一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力的製造方法
2023-10-05 03:12:34 1
一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力的製造方法
【專利摘要】一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，伺服電機上電後，帶動主動曲軸轉動，使得內齒環板做平面圓周平動，進而使得中心齒輪帶動絲槓軸緩慢轉動，絲槓軸的轉動又使得螺母帶動滑塊上下移動，模具安裝在上模座和下模座上，通過滑塊的上下移動對工件進行塑性成形，本發明採用斜齒少齒差行星齒輪傳動，傳動比可以很大，適合大型金屬零件的精密；斜齒設計，改善了輸入軸上的偏載；採用多個伺服電機，降低了壓力機對單個電機的功率需求，使得設備對電網衝擊變小；行星滾柱絲槓比螺杆螺母運動精度更高，配合伺服控制系統，能夠實現精密成形。
【專利說明】一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機
【技術領域】
[0001]本發明屬於螺旋壓力機【技術領域】，具體涉及一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機。
【背景技術】
[0002]螺旋壓力機在金屬和非金屬材料塑性加工中有十分重要的地位，螺旋壓力機憑藉良好的力能特性被公認為是針對葉片等零件進行精密鍛造的最佳模鍛設備，在汽車、航空、國防等工業領域中應用廣泛。由於傳動方式的不同，陸續出現了摩擦、液壓、離合器、電動等多種類型的螺旋壓力機。其中電動螺旋壓力機具有最短的傳動鏈和較高的效率，在國外發展迅速，但在國內發展緩慢。隨著伺服電機的迅速發展，近期出現了一種新型電動螺旋壓力機，它通過單個伺服電機直接驅動螺旋壓力機，稱為電動伺服螺旋壓力機。
[0003]電動伺服螺旋壓力機具有位置反饋傳感器，能夠精確控制打擊力，適用於各種金屬精密鍛造，同時電力驅動使設備可以應用在各種場合，因此受到廣泛的關注。在申請號為201310351649.3的中國專利中公開了一種直驅式伺服螺旋壓力機，它通過安裝在頂部的直驅電機帶動螺杆轉動，進而帶動滑塊進行直線運動。這種直驅式伺服螺旋壓力機結構簡單，減少了傳統螺旋壓力機的傳動鏈，但是它對直驅電機的伺服性能和動力性能要求過高，目前幾乎沒有伺服電機能夠滿足大型螺旋壓力機需求；由於伺服電機與飛輪直接連接，在停機時飛輪的慣性會對電機造成不利影響，使電機壽命下降。因此這種直驅式伺服螺旋壓力機目前僅適用於小噸位，非金屬材料加工的場合，難以滿足螺旋壓力機的市場需求。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，簡單緊湊，承載能力大，控制精度高，能夠實現大型鍛件的精密模鍛。
[0005]為了達到上述目的，本發明採取的技術方案為:
[0006]—種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括斜齒少齒差行星齒輪傳動部分，斜齒少齒差行星齒輪傳動部分安裝在螺旋壓力機的上頂板上，其輸入軸通過聯軸器直接與兩個或兩個以上的伺服電機連接，其輸出軸為絲槓，通過行星滾柱將旋轉運動轉化為滑塊的上下運動，滑塊的上下運動帶動安裝在上模座的模具對工件進行塑性加工。
[0007]所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動部分包括兩個或兩個以上的主動曲軸、偶數個內齒環板和中心齒輪，主動曲軸通過伺服電機帶動主動轉動，進而帶動內齒環板做平面圓周平動，通過中心齒輪和內齒環板上的齒的嚙合，實現動力傳動。
[0008]所述的行星滾柱絲槓包括絲槓軸，絲槓軸通過螺紋帶動行星滾柱做行星運動，螺母內圈有螺紋，滾柱的運動進而帶動螺母上下移動，實現滑塊的上下運動。
