CN111230228A - 精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架 - Google Patents

Abstract

精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架包括支撑组件、大摇篮支架、小摇篮支架、珩齿组件，所述支撑组件的两端与大摇篮支架的两端固定连接，所述大摇篮支架的中端与小摇篮支架固定连接，小摇篮支架的一端与珩齿组件固定连接，所述支撑组件包括支撑底板、第一支撑座、第二支撑座、两个支撑端盖，所述支撑底板的两端分别与第一支撑座、第二支撑座的下端固定连接，两个支撑端盖分别与第一支撑座、第二支撑座固定连接，第一支撑座和第二支撑座上设有通孔，相应的，大摇篮支架的两端设有第一转轴，大摇篮支架与第一支撑座、第二支撑座套设连接，大摇篮支架的中端的两侧还设有通孔，相应的，小摇篮支架的两端设有第二转轴。

Description

精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架

技术领域

本发明涉及精密硬齿面齿轮珩磨加工机械技术领域，尤其涉及一种精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架。

背景技术

近年来，Fässler、Präwema、Gleason等国外著名珩齿机制造厂商，在深入研究交叉轴空间啮合原理基础上，克服振动技术和热力学对加工精度的影响，刀具与工件之间实现精密和刚性的滚动耦合，完美结合了齿形和齿向修形加工和在线测量方法，使珩齿精度大幅度提高，从而使珩齿工艺广泛应用于硬齿面齿轮的最终精加工工序，加工质量与磨削相媲美。众所周知，珩齿工艺具有加工效率高、成本低、机床结构简单、操作方便、齿轮传动噪音显著降低、过程性可靠、经济性高、通用性好等优点，而被广泛用于传动机构制造、汽车行业和齿轮制造商。但是在我国高精度内珩齿机床还不能够批量生产，在硬齿面齿轮精加工中的应用也尚未普及。究其原因，国内研究机构和企业在珩齿的空间啮合理论、修形理论、珩齿机结构设计优化、齿面微米级几何机构控制、珩磨轮刀具开发、工艺优化、珩齿专用数控***开发等方面与国外有一定的差距。

现有珩齿技术中，内珩齿机普遍采卧式布局，首先是珩磨轮通过刀架采用悬臂支撑，大功率中高速珩磨时，在珩削力、珩磨轮和工件旋转转动惯量的共同作用下，振动抑制效果不佳，且珩磨过程动态特性控制较难。其次缺少齿形齿向摆动，易出现“齿形不对称或压力角误差”以及“齿向呈锥形或齿向不对称”等误差缺陷。然后上下料时，小批量生产时连接外部机器人。大批大量生产时，需要配套专门设计的物料输送***。珩齿机与其它机床组线时，存在刚性较大，柔性不足的缺点。机床卧式布局，刀具珩磨工件是排屑和冲液也不是最理想的方式，有待进一步改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，以解决现有技术中存在的刀架悬臂支撑、齿形齿向修形能力差，需要专用的上下料机器人或者输送线的问题，改进珩磨时的排屑和冲液方式，从而提高珩削加工精度和生产效率，降低机床制造成本。

一种精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架包括支撑组件、大摇篮支架、小摇篮支架、珩齿组件，所述支撑组件的两端与大摇篮支架的两端固定连接，所述大摇篮支架的中端与小摇篮支架固定连接，小摇篮支架的一端与珩齿组件固定连接，所述支撑组件包括支撑底板、第一支撑座、第二支撑座、两个支撑端盖，所述支撑底板的两端分别与第一支撑座、第二支撑座的下端固定连接，两个支撑端盖分别与第一支撑座、第二支撑座固定连接，第一支撑座和第二支撑座上设有通孔，相应的，大摇篮支架的两端设有第一转轴，大摇篮支架与第一支撑座、第二支撑座套设连接，大摇篮支架能够绕着第一转轴转动，大摇篮支架的中端的两侧还设有通孔，相应的，小摇篮支架的两端设有第二转轴，第二转轴与大摇篮支架套设连接，小摇篮支架上还设有珩齿安置孔，珩齿组件与珩齿安置孔套设连接。

