CN102259276B - 数控曲轴连杆颈伺服分度机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控曲轴连杆颈伺服分度机构，它包括支撑架，支撑架上连接分度头座，其特征在于分度头座上连接分度箱，分度箱上开设轴孔，分度轴通过轴承支承在轴孔中，分度轴上设有棘轮，棘轮上沿圆周均匀设置有与曲轴连杆颈相位数相同的棘轮齿，两个棘轮齿之间的圆心角形成分度角，分度箱径向上设有棘轮齿定位的棘爪机构；分度轴通过齿轮传动装置与分度传动轴实现动力的输入；分度轴与中心输出轴连接，分度箱的端部连接端盖装置，中心输出轴穿出端盖装置。本发明结构紧凑，适用性广，适用于120°或180°分度；适用于不同距离的主轴颈和连杆颈的曲轴加工，分度精度高。
Description
技术领域
本发明属于曲轴连杆颈加工工装，具体涉及一种曲轴连杆颈加工的曲轴连杆颈数字控制分度机构。
背景技术
分度是曲轴连杆轴颈在加工过程中必不可少的过程，在曲轴连杆轴颈加工过程中必须始终保持加工部分的轴颈与主轴中心保持同心，例如：曲轴颈为六颈，按加工顺序分别为：1连杆轴颈、6连杆轴颈；2连杆轴颈、5连杆轴颈；3连杆轴颈、4连杆轴颈为三组，按角度排列为360°/3，各为120°排列。加工时，首先加工3连杆轴颈、4连杆轴颈，然后转动120°加工2连杆轴颈、5连杆轴颈，再转动120°加工1连杆轴颈、6连杆轴颈。因此在加工完成第一组后必须转动120°再加工下一组。以前的分度方式为曲轴夹具在微松状态下转动，曲轴在外力作用下达到需要角度位置即可。由于这一系列动作需要占用相当一部分时间，影响设备的工作效率。现有专利申请《曲轴连杆颈磨削180度自动分度装置》CN200710035619.6，通过夹具体内设有油缸及其活塞，活塞上设有与齿轮轴啮合传动的齿条驱动齿轮轴输出实现180度自动分度。该技术只能适用于180度的分度，不能适用于120°的分度驱动以油缸的往复的直线运动转变成分度的旋转运动，分度盘需要正转和反转，分度的精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现120°或任意角度分度的数控曲轴连杆颈伺服分度机构，和根据曲轴半径需要任意调节设计范围内的中心距要求，以解决上述问题。
本发明的技术方案为：数控曲轴连杆颈伺服分度机构，它包括支撑架，支撑架上连接分度头座，其特征在于分度头座上连接分度箱，分度箱上开设轴孔，分度轴通过轴承支承在轴孔中，分度轴上设有棘轮，棘轮上沿圆周均匀设置有与曲轴连杆颈相位数相同的棘轮齿，两个棘轮齿之间的圆心角形成分度角，分度箱径向上设有棘轮齿定位的棘爪机构；分度轴通过齿轮传动装置与分度传动轴实现动力的输入；分度轴与中心输出轴连接，分度箱的端部连接端盖装置，中心输出轴穿出端盖装置。
所述分度箱上开设有圆弧连接槽，螺栓穿过圆弧连接槽与分度头座连接。
所述棘轮齿是沿圆周均匀分布的三个或两个，这样可以实现不同曲轴连杆颈的加工，即满足120°或任意角度分分度的要求。
所述齿轮传动装置包括分度轴上连接的分度齿轮，分度齿轮与过度齿轮啮合，过度齿轮与主动齿轮啮合，过度齿轮轴与分度箱连接，主动齿轮设在分度传动轴上。这样可以径向调整过度齿轮，在需要调整分度齿轮与主动齿轮的中心距离时，使过度齿轮与主动齿轮始终保持啮合，以保证分度棘轮与曲轴主轴颈始终在同一轴线，以满足不同半径和向位曲轴连杆颈的加工调节需要。
所述分度箱上设有棘轮齿定位阻尼装置。该装置保证分度时，棘轮齿与棘爪机构配合的稳定性。
所述棘轮齿定位阻尼装置包括分度箱径向开设有导孔，导孔内设有导杆，导杆下设有与棘轮齿接触的阻尼块，导杆上套设有阻尼弹簧，导孔端部连接有压盖。
所述棘爪机构包括分度箱径向开设有导孔，导孔内设有导杆，导杆下设有棘爪，导杆上套设有弹簧，导孔端部连接有压盖。
所述棘轮齿定位阻尼装置与棘爪机构的圆心角的角度小于分度角的角度。
