸向軋制。

由於本強制分齒機構是按照軋輪與齒坯的傳動比來控制其轉速，軋輪的每一個齒頂圓弧與齒坯凹槽能同時到位，避免了自由分齒時齒痕滑移、亂齒、多齒或少齒現象的發生，因此，本發明的優點及積極效果如下：

(1)避免了大模數齒輪滾軋時，自由分齒需多次調試現象的出現，加工效率明顯提高；

(2)避免因亂齒、多齒或少齒而導致軋輪齒形斷裂等現象的發生，提高了軋輪壽命；

(3)能夠軋制出任意變位齒輪。

附圖說明

圖1是齒輪軋制強制分齒機構結構圖

其中，1—導軌，2—後滑座，3—調節杆，4—頂尖，5—芯棒，6—齒坯，7—螺母，8—卡盤，9—行星減速器，10—固定架，11—伺服電機，12—擺動座，13—前滑座，14—軸向進給液壓缸

圖2是齒輪軋制強制分齒機構俯視圖

其中，15—編碼器I，16—左主軸，17—編碼器II，18—右主軸，19—右徑向進給液壓缸，20—右軋輪支座，21—右軋輪，22—控制器，23—編碼器III，24—左軋輪，25—左軋輪支座，26—左徑向進給液壓缸

具體實施方式

為了使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更清楚表達，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細說明。

本發明所提出的齒輪軋制強制分齒機構結構如圖1和圖2所示，主要由齒坯裝夾系統、軋輪運動系統、強制分齒系統和軸向送進系統組成。

所述齒坯裝夾系統主要包括芯棒5、齒坯6及螺母7。芯棒5將多個齒坯6串接且用螺母7鎖緊。

所述軋輪運動系統主要包括左主軸16、右主軸18、左徑向進給液壓缸26、右徑向進給液壓缸19、左軋輪支座25、右軋輪支座20、左軋輪24和右軋輪21。左徑向進給液壓缸26推動左軋輪支座25和左軋輪24到達軋制位置；同時，右徑向進給液壓缸19推動右軋輪支座20和右軋輪21到達軋制位置；左主軸16和右主軸18分別帶動左軋輪24和右軋輪21旋轉。

所述強制分齒系統主要包括卡盤8、行星減速器9、固定架10、伺服電機11、編碼器I 15、編碼器II 17、編碼器III 23及控制器22。頂尖4和卡盤8將芯棒5固定，使齒坯裝夾系統與強制分齒系統一同旋轉；編碼器I 15與左主軸16，編碼器II 17與右主軸18相連以檢測其轉速，控制器22再按給定傳動比關係控制伺服電機11的轉速，編碼器III 23和控制器22實現伺服電機11的閉環控制；行星減速器9、伺服電機11與固定架10採用螺栓聯接。

所述軸向進給系統主要包括導軌1、後滑座2、調節杆3、頂尖4、擺動座12、前滑座13及軸向進給液壓缸14。固定架10與擺動座12通過螺栓聯接；軸向進給液壓缸14推動齒坯裝夾系統和強制分齒系統在導軌1上軸向滑動，齒坯6完全穿過左軋輪24和右軋輪21時，完成軸向軋制。

其實施過程如下：首先，芯棒5將多個齒坯6串接且用螺母7鎖緊；頂尖4和卡盤8將芯棒5固定，使齒坯裝夾系統與強制分齒系統一同旋轉。接著，左徑向進給液壓缸26推動左軋輪支座25和左軋輪24到達軋制位置；同時，右徑向進給液壓缸19推動右軋輪支座20 和右軋輪21到達軋制位置；左主軸16和右主軸18分別帶動左軋輪24和右軋輪21旋轉。編碼器I 15與左主軸16，編碼器II 17與右主軸18相連以檢測其轉速，控制器22再按給定傳動比關係控制伺服電機11的轉速，編碼器III 23和控制器22實現伺服電機11的閉環控制。最後，軸向進給液壓缸14推動齒坯裝夾系統和強制分齒系統在導軌1上軸向滑動，齒坯6完全穿過左軋輪24和右軋輪21時，完成軸向軋制。

需要進一步說明的是，本發明實例提供的齒輪軋制強制分齒機構不局限於具體尺寸、結構形式，可以根據理論研究和實際生產需要進行改變。以上所述，僅是本發明的一個實例而已，不是對本發明作任何限制。任何熟悉本領域的技術人員，可以根據上述原理，對本發明進行修改或結構變化產生等效實例；因此，任何未脫離本發明所採用的原理和技術方案的結構，均屬於本發明保護範圍之內。