[0009]本發明的優點為:採用斜齒少齒差行星齒輪傳動，傳動比可以很大，適合大型金屬零件的精密；斜齒設計，改善了輸入軸上的偏載；採用多個伺服電機，降低了壓力機對單個電機的功率需求，使得設備對電網衝擊變小；行星滾柱絲槓比螺杆螺母運動更精確，配合伺服控制系統，能夠實現精密成形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的總體結構示意圖。
[0011]圖2是本發明斜齒少齒差行星齒輪傳動部分結構示意圖。
[0012]圖3是本發明及其附屬電氣模塊連接示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面參照附圖和實施例對本發明作詳細闡釋。
[0014]參照圖1和圖2，一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括機身30，機身30底部和底座29連接，機身30上部和上頂板17連接，兩個伺服電機32通過電機座33分別安裝在機身30兩個側面，伺服電機32輸出軸通過聯軸器34與斜齒少齒差行星齒輪傳動部分的主動曲軸8連接，主動曲軸8 一端通過第一軸承3和第一蓋板2支承在減速器外殼I上，減速器外殼I通過螺釘固定在上頂板17上；主動曲軸8另一端通過第二軸承7和第二蓋板9支承在減速器上端蓋10上，上內齒環板11和下內齒環板4分別通過第二圓錐滾子軸承6和第一圓錐滾子軸承5與主動曲軸8的兩個偏心處連接，上端蓋10通過螺釘固定在減速器外殼I上；中心齒輪12為上下部分旋向不同的複合斜齒輪，其相應旋向部分分別與上內齒環板11和下內齒環板4偏心嚙合,參見圖2,齒輪蓋板13通過螺釘固定在中心齒輪12上,兩側的中心齒輪12通過齒輪蓋板13與絲槓軸14的後端固定；絲槓軸14中間部分為一系列臺肩，通過對裝的第三圓錐滾子軸承16、第四圓錐滾子軸承18和上軸承蓋板15、下軸承蓋板19固定在上頂板17中心的開孔處，絲槓軸14僅沿周向轉動，其軸向所受的運動反力被第三圓錐滾子軸承16、第四圓錐滾子軸承18、軸承蓋板15、下軸承蓋板19傳遞到上頂板17上；當伺服電機32轉動時，通過斜齒少齒差行星齒輪傳動，帶動絲槓軸14轉動，絲槓軸14前端的螺紋與一圈行星滾柱22的一端嚙合，行星滾柱22通過兩個支承環31、兩個支承環座23支承在螺母21上，行星滾柱22的另一端與螺母21上的內螺紋嚙合；上絲槓蓋板20和下絲槓蓋板24固定在螺母21兩端，將行星滾柱22封裝在螺母21內；螺母21與滑塊25中心的開孔固定連接，滑塊25安裝在導軌28中，導軌28安裝在機身30上，上模座26安裝在滑塊25下邊，下模座27安裝在底座29上，滑塊25兩邊通過兩個平衡氣缸35來保持運動中的平衡。
[0015]本發明的工作原理為:
[0016]參照圖3，本發明的工作過程為:工控機通過控制器控制伺服驅動器，使兩個伺服電機32上電，當伺服電機32上電後，帶動主動曲軸8轉動，主動曲軸8使得第一內齒環板
4、第二內齒環板11做平面圓周平動，進而使得中心齒輪12帶動絲槓軸14緩慢轉動，絲槓軸14的轉動又使得螺母21帶動滑塊25上下移動；模具安裝在上模座26和下模座27上，通過滑塊25的上下移動對工件進行塑性成形。
[0017]傳統行星齒輪傳動一般為內齒圈固定，太陽輪繞自身軸線轉動做輸入，多個行星輪做行星運動帶動行星架做輸出；所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動是一種行星輪極限增大的行星齒輪傳動，將行星齒輪中的行星輪極限增大(與內齒圈相差很少個齒)，同時固定其軸線，將內齒圈的運動設定為原先行星齒輪軸線的運動形式(平面圓周平動)，這樣通過齒的嚙合，讓行星輪開始繞自身軸線緩慢轉動。在本發明所舉的實施例中，上內齒環板11和下內齒環板4是內齒圈，它們通過兩側的軸承6和主動曲軸8連接，當兩個主動曲軸8轉動時，主動曲軸8和第一內齒環板4、第二內齒環板11構成了平行四邊形機構，根據機械原理可知，第一內齒環板4、第二內齒環板11在平面內做圓周運動，因此這可以使其內側的齒與中心齒輪12的外齒不斷嚙合，從而帶動中心齒輪12繞自身軸線緩慢轉動；中心齒輪12是一種廣義的行星齒輪，它分為上下兩部分，旋向相反，從而使得工作時齒輪的重合度進一步增大，承載能力進一步增大。