所述支撑架上设有调节螺母，调节螺母与螺杆连接，螺杆端面与分度头座的侧面接触，分度头座与支撑架之间通过穿过长调节孔槽的螺栓连接。
所述端盖装置包括与分度箱端面连接的密封环，套在密封环上的旋转盘，旋转盘与分度轴连接，旋转盘端面连接安装板，安装板上设有相位微调机构。相位微调机构保证在本发明设备加工时，对于曲轴连杆颈的相位定位的精确性，棘轮齿的精确定位。
所述相位微调机构包括穿过安装板与旋转盘连接的轴销，垂直于轴销的调节螺杆，螺杆端面与轴销侧面接触。
本发明结构紧凑，适用性广，适用于120°或任意角度分的分度；适用于不同半径连杆颈的曲轴加工；它将曲轴在加工过程中的径向角度转换方式由被动转换角度变为主动转换角度的机构，由此提高了曲轴的径向角度精度、产品质量和提高了曲轴加工设备整体的工作效率，适用于数控曲轴伺服控制加工中的分度机构；如数控曲轴磨床伺服分度机构。
附图说明
图1数控曲轴连杆颈伺服分度机构的结构示意图。
图2数控曲轴连杆颈伺服分度结构示意图。
图3分度箱端面分度齿轮过度齿轮主动齿轮啮合示意图。
图4过度齿轮轴的连接示意图。
具体实施方式
以本发明的机构用于数控曲轴磨床伺服分度加以说明，如图1所示，技术方案中的支撑架是数控曲轴磨床的夹具体1，分度头座2与夹具体1连接，如图2所示，分度头座2上开设有长调节孔槽2.1，螺栓2.2穿过长调节孔槽2.1将分度头座2与夹具体1连接。夹具体1设有调节螺母6，调节螺母6与螺杆6.1连接，螺杆6.1端面与分度头座2的侧面接触，这样可使现在安装时以微调节分度头座2的上下中心位置。
再如图2所示，分度头座2与分度箱4连接，如图3所示，分度箱4上开设有圆弧连接槽4.1，螺栓4.2穿过圆弧连接槽与分度头座2连接。该结构使得分度头座2与分度箱4的安装过程中，分度箱4可以调整圆心角，以适应不同曲轴的加工。分度头座2与分度箱4之间连接有压板3。
如图1所示，分度箱4的端部连接有端盖装置，端盖装置包括与与分度箱端面连接的密封环17，密封环17一方面对支撑轴承16的限位，同时其上设有密封圈18，起到防水的作用。套在密封环17上有旋转盘19，密封环17与旋转盘19之间通过密封圈18密封；旋转盘19通过螺栓与分度轴22连接；旋转盘19端面通过螺栓与安装板21连接；安装板21上设有相位微调机构，相位微调机构包括穿过安装板21与旋转盘19连接的轴销20，垂直于轴销20的调节螺杆24，螺杆24端面与轴销20侧面接触。安装时，通过旋转调节螺杆24，螺杆24顶推轴销20，使得轴销20连同安装板21、旋转盘19和分度轴22在圆周内作微量的转动，实现分度轴22相对于曲轴的向位调整定位。
分度的动力输入结构：如图1所示，分度传动轴11的头端与伺服驱动传动结构连接(图中未示)。分度传动轴11与分度轴22之间通过齿轮传动结构实现动力的输入。
如图3所示，齿轮传动结构包括分度传动轴11上连接的主动齿轮12，主动齿轮12与过度齿轮13啮合，过度齿轮13与分度齿轮14啮合，过度齿轮13连接的过度齿轮轴13.1与固定座15连接，即过度齿轮轴13.1由固定座15支撑，固定座15与分度箱4连接(如图4所示)。这样安装后，过度齿轮13与分度齿轮14形成总称零件。该结构的好处是，对于具有不同半径连杆颈的曲轴而言，可以通过在安装时，通过上下调整分度头座2的中心与夹具体1的中心之间的圆心距离(如前所述)，改变主动齿轮12与分度齿轮14之间的中心距离。然后转动分度箱4让过度齿轮13与主动齿轮12啮合，以实现主动齿轮12与分度齿轮14之间的动力传递，满足不同的曲轴加工要求。
分度结构如图1所示，分度齿轮14与分度轴22连接，分度轴22通过轴承16支承在分度箱4的轴孔4.3中。分度轴22上连接有棘轮7。分度轴22与中心输出轴23连接，中心输出轴23穿出端盖装置。
