變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)其加工方法是加工齒扇齒面所需的展成運(yùn)動(dòng)由定盤型線確定，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)展成加工所需的變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)，展成機(jī)構(gòu)由動(dòng)力箱、展成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾具三部分組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、精度高，依據(jù)不同加工要求，可做成結(jié)構(gòu)不同的展成裝置，安裝在銑、磨、插、滾、拉等機(jī)床上完成齒面加工，只需改變定盤型線和刀具參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)齒扇的齒面加工，還可制成多種自動(dòng)高效的專用機(jī)床。（*該技術(shù)在2013年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器變速比齒扇的齒面加工方法及設(shè)備領(lǐng)域。汽車變速比循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由一等齒距齒條與一特殊的變齒距齒扇嚙合而組成傳動(dòng)副，以實(shí)現(xiàn)速比隨著方向盤轉(zhuǎn)角(齒條移動(dòng)或齒扇轉(zhuǎn)角)的不同而變化，從而兼顧汽車的轉(zhuǎn)向輕便性與操縱靈敏性的要求，可顯著地提高汽車的操縱性能。然而，這種轉(zhuǎn)向器的關(guān)鍵零件-變速比齒扇卻難以用普通切齒機(jī)床加工。目前，國(guó)內(nèi)外加工變速比齒扇的設(shè)備，采用插齒機(jī)床，其原理是在普通插齒機(jī)基礎(chǔ)上，將齒條做成梳齒刀，而將速比變化引起齒扇的附加運(yùn)動(dòng)疊加到定速比運(yùn)動(dòng)上，用凸輪控制或采用數(shù)控實(shí)現(xiàn)變速比。這類機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、生產(chǎn)量小，難以滿足眾多轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠家的需求。本專利技術(shù)的目的是，提供一種新穎的加工方法和結(jié)構(gòu)獨(dú)特的展成機(jī)構(gòu)，它可以與普通機(jī)床如銑床、磨床、插床、滾床、拉床結(jié)合，即可方便、準(zhǔn)確地加工出變速比齒扇的齒面。本專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高等特點(diǎn)。本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，其齒面加工方法是在動(dòng)力箱中將電機(jī)高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)諧波減速器降速，再經(jīng)過(guò)正弦機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成撥叉的往復(fù)推動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撥叉往復(fù)推動(dòng)展成機(jī)構(gòu)中的三角支架時(shí)，可帶動(dòng)動(dòng)盤、夾具及工件一起沿定盤內(nèi)腔型線做平面運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變速比轉(zhuǎn)動(dòng)平移，完成工件相對(duì)于刀具展成運(yùn)動(dòng)。展成運(yùn)動(dòng)規(guī)律由定盤內(nèi)腔型線確定。本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，其展成機(jī)構(gòu)的特征是由動(dòng)力箱、展成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾具三部份組成，見附附圖說(shuō)明圖1。動(dòng)力箱中有電機(jī)、諧波減速器和正弦機(jī)構(gòu)，電機(jī)〔1〕和諧波減速器〔2〕用螺栓連接，并固定在箱體〔3〕上，箱體〔3〕用螺釘固定在支座〔21〕上，箱體〔3〕前端面與垂直平面成α角，α角度要根據(jù)齒扇切削角的要求確定，轉(zhuǎn)盤〔4〕通過(guò)鍵與減速器輸出軸連接，轉(zhuǎn)盤〔4〕上裝有偏置螺母撥銷〔5〕，螺母撥銷〔5〕另一端插在十字滑盤〔6〕的滑槽中，螺母撥銷可在滑槽中滑動(dòng)，十字滑槽的右端通過(guò)螺釘與撥叉〔7〕固連，撥叉〔7〕裝在支架〔20〕中，支架〔20〕上開有水平滑槽，撥叉〔7〕可水平滑動(dòng)。