本實用新型專利技術為一種插齒機插斜齒螺旋角調整機構，屬于圓柱齒輪加工機床制造領域。它由兩套曲柄滑塊機構、兩套杠桿滑塊機構和一套螺旋角合成機構組成，它可將一些只能插削一種固定螺旋角的普通插齒機改造成能插削任一旋向，各種螺旋角的萬能斜齒插齒機或新設計一種新型的萬能斜齒插齒機。插斜齒螺旋角的調整靠撥動兩曲柄滑塊偏心位置來實現，調整方便，精度高，可保證得到準確的螺旋運動。可解決小直徑、大螺旋角內齒輪的插齒困難，適合單件生產及多品種小批量生產各種斜齒圓柱齒輪。（*該技術在2002年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本技術提出的一種插齒機插斜齒螺旋角調整機構屬于圓柱齒輪加工機床制造領域。目前市場上銷售的插齒機只能加工直齒輪或者在插齒機刀架上，設計、制造專用螺旋導軌后加工一種固定螺旋角的斜齒輪。一臺插齒機一般只有一副專用螺旋導軌，因為螺旋導軌多次拆裝將會影響齒輪的加工精度，螺旋導軌安裝調整較復雜，費工、費時，所以一般插齒機插削斜齒輪的螺旋角是不可調整的。到八十年代中期，美國和西德先后專利技術了兩種可在一定范圍內調整插斜齒螺旋角的插齒機，并申請了專利。從西德的專利(專利號3328904)來看，它是一種數控型可調螺旋角插齒機構，由于需要研制高精度、高靈敏度的數控系統，成本高，制造困難，至今未見有產品在市場銷售。美國的專利(專利號為4606682)是機械型可調螺旋角插齒機構，它的傳動系統如附附圖說明圖1所示，它是利用刀架上的兩套曲柄連桿滑塊機構，一套驅動主軸作往復直線運動，另一套驅動主軸作往復旋轉運動，兩種運動合成為主軸的螺旋運動，通過調整一曲柄盤的偏心大小，可調整主軸往復行程的大小；通過調整另一曲柄盤的偏心大小，可改變螺旋齒花鍵套的行程大小，再通過直齒花鍵可改變主軸的轉角大小，從而可改變插斜齒螺旋角的大小。將附圖1所示的兩套曲柄連桿滑塊機構簡化為附圖2。設曲柄盤Ⅰ上的偏心點從AO點旋轉θ角至A點，連桿L使滑塊從BO點垂直移動至B點，也就是主軸及插齒刀垂直移動量為H。另一曲柄盤Ⅱ上的一偏心點從CO點旋轉θ′角至C點，連桿L使滑塊從DO點垂直移動至D點，其垂直位移量為h，叉架的垂直位移使外導輪作往復螺旋運動，通過花鍵使主軸及插齒刀作往復旋轉運動，叉架垂直移動h時，插齒刀分度圓上的一點從EO點旋轉α角至E點。設螺旋齒花鍵的導程為T，插齒刀分度圓直徑為df，那么α＝360°，h／T ＝π·df·α／360°＝π·df·h／T當插齒刀垂直位移H，刀具分度圓旋轉弧長 時，其插斜齒螺旋角β＝tg－1 ／H。當兩曲柄盤旋轉任一角度時，β角均應為一定值，才能保證所插斜齒的齒向精度。從β角的計算公式可看出，只要h／H為常數，β角即為定值。設曲柄盤Ⅰ轉過θ角時，曲柄盤Ⅱ轉過θ′角則h /H =l2- r2sin2θ2+ r - rcos θ ′ -1L2- R2sin2θ+R - Rcos θ - L]]>式中R、r、L、l均為常數，θ和θ′在0～360°間變化時，h／H值也將隨之變化，無論θ＝θ′還是θ≠θ′，h／H都不能完全保證是一常數。由此得出該專利技術在理論上存在螺旋線誤差，且誤差范圍超過齒輪加工精度標準范圍。此外從結構設計與受力分析來看，兩套曲柄連桿滑塊機構，同時設計在刀架上部，在結構設計上比較困難，曲柄盤Ⅱ經連桿將力傳給叉架，再經外導軌使螺旋齒花鍵作螺旋運動時，受力情況不佳，因連桿與主軸軸心線之間存在一偏心距，必然會產生偏心力矩，將影響插齒精度。該專利技術不僅于1984年9月在美國申請了專利，而且于1985年和1986年先后在日本和西德申請了專利，但至今沒有產品供應市場，這可能是因為該專利技術存在問題的緣故。本技術的目的是針對上述兩種插斜齒螺旋角調整機構的不足，而提出的一種機械型插齒機插斜齒螺旋角調整機構，能在理論上完全消除螺旋線誤差，插斜齒螺旋角的調整范圍大，結構簡單易于實現，精度高，利用本技術可將一些普通插齒機改造成為萬能斜齒輪插齒機或新設計一種新型的萬能斜齒插齒機。本技術的技術解決方案見附圖3和附圖4，該機構由一個螺旋角合成機構、兩個曲柄滑塊機構和兩個杠桿滑塊機構組成，其中一個主曲柄滑塊機構上的輔助軸4通過一個杠桿滑塊機構與螺旋角合成機構中的主軸1滑動連接；另一個輔助曲柄滑塊機構上的輔助軸16通過另一個杠桿滑塊機構與螺旋角合成機構中的連接軸套12滑動連接；這樣，兩個曲柄滑塊機構上各自的輔助軸上下移動就會導致螺旋角合成機構中主軸1、連接軸套12的相應上下移動。