【權利要求】
1.一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括斜齒少齒差行星齒輪傳動部分，其特徵在於:斜齒少齒差行星齒輪傳動部分安裝在螺旋壓力機的上頂板上，其輸入軸通過聯軸器直接與兩個或兩個以上的伺服電機連接，其輸出軸為絲槓，通過行星滾柱將旋轉運動轉化為滑塊的上下運動，滑塊的上下運動帶動安裝在上模座的模具對工件進行塑性加工。
2.根據權利要求1所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特徵在於:所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動部分包括兩個或兩個以上的主動曲軸、偶數個內齒環板和中心齒輪，主動曲軸通過伺服電機帶動主動轉動，進而帶動內齒環板做平面圓周平動，通過中心齒輪和內齒環板上的齒的嚙合，實現動力傳動。
3.根據權利要求2所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特徵在於:所述的行星滾柱絲槓包括絲槓軸，絲槓軸通過螺紋帶動行星滾柱做行星運動，螺母內圈有螺紋，滾柱的運動進而帶動螺母上下移動，實現滑塊的上下運動。
4.根據權利要求1或2所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特徵在於:包括機身(30)，機身(30)底部和底座(29)連接，機身(30)上部和上頂板(17)連接，兩個伺服電機(32)通過電機座(33)分別安裝在機身(30)兩個側面，伺服電機(32)輸出軸通過聯軸器(34)與斜齒少齒差行星齒輪傳動部分的主動曲軸(8)連接，主動曲軸(8) —端通過第一軸承(3)和第一蓋板(2)支承在減速器外殼(I)上，減速器外殼(I)通過螺釘固定在上頂板(17)上；主動曲軸(8)另一端通過第二軸承(7)和第二蓋板(9)支承在減速器上端蓋(10)上，上內齒環板(11)和下內齒環板(4)分別通過第二圓錐滾子軸承(6)和第一圓錐滾子軸承(5)與主動曲軸(8)的兩個偏心處連接，上端蓋(10)通過螺釘固定在減速器外殼(I)上；中心齒輪(12)為上下部分旋向不同的複合斜齒輪，其相應旋向部分分別與上內齒環板(11)和下內齒環板(4)偏心嚙合,齒輪蓋板(13)通過螺釘固定在中心齒輪(12)上，兩側的中心齒輪(12)通過齒輪蓋板(13)與絲槓軸(14)的後端固定；絲槓軸(14)中間部分為一系列臺肩，通過對裝的第三圓錐滾子軸承(16)、第四圓錐滾子軸承(18)和上軸承蓋板(15)、下軸承蓋板(19)固定在上頂板(17)中心的開孔處，絲槓軸(14)僅沿周向轉動，其軸向所受的運動反力被第三圓錐滾子軸承(16)、第四圓錐滾子軸承(18)、軸承蓋板(15)、下軸承蓋板(19)傳遞到上頂板(17)上；當伺服電機(32)轉動時，通過斜齒少齒差行星齒輪傳動，帶動絲槓軸(14)轉動，絲槓軸(14)前端的螺紋與一圈行星滾柱(22)的一端嚙合，行星滾柱(22)通過兩個支承環(31)、兩個支承環座(23)支承在螺母(21)上，行星滾柱(22)的另一端與螺母(21)上的內螺紋嚙合；上絲槓蓋板(20)和下絲槓蓋板(24)固定在螺母(21)兩端，將行星滾柱(22)封裝在螺母(21)內；螺母(21)與滑塊(25)中心的開孔固定連接，滑塊(25 )安裝在導軌(28 )中，導軌(28 )安裝在機身(30 )上，上模座(26 )安裝在滑塊(25 )下邊，下模座(27 )安裝在底座(29 )上，滑塊(25 )兩邊通過兩個平衡氣缸(35 )來保持運動中的平衡。
【文檔編號】B30B15/00GK103921464SQ201410155124
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】趙升噸, 崔敏超, 李靖祥, 陳超, 朱駿 申請人:西安交通大學