展成機(jī)構(gòu)由定盤、動(dòng)盤、三角支架組成，定盤〔13〕用螺釘固定在箱體〔3〕上，定盤〔13〕的內(nèi)腔形狀是按照轉(zhuǎn)向器變速比要求設(shè)計(jì)的型線，三角支架〔15〕裝在定盤〔13〕內(nèi)腔中，三角支架〔15〕左右兩角各裝有一個(gè)滾子〔22〕，頂角裝有扇形板〔11〕，調(diào)節(jié)螺釘〔9〕和斜鐵〔10〕裝在扇形板和三角支架之間，是附圖2，用來(lái)消除間隙使三角架與型線三點(diǎn)接觸。端蓋〔8〕左端插在撥叉〔7〕中，右端用螺釘固定在三角支架上，動(dòng)盤〔14〕用螺釘固連在三角支架上，壓環(huán)〔12〕用螺釘固定在動(dòng)盤〔14〕上。夾具中，夾具體〔19〕由三角支架定位并通過(guò)螺釘固定在動(dòng)盤〔14〕上，夾具體上裝有V型鐵〔16〕，夾緊螺桿〔17〕，鉗口滑座〔18〕。本專利技術(shù)變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，加工齒扇所需展成運(yùn)動(dòng)規(guī)律由定盤型線完全確定，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)展成所需的變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移;對(duì)不同參數(shù)的轉(zhuǎn)向器，只需改變定盤內(nèi)腔型線的形狀和刀具參數(shù)，可以做成結(jié)構(gòu)不同的展成裝置，安裝在不同的機(jī)床如銑床、磨床、插床、滾床、拉床工作臺(tái)上完成齒扇各種方法的加工;還可以制成銑、磨、插、拉自動(dòng)高效的變速比齒扇加工的專用機(jī)床。下面結(jié)合具體實(shí)施例做一詳細(xì)說(shuō)明。附圖1所示為在普通臥式銑床上使用的展成裝置，整個(gè)裝置安裝在銑床工作臺(tái)上。其工作原理如下電機(jī)〔1〕輸出的高速轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)諧波減速器〔2〕降速，它們固連在一起并經(jīng)法蘭〔23〕固定在箱體〔3〕上，輸出軸通過(guò)鍵帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤〔4〕，通過(guò)偏置的螺母撥銷〔5〕帶動(dòng)十字滑盤〔6〕，使與之固連的撥叉〔7〕在支架〔20〕的水平槽內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，撥叉〔7〕推動(dòng)固連在三角支架〔15〕端部的端蓋〔8〕，從而推動(dòng)三角支架。定盤〔13〕固定在箱體〔3〕上，后者又固定在底座〔21〕上。三角支架通過(guò)兩個(gè)滾子〔22〕和一個(gè)扇形板〔11〕支承在定盤的型線上，并可調(diào)節(jié)螺釘〔9〕經(jīng)斜鐵〔10〕消除間隙，使三角支架與型線三點(diǎn)接觸。三角支架與動(dòng)盤〔14〕固連，夾具也由三角支架定位并固連在動(dòng)盤上，夾具上的V型鐵〔16〕用于定位夾緊工件。當(dāng)撥叉推動(dòng)三角支架時(shí)，三角支架則可帶動(dòng)動(dòng)盤，夾具和工件一起在定盤型線上作平面運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。該展成運(yùn)動(dòng)與機(jī)床運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，機(jī)床除刀具主運(yùn)動(dòng)外，還有工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以完成齒扇全齒長(zhǎng)的切削，切深由銑床升降工作臺(tái)完成。箱體傾斜α，是按照齒扇切削角的要求設(shè)計(jì)的。設(shè)某循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，齒條參數(shù)見表1，齒扇參數(shù)見表2。表1 表2 速比特性 附圖1是銑床上加工變速比齒扇齒面的展成機(jī)構(gòu)。附圖2是展成機(jī)構(gòu)的K向視圖。其中1.電機(jī)2.諧波減速器3.箱體4.轉(zhuǎn)盤5.螺母撥銷6.十字滑盤7.撥叉8.端蓋9.調(diào)節(jié)螺釘10.斜鐵11.扇形板12.壓環(huán)13.定盤14.動(dòng)盤15.三角支架16.V型鐵17.夾緊螺桿18.鉗口滑座19.夾具體20.支座21.底座22.滾子23.壓蓋權(quán)利要求1.本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，其齒面加工方法的特征是在動(dòng)力箱中將電機(jī)高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)諧波減速器降速，再經(jīng)過(guò)正弦機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成撥叉的往復(fù)推動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撥叉往復(fù)推動(dòng)展成機(jī)構(gòu)中的三角支架時(shí)，可帶動(dòng)動(dòng)盤、夾具及工件一起沿定盤內(nèi)腔型線做平面運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移，完成工件相對(duì)于刀具展成運(yùn)動(dòng)，展成運(yùn)動(dòng)規(guī)律由定盤內(nèi)腔型線確定。