优选的，所述大摇篮支架包括大摇篮架体、大摇篮端盖、调整垫片、大摇篮圆锥滚子轴承、大摇篮联轴器、Z型橡胶油封、大摇篮扭力电机、电机固定圈，所述第一转轴位于大摇篮架体的两侧，大摇篮端盖、调整垫片、大摇篮圆锥滚子轴承依次沿着第一转轴的延伸方向套设在第一转轴上，所述大摇篮端盖、第一支撑座、第二支撑座与第一转轴的接触面上还设有油封槽，Z型橡胶油封位于油封槽中，在其中一个第一转轴上还设有大摇篮联轴器，所述大摇篮联轴器的内壁与第一转轴通过平键固定连接，大摇篮联轴器的外壁与大摇篮扭力电机的转子固定连接，以使大摇篮扭力电机带动大摇篮联轴器转动，从而带动第一转轴转动，电机固定圈位于大摇篮扭力电机的定子与大摇篮联轴器之间；所述大摇篮架体的中端设有摇篮安置孔，小摇篮支架的主***于摇篮安置孔中，摇篮安置孔的侧壁设有两个相正对的通孔，小摇篮支架的第二转轴。

优选的，所述大摇篮端盖与第一支撑座、第二支撑座的接触面上设有螺纹孔，大摇篮端盖与第一支撑座、第二支撑座通过螺杆固定连接。

优选的，所述小摇篮支架包括小摇篮架体、小摇篮封闭端盖、小摇篮圆锥滚子轴承、小摇篮端盖、小摇篮联轴器、小摇篮扭力电机、电机壳体、油封毡圈，第二转轴位于小摇篮架体的两侧，小摇篮封闭端盖、小摇篮圆锥滚子轴承、小摇篮端盖依次沿着第二转轴的延伸方向套设在第二转轴上，所述小摇篮封闭端盖与小摇篮端盖固定连接，小摇篮圆锥滚子轴承位于小摇篮封闭端盖、第二转轴、小摇篮端盖围成的封闭空间中，小摇篮封闭端盖、小摇篮端盖与第二转轴的接触面上设有毡圈槽，油封毡圈位于毡圈槽中，在其中一个第二转轴上还设有小摇篮联轴器、小摇篮扭力电机，小摇篮联轴器的内壁与第二转轴通过平键固定连接，小摇篮联轴器的一端与小摇篮扭力电机的转子固定连接，小摇篮扭力电机的定子与电机壳体固定连接，珩齿安置孔设置在小摇篮架体的中端，珩齿组件与珩齿安置孔套设连接。

优选的，所述小摇篮封闭端盖与小摇篮端盖的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮封闭端盖和小摇篮端盖通过螺杆固定连接，所述小摇篮扭力电机的定子与电机壳体的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮扭力电机与电机壳体通过螺杆固定连接。

优选的，所述珩齿组件包括珩磨轮扭力电机、固定端盖、珩磨轮过渡圈、两个珩磨轮挡圈、珩磨轮，所述珩磨轮扭力电机的定子的外侧与小摇篮架体接触，珩磨轮扭力电机的定子的上端、小摇篮架体的上端与固定端盖固定连接，珩磨轮扭力电机的转子的内侧与珩磨过渡圈的外侧接触，珩磨轮扭力电机的转子的上端和珩磨轮扭力电机的转子的下端分别与一个珩磨轮挡圈固定连接，珩磨轮夹在两个珩磨轮挡圈之间，珩磨轮挡圈的外侧、珩磨轮的外侧与珩磨轮过渡圈的内侧接触。

优选的，所述小摇篮架体、珩磨轮扭力电机的定子与固定端盖的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮架体、珩磨轮扭力电机与固定端盖通过螺杆固定连接，珩磨轮扭力电机的转子与珩磨轮挡圈的接触面上设有螺纹孔，以使珩磨轮扭力电机的转子与珩磨轮挡圈通过螺杆固定连接。

有益效果：本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架包括支撑组件、大摇篮支架、小摇篮支架、珩齿组件，所述支撑组件的两端与大摇篮支架的两端固定连接，所述大摇篮支架的中端与小摇篮支架固定连接，小摇篮支架的一端与珩齿组件固定连接，所述支撑组件包括支撑底板、第一支撑座、第二支撑座、两个支撑端盖，所述支撑底板的两端分别与第一支撑座、第二支撑座的下端固定连接，两个支撑端盖分别与第一支撑座、第二支撑座固定连接，第一支撑座和第二支撑座上设有通孔，相应的，大摇篮支架的两端设有第一转轴，大摇篮支架与第一支撑座、第二支撑座套设连接，大摇篮支架能够绕着第一转轴转动，大摇篮支架的中端的两侧还设有通孔，相应的，小摇篮支架的两端设有第二转轴，第二转轴与大摇篮支架套设连接。在珩齿加工过程中，通过大摇篮支架和小摇篮支架的配合，可以在珩齿的同时，对齿轮进行修形。立式内珩齿机双摇篮设计改变了现有珩磨轮刀架由单点支撑变为双支点支撑，使得珩削加工的稳定性更好，加工精度更高。独特的双摇篮卧式、主轴立式，一方面使得珩削时有利于切削液和磨屑由上而下依靠自重排液和排屑，也方便珩磨轮更换。另一方面，主轴除现有功能外，采用涨套装夹***进行工件的安装、定位、夹紧、上下料等工序，可以替代现有珩齿机额外配套机器人或输送线进行上下料的方式，降低机床生产成本。若要进一步减小上下料对生产节拍的影响，可采用双主轴交替上下料和加工，进一步提高珩削加工效率。