主曲柄滑塊機構由齒輪21、主曲柄盤5、帶框架的輔助軸4、偏心滑塊6和偏心軸7組成；輔助曲柄滑塊機構由齒輪21、輔助曲柄盤13、帶框架的輔助軸16、偏心滑塊14和偏心軸15組成。調整偏心軸的位置可改變帶框架輔助軸4和16上下移動的行程和速度。兩個曲柄滑塊機構分別與兩個杠桿滑塊機構相連，每一杠桿滑塊機構都由兩個滑塊和一根杠桿組成，兩個滑塊分別安裝在杠桿的兩端，且兩杠桿滑塊機構的杠桿比必須相同，即CD／BC＝C1D1／B1C1。兩杠桿滑塊機構通過滑塊2和17分別與螺旋角合成機構中的主軸1和連接軸套12相連，螺旋角合成機構由刀架分度蝸輪3，固定螺旋導軌10、活動螺旋導軌9、直導軌23、主軸1、連接軸套12和靜壓系統組成，活動螺旋導軌外表面上的螺旋花鍵與固定螺旋導軌內表面上的螺旋花鍵槽相嚙合，活動螺旋導軌內表面上的直導軌花鍵槽與直導軌外表面上的花鍵相嚙合，活動螺旋導軌9與連接軸套12連為一體，直導軌23固定在主軸1上，主軸1的下端安裝刀具，主軸1與連接軸套12安置在同一條軸線上，刀架分度蝸輪8與固定螺旋導軌10連為一體。靜壓系統有兩組，其中一組由節流器11、進油孔25、固定螺旋導軌內表面與活動螺旋導軌外表面之間形成的靜壓腔26組成，八個豎直的進油孔均勻分布在固定螺旋導軌10中，這些進油孔連通節流器和固定螺旋導軌內表面上的靜壓腔26；另一組由旋轉接頭20、節流器19、活動螺旋導軌內表面與直導軌外表面之間形成的靜壓腔27組成，八個豎直進油孔均勻分布在連接軸套12和活動螺旋導軌9中，這些進油孔連通節流器19和靜壓腔27，進油管通過旋轉接頭20與節流器19相通，壓力油分別通過16個節流器和16個進油孔到達兩個靜壓腔，使活動螺旋導軌及主軸上直導軌在壓力油的作用下處于懸浮狀態，不受外力干擾，可消除導軌間隙對傳動精度的影響。本技術比美國專利優越的關鍵在于將曲柄連桿滑塊機構改為曲柄滑塊機構加杠桿滑塊機構，這一改動可從理論上消除螺旋線誤差。將附圖3所示的機構簡化為附圖5，當主曲柄盤5轉動時，固定在其上的偏心滑塊A以R為半徑繞中心O旋轉，帶框架的輔助軸4產生往復直線運動，經滑塊B，杠桿3，滑塊D使主軸1產生往復直線運動，當滑塊A轉過角度θ時，輔助軸4垂直移動H1，主軸垂直移動H，其關系式為H＝H1·CD／BC＝(R－R·｜COSθ｜)·CD／BC＝R(1－｜COSθ｜)·CD／BC同理，設驅動活動螺旋導軌垂直移動的輔助曲柄盤半徑為r，活動螺旋導軌的垂直位移為h，由于杠桿比CD／BC＝C1D1／B1C1，則h＝r(1－｜COSθ′｜)·C1D1／B1C1＝r(1－｜cosθ′｜)·CD／BC當取θ′＝θ或者θ′＝θ＋180°時h／H＝r·(1－｜cosθ｜)·CD／BC／［R·(1－｜COSθ｜)·CD／BC］＝r／R＝C(常數)因此，當主、輔曲柄盤在同一相位或相位角相差180°時，其活動螺旋導軌的垂直位移與主軸的垂直位移之比為常數，即為主、輔曲柄盤半徑之比。對于一條標準螺旋線來說，它的垂直位移與其轉角之比為一常數。所以只要將活動螺旋導軌的螺旋花鍵做成標準的螺旋線，就能保證活動螺旋導軌的垂直位移與其轉角之比為一常數，因為h／H＝C(常數)，所以主軸的垂直位移與主軸的轉角之比也為常數，因此可使主軸的運動合成為標準的螺旋運動。前述螺旋角計算公式β＝tg－1(π·df／T·h／本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種插齒機插斜齒螺旋角調整機構，其特征在于：它由一個螺旋角合成機構，兩個曲柄滑塊機構和兩個杠桿滑塊機構組成，其中一個主曲柄滑塊機構上的輔助軸４通過一個杠桿滑塊機構與螺旋角合成機構中的主軸１滑動連接；另一個輔助曲柄滑塊機構上的輔助軸１６通過另一個杠桿滑塊機構與螺旋角合成機構中的連接軸套１２滑動連接；這樣，兩個曲柄滑塊機構上各自的輔助軸上下移動就會導致螺旋角合成機構中主軸１、連接軸套１２的相應上下移動。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王秉鈞，
申請(專利權)人：南京第二機床廠，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]
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