2.本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，其展成機(jī)構(gòu)的特征是由動(dòng)力箱、展成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾具三部份組成見附圖1，動(dòng)力箱中有電機(jī)、諧波減速器和正弦機(jī)構(gòu)，電機(jī)〔1〕和諧波減速器〔2〕用螺栓連接、并固定在箱體〔3〕上，箱體〔3〕用螺釘固定在支座〔21〕上，箱體〔3〕前端面與垂直平面成α角，α角根據(jù)齒扇切削角的要求確定，轉(zhuǎn)盤〔4〕通過(guò)鍵與減速器輸出軸連接，轉(zhuǎn)盤〔4〕上裝有偏置螺母撥銷〔5〕，螺母撥銷〔5〕另一端插在十字滑盤〔6〕的滑槽中，十字滑槽的右端通過(guò)螺釘與撥叉〔7〕固連，撥叉〔7〕裝在支架〔20〕中，支架〔20〕上開有水平滑槽，展成機(jī)構(gòu)由定盤、動(dòng)盤、三角支架組成，見附圖2，定盤〔13〕用螺釘固定在箱體〔3〕上，定盤〔13〕內(nèi)腔形狀是按照轉(zhuǎn)向器交速比要求設(shè)計(jì)的型線，三角支架〔15〕裝在定盤〔13〕內(nèi)腔中，三角支架〔15〕左右兩角各裝有一個(gè)滾子〔22〕，頂角裝有扇形板〔11〕，調(diào)節(jié)螺釘〔9〕和斜鐵〔10〕裝在扇形板和三角架之間，端蓋〔8〕左端插在撥叉〔7〕中，右端用螺釘固定在三角支架上，動(dòng)盤〔14〕用螺釘固定在三角支架上，壓環(huán)〔12〕用螺釘固定在動(dòng)盤〔14〕上，夾具體上裝有V型鐵〔16〕，夾緊螺桿〔17〕，鉗口滑座〔18〕。3.按照權(quán)利要求1或2所述的展成機(jī)構(gòu)、對(duì)不同參數(shù)的轉(zhuǎn)向器只需改變盤型線的形狀和刀具參數(shù)。4.按照權(quán)利要求1或2所述的展成機(jī)構(gòu)可裝在不同的機(jī)床如銑、磨、插、拉、滾床上完成齒扇齒面的各種方法加工，或制成各種專用機(jī)床。全文摘要本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)其加工方法是加工齒扇齒面所需的展成運(yùn)動(dòng)由定盤型線確定，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)展成加工所需的變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)，展成機(jī)構(gòu)由動(dòng)力箱、展成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾具三部分組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、精度高，依據(jù)不同加工要求，可做成結(jié)構(gòu)不同的展成裝置，安裝在銑、磨、插、滾、拉等機(jī)床上完成齒面加工，只需改變定盤型線和刀具參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)齒扇的齒面加工本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
本專利技術(shù)的變速比齒扇齒面加工方法和展成機(jī)構(gòu)，其齒面加工方法的特征是在動(dòng)力箱中將電機(jī)高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)諧波減速器降速，再經(jīng)過(guò)正弦機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成撥叉的往復(fù)推動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撥叉往復(fù)推動(dòng)展成機(jī)構(gòu)中的三角支架時(shí)，可帶動(dòng)動(dòng)盤、夾具及工件一起沿定盤內(nèi)腔型線做平面運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變速比轉(zhuǎn)動(dòng)和平移，完成工件相對(duì)于刀具展成運(yùn)動(dòng)，展成運(yùn)動(dòng)規(guī)律由定盤內(nèi)腔型線確定。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉健，吳宏基，賈巨民，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大連理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：21[中國(guó)|遼寧]