附图说明

图1为本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架的组装结构示意图。

图2为本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架的拆分结构示意图。

图3为本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架的一较佳角度的剖视图。

图4为本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架的另一较佳角度的剖视图。

图5为本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架的局部结构示意图。

图中：精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架10、支撑组件20、支撑底板201、第一支撑座202、第二支撑座203、支撑端盖204、大摇篮支架30、大摇篮架体301、第一转轴3011、大摇篮端盖302、调整垫片303、大摇篮圆锥滚子轴承304、大摇篮联轴器305、Z型橡胶油封306、大摇篮扭力电机307、电机固定圈308、小摇篮支架40、小摇篮架体401、第二转轴4011、小摇篮封闭端盖402、小摇篮圆锥滚子轴承403、小摇篮端盖404、小摇篮联轴器405、小摇篮扭力电机406、电机壳体407、油封毡圈408、珩齿组件50、珩磨轮扭力电机501、固定端盖502、珩磨轮过渡圈503、珩磨轮挡圈504、珩磨轮505。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图1至图5，一种精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架10包括支撑组件20、大摇篮支架30、小摇篮支架40、珩齿组件50，所述支撑组件20的两端与大摇篮支架30的两端固定连接，所述大摇篮支架30的中端与小摇篮支架40固定连接，小摇篮支架40的一端与珩齿组件50固定连接，所述支撑组件20包括支撑底板201、第一支撑座202、第二支撑座203、两个支撑端盖204，所述支撑底板201的两端分别与第一支撑座202、第二支撑座203的下端固定连接，两个支撑端盖204分别与第一支撑座202、第二支撑座203固定连接，第一支撑座202和第二支撑座203上设有通孔，相应的，大摇篮支架30的两端设有第一转轴3011，大摇篮支架30与第一支撑座202、第二支撑座203套设连接，大摇篮支架30能够绕着第一转轴3011转动，大摇篮支架30的中端的两侧还设有通孔，相应的，小摇篮支架40的两端设有第二转轴4011，第二转轴4011与大摇篮支架30套设连接，小摇篮支架40上还设有珩齿安置孔，珩齿组件50与珩齿安置孔套设连接。

进一步的，所述大摇篮支架30包括大摇篮架体301、大摇篮端盖302、调整垫片303、大摇篮圆锥滚子轴承304、大摇篮联轴器305、Z型橡胶油封306、大摇篮扭力电机307、电机固定圈308，所述第一转轴3011位于大摇篮架体301的两侧，大摇篮端盖302、调整垫片303、大摇篮圆锥滚子轴承304依次沿着第一转轴3011的延伸方向套设在第一转轴3011上，所述大摇篮端盖302、第一支撑座202、第二支撑座203与第一转轴3011的接触面上还设有油封槽，Z型橡胶油封306位于油封槽中，在其中一个第一转轴3011上还设有大摇篮联轴器305，所述大摇篮联轴器305的内壁与第一转轴3011通过平键固定连接，大摇篮联轴器305的外壁与大摇篮扭力电机307的转子固定连接，以使大摇篮扭力电机307带动大摇篮联轴器305转动，从而带动第一转轴3011转动，电机固定圈308位于大摇篮扭力电机307的定子与大摇篮联轴器305之间；所述大摇篮架体301的中端设有摇篮安置孔，小摇篮支架40的主***于摇篮安置孔中，摇篮安置孔的侧壁设有两个相正对的通孔，小摇篮支架40的第二转轴4011。

