一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备

1.本发明涉及齿轮齿面仿生强化技术领域，特别涉及一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备。


背景技术：

2.齿轮齿面加工指利用机械手段获得齿轮表面特定结构和精度的工艺过程,现有齿轮齿面加工技术加工出来的齿轮耐磨性往往不高，此外，在加工过程中存在加工齿轮更换困难的情况，生产效率极低，不适用于流水线的加工制造。因此本发明设计出一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供了一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备，可以在齿轮齿形表面加工出规则、密排的球形仿生形貌，增加齿轮啮合面的润滑能力，增强齿轮耐磨性，从而提高齿轮使用寿命。
4.一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备，包括工作台、升降组件、气缸组件、齿轮齿面加工组件和减速器组件；
5.工作台立板四角处均纵向设有第二滑轨；
6.升降组件包括升降垫块、第一蜗杆螺旋升降机、第二蜗杆螺旋升降机、升降机刚性轴、第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器、升降电机垫板和升降电机；
7.所述升降垫块设置在工作台下台板上，升降垫块上端两侧分别设有第一蜗杆螺旋升降机与第二蜗杆螺旋升降机，升降机刚性轴两端分别通过第一联轴器和第二联轴器与第一蜗杆螺旋升降机和第二蜗杆螺旋升降机固连，升降电机通过升降电机垫板与工作台下台板连接且升降电机转子通过第三联轴器与第二蜗杆螺旋升降机固连；
8.所述气缸组件包括第一导轨、第一气缸、第二气缸、气缸连接块、气缸工作台、气缸支架和导轨钳制器；
9.气缸工作台下端面与第一蜗杆螺旋升降机和第二蜗杆螺旋升降机的活动端固连，气缸工作台上端两侧均设有第一导轨，气缸工作台通过四角处设置的滑槽与第二滑轨滑动连接，气缸工作台四角处还设有能夹紧在第二滑轨上的导轨钳制器，第一气缸和第二气缸通过气缸支架相向设置在气缸工作台内侧，第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆通过气缸连接块相连接；
10.所述减速器组件包括减速电机、电机固定板、电机底座、减速器支架、支撑架、减速电机联轴器和可调垫铁，减速电机通过电机固定板与电机底座连接，电机底座四角处均设有可调垫铁，减速电机的转子贯穿设置在电机底座上的减速器支架，减速器支架上还连接有支撑架；
11.所述齿轮齿面加工组件包括固定块、齿条衬块、齿条、齿轮、t型槽限位组件、连接轴、轴承座、齿轮轴、锥轴、顶尖尾座、调整滑块、电控平移台和锥形块；
12.固定块固连在气缸连接块上方，并与第一导轨滑动连接，固定块中空内部设有电控平移台，电控平移台上连接有调整滑块，齿条衬块滑动连接在固定块的t型槽中并与调整滑块固连，齿条衬块两侧的t型槽内设有可对齿条衬块限位的t型槽限位组件，齿条设置在齿条衬块上端，连接轴通过减速电机联轴器与减速电机转子固连，连接轴与设置在减速器支架上的轴承座转动连接并延伸至轴承座外侧，连接轴首端与齿轮轴通过法兰连接，齿轮通过花键与齿轮轴连接，顶尖尾座与减速器支架固连且顶尖尾座上连接有锥轴，锥轴上靠近齿轮轴侧连接有多个不同直径的锥形块，锥形块与齿轮轴抵触，用以限位齿轮；
13.所述的齿条齿形表面规则的设有与待加工齿轮齿形表面仿生形貌相配合的仿生胎模。