如图2所示，棘轮7上沿圆周均匀设置有与曲轴连杆颈相位数相同的棘轮齿7.1，本实施例中，棘轮齿7.1沿圆周设有3个，两个棘轮齿之间的圆心角形成分度角，分度角为120°；也可以设置两个以上的任意齿数和任意角度。分度箱4径向上设有棘轮齿定位的棘爪机构，棘爪机构包括分度箱4径向开设有导孔5.1，导孔5.1内设有导杆5.2，导杆5.2下设有棘爪5.3，导杆上套设有弹簧5.4，导孔端部连接有压盖5.5。上述结构保证分度的精确定位。
分度箱4上设有棘轮齿定位阻尼装置，如图2所示，棘轮齿定位阻尼装置包括分度箱径向开设有导孔8.1，导孔8.1内设有导杆8.2，导杆8.2下设有与棘轮齿接触的阻尼块8.3，导杆上套设有阻尼弹簧9，导孔端部连接有压盖10。阻尼块8.3与棘轮齿背面接触，保证分度时，棘轮齿与棘爪机构配合的稳定性
其实，本实施例中，棘轮齿定位的棘爪机构和棘轮齿定位阻尼装置采用相同的结构，这样减少零件的加工、安装成本。只是在圆周上分布的圆心角小于分度角，即棘轮齿定位阻尼装置与棘爪机构的圆心角的角度小于分度角的角度，保证，棘爪5.3与棘轮齿7.1定位时，阻尼块8.3与棘轮齿背面接触，对棘轮施加与旋转方向相反的作用力。
当棘轮旋转122°或任意大于需要转动角度的角度后(为了精确定位)，再回转让棘轮齿靠紧棘爪即可，当曲轴半径需要调整时，将分度头座2的螺栓2.2松动作上下调整，然后松动分度箱4螺栓4.2转动分度箱4让过度齿轮13与主轴齿轮14啮合即可。
Claims (8)
1.一种数控曲轴连杆颈伺服分度机构，它包括支撑架，支撑架上连接分度头座，其特征在于分度头座上连接分度箱，分度箱上开设轴孔，分度轴通过轴承支承在轴孔中，分度轴上设有棘轮，棘轮上沿圆周均匀设置有与曲轴连杆颈向位数相同的棘轮齿，两个棘轮齿之间的圆心角形成分度角，分度箱径向上设有棘轮齿定位的棘爪机构；分度轴通过齿轮传动装置与分度传动轴实现动力的输入；分度轴与中心输出轴连接，分度箱的端部连接端盖装置，中心输出轴穿出端盖装置；分度箱上设有棘轮齿定位阻尼装置；所述棘轮齿定位阻尼装置包括分度箱径向开设的第一导孔，第一导孔内设有第一导杆，第一导杆下设有与棘轮齿背面接触的阻尼块，第一导杆上套设有阻尼弹簧，第一导孔端部连接有第一压盖。
2.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于分度箱上开设有圆弧连接槽，螺栓穿过圆弧连接槽与分度头座连接。
3.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于所述齿轮传动装置包括分度轴上连接的分度齿轮，分度齿轮与过度齿轮啮合，过度齿轮与主动齿轮啮合，过度齿轮轴与分度箱连接，主动齿轮设在分度传动轴上。
4.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于所述棘爪机构包括分度箱径向开设的第二导孔，第二导孔内设有第二导杆，第二导杆下设有棘爪，第二导杆上套设有弹簧，第二导孔端部连接有第二压盖。
5.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于棘轮齿定位阻尼装置与棘爪机构的圆心角的角度小于分度角的角度。
6.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于支撑架上设有调节螺母，调节螺母与螺杆连接，螺杆端面与分度头座的侧面接触，分度头座与支撑架之间通过穿过长调节孔槽的螺栓连接。
7.如权利要求1所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于所述端盖装置包括与分度箱端面连接的密封环，套在密封环上旋转盘，旋转盘与分度轴连接，旋转盘端面连接安装板，安装板上设有相位微调机构。
8.如权利要求7所述数控曲轴连杆颈伺服分度机构，其特征在于所述相位微调机构包括穿过安装板与旋转盘连接的轴销，垂直于轴销的调节螺杆，螺杆端面与轴销侧面接触。
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