进一步的，所述大摇篮端盖302与第一支撑座202、第二支撑座203的接触面上设有螺纹孔，大摇篮端盖302与第一支撑座202、第二支撑座203通过螺杆固定连接。

大摇篮扭力电机307的转子转动一定角度，带动大摇篮联轴器305转动，大摇篮联轴器305再带动第一转轴3011转动，第一转轴3011转动时带动小摇篮支架40倾斜一定角度。

进一步的，所述小摇篮支架40包括小摇篮架体401、小摇篮封闭端盖402、小摇篮圆锥滚子轴承403、小摇篮端盖404、小摇篮联轴器405、小摇篮扭力电机406、电机壳体407、油封毡圈408，第二转轴4011位于小摇篮架体401的两侧，小摇篮封闭端盖402、小摇篮圆锥滚子轴承403、小摇篮端盖404依次沿着第二转轴4011的延伸方向套设在第二转轴4011上，所述小摇篮封闭端盖402与小摇篮端盖404固定连接，小摇篮圆锥滚子轴承403位于小摇篮封闭端盖402、第二转轴4011、小摇篮端盖404围成的封闭空间中，小摇篮封闭端盖402、小摇篮端盖404与第二转轴4011的接触面上设有毡圈槽，油封毡圈408位于毡圈槽中，在其中一个第二转轴4011上还设有小摇篮联轴器405、小摇篮扭力电机406，小摇篮联轴器405的内壁与第二转轴4011通过平键固定连接，小摇篮联轴器405的一端与小摇篮扭力电机406的转子固定连接，小摇篮扭力电机406的定子与电机壳体407固定连接，珩齿安置孔设置在小摇篮架体401的中端，珩齿组件50与珩齿安置孔套设连接。

进一步的，所述小摇篮封闭端盖402与小摇篮端盖404的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮封闭端盖402和小摇篮端盖404通过螺杆固定连接，所述小摇篮扭力电机406的定子与电机壳体407的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮扭力电机406与电机壳体407通过螺杆固定连接。

小摇篮扭力电机406转动一定角度时，带动小摇篮联轴器405转动，小摇篮联轴器405再带动第二转轴4011偏转一定角度，从而使小摇篮支架40上的珩齿组件50偏转一定角度。

进一步的，所述珩齿组件50包括珩磨轮扭力电机501、固定端盖502、珩磨轮过渡圈503、两个珩磨轮挡圈504、珩磨轮505，所述珩磨轮扭力电机501的定子的外侧与小摇篮架体401接触，珩磨轮扭力电机501的定子的上端、小摇篮架体401的上端与固定端盖502固定连接，珩磨轮扭力电机501的转子的内侧与珩磨过渡圈的外侧接触，珩磨轮扭力电机501的转子的上端和珩磨轮扭力电机501的转子的下端分别与一个珩磨轮挡圈504固定连接，珩磨轮505夹在两个珩磨轮挡圈504之间，珩磨轮挡圈504的外侧、珩磨轮505的外侧与珩磨轮过渡圈503的内侧接触。

进一步的，所述小摇篮架体401、珩磨轮扭力电机501的定子与固定端盖502的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮架体401、珩磨轮扭力电机501与固定端盖502通过螺杆固定连接，珩磨轮扭力电机501的转子与珩磨轮挡圈504的接触面上设有螺纹孔，以使珩磨轮扭力电机501的转子与珩磨轮挡圈504通过螺杆固定连接。

本发明的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架10在工作时采用双点支撑，通过控制扭力电机的转动角度，从而控制大摇篮支架30以及小摇篮支架40的倾斜角度，进而调整珩磨轮505的角度，对工件进行珩削和修形，最终能够减小或避免出现“齿形不对称或压力角误差”以及“齿向呈锥形或齿向不对称”等误差缺陷，提高珩削加工精度。双摇篮卧式布局可应用于立式内啮合珩齿机。主轴立式布局，既有利于排液排屑，也不需要额外配套机器人或输送带上下料，提高生产效率和机床柔性，降低了机床制造成本。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：包括支撑组件、大摇篮支架、小摇篮支架、珩齿组件，所述支撑组件的两端与大摇篮支架的两端固定连接，所述大摇篮支架的中端与小摇篮支架固定连接，小摇篮支架的一端与珩齿组件固定连接，所述支撑组件包括支撑底板、第一支撑座、第二支撑座、两个支撑端盖，所述支撑底板的两端分别与第一支撑座、第二支撑座的下端固定连接，两个支撑端盖分别与第一支撑座、第二支撑座固定连接，第一支撑座和第二支撑座上设有通孔，相应的，大摇篮支架的两端设有第一转轴，大摇篮支架与第一支撑座、第二支撑座套设连接，大摇篮支架能够绕着第一转轴转动，大摇篮支架的中端的两侧还设有通孔，相应的，小摇篮支架的两端设有第二转轴，第二转轴与大摇篮支架套设连接，小摇篮支架上还设有珩齿安置孔，珩齿组件与珩齿安置孔套设连接。