14.优选的，所述的齿条齿形表面仿生胎模为规则的向外凸起的半球形凸起。
15.优选的，所述的减速电机为伺服电机。
16.优选的，当待加工齿轮顺时针转动时，齿条向左运动，待加工齿轮左侧的第一气缸处于伸出状态，第二气处于缩回状态，当齿条向左运动时需要克服第一气缸的推力，同时齿条受到加工齿轮的啮合力，当第一气缸收缩到位后，第二气缸处于伸出状态，待加工齿轮逆时针转动，如此往复实现对齿轮表面的加工，第一气缸和第二气缸对齿条提供推力，使仿生形貌辊压在齿轮表面。
17.本发明的有益效果：
18.1.本发明可以在齿轮齿形表面加工出规则、密排的球形仿生形貌，增加齿轮啮合面的润滑能力，增强齿轮耐磨性，从而提高齿轮使用寿命。
19.2.本发明的齿条可以变换位置，通过调整t形槽限位组件可以述齿条衬块及固定在齿条衬块上端的齿条左右移动，移动到合适位置后固定t形槽限位组件，以此来固定齿条的位置，以便于加工宽度较大的齿轮。
20.3.本发明的锥轴与齿轮轴内部设置有锥形块，便于安装齿轮，锥轴另一端连接有顶尖尾座，便于拆装齿轮。
21.4.本发明通过升降电机旋转驱动所述第一蜗杆螺旋升降机和第二蜗杆螺旋升降机的蜗轮蜗杆结构升降，可调整固定块及齿条的高度，使固定块及齿条可以在竖直方向移动，从而达到了加工不同种类齿轮、生产效率高的效果。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图。
23.图2为本发明升降组件的结构示意图。
24.图3为本发明气缸组件的结构示意图。
25.图4为本发明气缸组件的第二视角结构示意图。
26.图5为本发明齿轮齿面加工组件的第一视角结构示意图。
27.图6为本发明减速器组件的第一视角结构示意图。
28.图7为本发明内部锥形块的结构示意图。
具体实施方式
29.参阅图1至图7所示，一种齿轮仿生形貌齿面辊压成形设备，包括工作台1、升降组
件2、气缸组件3、齿轮齿面加工组件4和减速器组件5；
30.工作台1立板四角处均纵向设有第二滑轨10；
31.升降组件2包括升降垫块21、第一蜗杆螺旋升降机22、第二蜗杆螺旋升降机23、升降机刚性轴24、第一联轴器25、第二联轴器26、第三联轴器27、升降电机垫板28和升降电机29；
32.所述升降垫块21设置在工作台1下台板上，升降垫块21上端两侧分别设有第一蜗杆螺旋升降机22与第二蜗杆螺旋升降机23，升降机刚性轴24两端分别通过第一联轴器25和第二联轴器26与第一蜗杆螺旋升降机22和第二蜗杆螺旋升降机23固连，升降电机29通过升降电机垫板28与工作台1下台板连接且升降电机29转子通过第三联轴器27与第二蜗杆螺旋升降机23固连；升降电机29通过升降机刚性轴24带动第一蜗杆螺旋升降机22、第二蜗杆螺旋升降机23内部蜗杆转动进而带动第一蜗杆螺旋升降机22和第二蜗杆螺旋升降机23活动端升降；第一蜗杆螺旋升降机22和第二蜗杆螺旋升降机23为现有技术中已知结构；
33.所述气缸组件3包括第一导轨31、第一气缸33、第二气缸34、气缸连接块37、气缸工作台38、气缸支架39和导轨钳制器311；
34.气缸工作台38下端面与第一蜗杆螺旋升降机22和第二蜗杆螺旋升降机23的活动端固连，气缸工作台38上端两侧均设有第一导轨31，气缸工作台38通过四角处设置的滑槽与第二滑轨10滑动连接，气缸工作台38四角处还设有能夹紧在第二滑轨10上的导轨钳制器311，第一气缸33和第二气缸34通过气缸支架39相向设置在气缸工作台38内侧，第一气缸33的活塞杆与第二气缸34的活塞杆通过气缸连接块37相连接；
