一种用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备的制作方法

本发明涉及一种齿面修形设备，尤其是一种用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备。

背景技术：

目前在进行非渐开线变厚齿轮加工过程中，可先将待加工齿轮加工为渐开线变厚齿轮，然后再利用对齿面进行打磨修形，从而加工出非渐开线变厚齿轮。但是目前并没有适合的齿面修形设备用于对非渐开线变厚齿轮的齿面打磨修形。因此有必要设计出一种用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备，能够对待加工齿轮进行稳定夹持且能够调节打磨砂轮的打磨面角度，从而满足非渐开线变厚齿轮的齿面修形。

技术实现要素：

发明目的：提供一种用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备，能够对待加工齿轮进行稳定夹持且能够调节打磨砂轮的打磨面角度，从而满足非渐开线变厚齿轮的齿面修形。

技术方案：本发明所述的用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备，包括平台板、升降调节机构、打磨机构、齿轮中心限位机构、齿轮按压夹持机构、水平驱动机构以及齿轮旋转机构；

打磨机构包括悬吊板、打磨驱动电机以及打磨砂轮；

水平驱动机构设置在平台板的上侧面中部，齿轮旋转机构安装在水平驱动机构上，由水平驱动机构驱动齿轮旋转机构前后位移；齿轮中心限位机构安装在齿轮旋转机构上，用于对待加工齿轮进行中心限位固定；齿轮按压夹持机构安装在齿轮中心限位机构上，用于对中心限位固定的待加工齿轮进行按压夹持；

悬吊板安装在升降调节机构上，打磨砂轮通过砂轮转轴旋转式安装在悬吊板的下端部上；打磨驱动电机固定安装在悬吊板的下端部上，且打磨驱动电机的输出轴与砂轮转轴相对接；升降调节机构安装在平台板上，用于对打磨砂轮的高度以及打磨面倾斜角度进行调节，且打磨砂轮位于待加工齿轮上方；

在平台板的下方竖向安装有支撑腿。

进一步地，水平驱动机构包括水平驱动电机、水平驱动螺杆以及水平驱动滑块；在平台板的上侧面中心处纵向设置有导向t形滑槽；水平驱动滑块的下侧边滑动式安装在导向t形滑槽中，并在水平驱动滑块上纵向设置有水平驱动螺纹孔；水平驱动螺杆纵向旋转式安装在导向t形滑槽上方；水平驱动滑块通过水平驱动螺纹孔螺纹旋合安装在水平驱动螺杆上；水平驱动电机安装在平台板上，且水平驱动电机的输出轴与水平驱动螺杆的端部相对接；齿轮旋转机构固定安装在水平驱动滑块的上侧面上。

进一步地，齿轮旋转机构包括旋转驱动电机、竖向安装板、旋转驱动蜗杆、旋转驱动蜗轮、旋转驱动转轴以及齿轮夹持圆盘；竖向安装板竖向安装在水平驱动滑块的上侧面上；旋转驱动转轴纵向旋转式安装在竖向安装板的上端；齿轮夹持圆盘的后侧盘面中心固定安装在旋转驱动转轴的前端上；旋转驱动蜗轮固定安装在旋转驱动转轴的后端上；旋转驱动电机通过电机支架固定安装在竖向安装板的后侧面上；旋转驱动蜗杆通过支座旋转式安装在电机支架上；旋转驱动电机的输出轴与旋转驱动蜗杆的端部相对接；旋转驱动蜗杆与旋转驱动蜗轮相啮合；齿轮中心限位机构固定安装在齿轮夹持圆盘的前侧盘面中心处。