2.如权利要求1所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述大摇篮支架包括大摇篮架体、大摇篮端盖、调整垫片、大摇篮圆锥滚子轴承、大摇篮联轴器、Z型橡胶油封、大摇篮扭力电机、电机固定圈，所述第一转轴位于大摇篮架体的两侧，大摇篮端盖、调整垫片、大摇篮圆锥滚子轴承依次沿着第一转轴的延伸方向套设在第一转轴上，所述大摇篮端盖、第一支撑座、第二支撑座与第一转轴的接触面上还设有油封槽，Z型橡胶油封位于油封槽中，在其中一个第一转轴上还设有大摇篮联轴器，所述大摇篮联轴器的内壁与第一转轴通过平键固定连接，大摇篮联轴器的外壁与大摇篮扭力电机的转子固定连接，以使大摇篮扭力电机带动大摇篮联轴器转动，从而带动第一转轴转动，电机固定圈位于大摇篮扭力电机的定子与大摇篮联轴器之间；所述大摇篮架体的中端设有摇篮安置孔，小摇篮支架的主***于摇篮安置孔中，摇篮安置孔的侧壁设有两个相正对的通孔，小摇篮支架的第二转轴。

3.如权利要求2所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述大摇篮端盖与第一支撑座、第二支撑座的接触面上设有螺纹孔，大摇篮端盖与第一支撑座、第二支撑座通过螺杆固定连接。

4.如权利要求1所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述小摇篮支架包括小摇篮架体、小摇篮封闭端盖、小摇篮圆锥滚子轴承、小摇篮端盖、小摇篮联轴器、小摇篮扭力电机、电机壳体、油封毡圈，第二转轴位于小摇篮架体的两侧，小摇篮封闭端盖、小摇篮圆锥滚子轴承、小摇篮端盖依次沿着第二转轴的延伸方向套设在第二转轴上，所述小摇篮封闭端盖与小摇篮端盖固定连接，小摇篮圆锥滚子轴承位于小摇篮封闭端盖、第二转轴、小摇篮端盖围成的封闭空间中，小摇篮封闭端盖、小摇篮端盖与第二转轴的接触面上设有毡圈槽，油封毡圈位于毡圈槽中，在其中一个第二转轴上还设有小摇篮联轴器、小摇篮扭力电机，小摇篮联轴器的内壁与第二转轴通过平键固定连接，小摇篮联轴器的一端与小摇篮扭力电机的转子固定连接，小摇篮扭力电机的定子与电机壳体固定连接，珩齿安置孔设置在小摇篮架体的中端，珩齿组件与珩齿安置孔套设连接。

5.如权利要求4所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述小摇篮封闭端盖与小摇篮端盖的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮封闭端盖和小摇篮端盖通过螺杆固定连接，所述小摇篮扭力电机的定子与电机壳体的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮扭力电机与电机壳体通过螺杆固定连接。

6.如权利要求1所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述珩齿组件包括珩磨轮扭力电机、固定端盖、珩磨轮过渡圈、两个珩磨轮挡圈、珩磨轮，所述珩磨轮扭力电机的定子的外侧与小摇篮架体接触，珩磨轮扭力电机的定子的上端、小摇篮架体的上端与固定端盖固定连接，珩磨轮扭力电机的转子的内侧与珩磨过渡圈的外侧接触，珩磨轮扭力电机的转子的上端和珩磨轮扭力电机的转子的下端分别与一个珩磨轮挡圈固定连接，珩磨轮夹在两个珩磨轮挡圈之间，珩磨轮挡圈的外侧、珩磨轮的外侧与珩磨轮过渡圈的内侧接触。

7.如权利要求6所述的精密立式内啮合珩齿机双摇篮刀架，其特征在于：所述小摇篮架体、珩磨轮扭力电机的定子与固定端盖的接触面上设有螺纹孔，以使小摇篮架体、珩磨轮扭力电机与固定端盖通过螺杆固定连接，珩磨轮扭力电机的转子与珩磨轮挡圈的接触面上设有螺纹孔，以使珩磨轮扭力电机的转子与珩磨轮挡圈通过螺杆固定连接。

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