35.所述减速器组件5包括减速电机51、电机固定板52、电机底座53、减速器支架54、支撑架55、减速电机联轴器56和可调垫铁57；减速电机51通过电机固定板52与电机底座53连接，电机底座53四角处均设有可调垫铁57，减速电机51的转子贯穿设置在电机底座53上的减速器支架54，减速器支架54上还连接有支撑架55；
36.所述齿轮齿面加工组件4包括固定块41、齿条衬块42、齿条43、齿轮44、t型槽限位组件45、连接轴49、轴承座411、齿轮轴412、锥轴413、顶尖尾座414、调整滑块415、电控平移台416和锥形块417；
37.固定块41固连在气缸连接块37上方，并与第一导轨31滑动连接，固定块41中空内部设有电控平移台416，电控平移台416上连接有调整滑块415，齿条衬块42滑动连接在固定块41的t型槽中并与调整滑块415固连，齿条衬块42两侧的t型槽内设有可对齿条衬块42限位的t型槽限位组件45，齿条43设置在齿条衬块42上端，连接轴49通过减速电机联轴器56与减速电机51转子固连，连接轴49与设置在减速器支架54上的轴承座411转动连接并延伸至轴承座411外侧，连接轴49首端与齿轮轴412通过法兰连接，齿轮44通过花键与齿轮轴412连接，顶尖尾座414与减速器支架54固连且顶尖尾座414上连接有锥轴413，锥轴413上靠近齿轮轴412侧连接有多个不同直径的锥形块417，锥形块417与齿轮轴412抵触，用以限位齿轮44；
38.所述的齿条43齿形表面规则的设有与待加工齿轮44齿形表面仿生形貌相配合的仿生胎模。
39.更进一步而言，所述的齿条43齿形表面仿生胎模为规则的向外凸起的半球形凸起。
40.更进一步而言，所述的减速电机51为伺服电机。
41.本发明的工作原理及使用过程：
42.使用时，将待加工齿轮44通过滑键装配在齿轮轴412上，并使用锥轴413顶置在齿轮轴412上，用以对待加工齿轮44进行限位，启动升降电机29，升降电机29通过升降机刚性轴24带动第一蜗杆螺旋升降机22和第二蜗杆螺旋升降机23升高，此时，气缸工作台38通过四角处设置的滑槽与第二滑轨10的配合逐渐升高，升高到合适位置后通过导轨钳制器311夹紧在第二滑轨10上，以保证其良好的稳定性，气缸工作台38升降的作用是为了适应加工不同直径的齿轮44，根据待加工齿轮44宽度，通过调节电控平移台416进而带动调整滑块415和齿条衬块42的运动，待齿条衬块42移动到可与待加工齿轮44啮合位置后，停止电控平移台416的工作，并使用t型槽限位组件45卡接至t型槽内，用以对齿条衬块42进行限位，第一气缸33和第二气缸34分别反向往复运动，即，参阅图1所示，当待加工齿轮44顺时针转动时，齿条43向左运动，待加工齿轮44左侧的第一气缸33处于伸出状态，第二气缸34处于缩回状态，当齿条43向左运动时需要克服第一气缸33的推力，或者第一气缸33缓慢缩回，同时齿条43受到加工齿轮44的啮合力，当第一气缸33收缩到位后，第二气缸34处于伸出状态，待加工齿轮44逆时针转动，如此往复实现对齿轮44表面的加工，第一气缸33和第二气缸34的作用是对齿条43提供推力，使仿生形貌更好的辊压在齿轮44表面，启动减速电机51，减速电机51带动齿轮轴412进而带动齿轮44转动，齿轮44转动时带动齿条43往复运动，齿条43及固定块41整体在第一导轨31上滑动，并带动第一气缸33和第二气缸34做往复运动，通过齿轮44和齿条43相互啮合的作用力，进行齿轮44仿生形貌齿面辊压成形，加工出类似半球状的仿生形貌，用来增加齿轮44表面的耐磨性；所述顶尖尾座414由伺服电机驱动，可控制顶尖撤出，以便于更换不同型号齿轮44，在齿轮44转动时，锥形块417抵触在齿轮轴412上同步转动，对齿轮44限位；所述减速器支架54可以加强齿轮轴412的刚度，防止齿轮轴412发生晃动。顶尖尾座414为现有技术中已知结构。