进一步地，在竖向安装板的后侧设置有齿轮护罩；旋转驱动电机、旋转驱动蜗杆以及旋转驱动蜗轮均位于齿轮护罩内。

进一步地，齿轮中心限位机构包括限位驱动螺杆、中心调节管、四个条形限位块以及十字形挤压头；中心调节管纵向固定安装在齿轮夹持圆盘的中心处，并在中心调节管的前端管口处固定安装有端部封闭板；限位驱动螺杆纵向贯穿式螺纹旋合安装在端部封闭板的中心处；在限位驱动螺杆的前端部安装有十字形把手；十字形挤压头的十字交叉中心处旋转式安装在限位驱动螺杆的后端部上；在齿轮夹持圆盘的中心处设置有十字形导向滑槽，且十字形导向滑槽的四路滑槽延伸至中心调节管外；四个条形限位块分别滑动式安装在十字形导向滑槽的四路滑槽中，且条形限位块的前侧面凸出十字形导向滑槽外；在中心调节管的管壁上且位于十字形导向滑槽的四路滑槽处均纵向设置有一个条形导向孔；在十字形导向滑槽的四路滑槽末端均延伸设置有一个弹簧安装槽，在四个弹簧安装槽中均安装有一个支撑压簧；各个支撑压簧分别弹性支撑在各个条形限位块的端部上，用于弹性推动条形限位块缩回中心调节管内；在齿轮夹持圆盘的中心处且位于十字形导向滑槽的槽底部纵向设置有十字形导向孔，十字形挤压头纵向插装在十字形导向孔中；在四个条形限位块指向中心处的内侧端部上设置有后挤压坡面，在十字形挤压头上设置有与后挤压坡面相对的前挤压坡面，前挤压坡面按压在后挤压坡面上。

进一步地，齿轮按压夹持机构包括旋转按压盘、回弹压簧、中心滑套、四个条形按压头以及四根按压杆；回弹压簧和中心滑套均纵向套设在限位驱动螺杆上，且均位于中心调节管内；回弹压簧弹性支撑在十字形挤压头与中心滑套之间；四根按压杆均安装在中心滑套的外圆周壁上，且四根按压杆分别指向四个条形导向孔；在四个条形限位块的外侧端部上均纵向设置有两个条形板，且在两个条形板上均纵向设置有条形滑移孔；在四个条形按压头上均设置有一个插装孔，四根按压杆的端部分别滑动式插装在四个条形按压头的插装孔中；在四个条形按压头的侧面上设置有两个导向凸柱；四个条形按压头分别位于四个条形限位块上的两个条形板之间，且两个导向凸柱分别嵌入两个条形板的条形滑移孔中；在中心滑套的前侧边且位于四根按压杆的安装处均纵向设置有一根纵向压杆，且纵向压杆的前端纵向贯穿端部封闭板；旋转按压盘的中心设置有按压螺纹孔；旋转按压盘通过按压螺纹孔螺纹旋合安装在限位驱动螺杆上；旋转按压盘的后侧面按压在纵向压杆的前端上；在旋转按压盘的圆周边缘摆动式铰接安装有一根把手杆。

进一步地，升降调节机构包括两根升降立柱、两个升降驱动电机、两根升降驱动螺杆、两个升降驱动块、两根升降连接梁以及一个中间滑移块；两根升降立柱分别竖向安装在平台板的左右侧边中部，两个升降驱动电机分别固定安装在两根升降立柱的顶端上；在两根升降立柱内均竖向设置有滑移柱状空腔，两根升降驱动螺杆分别竖向旋转式安装在两个滑移柱状空腔内；两个升降驱动块分别滑动式安装在两个滑移柱状空腔内，并在两个升降驱动块上均竖向设置有升降驱动螺纹孔；升降驱动块通过升降驱动螺纹孔螺纹旋合安装在对应的升降驱动螺杆上；两个升降驱动电机的输出轴分别对接安装在两根升降驱动螺杆的上端部上；在两根升降立柱的相对侧壁上均竖向设置有条形导向滑孔；在两个升降驱动块上均设置有伸出条形导向滑孔外的横梁铰接座；两根升降连接梁的铰接端部分别摆动式铰接安装在左右两侧的横梁铰接座上；在中间滑移块的左右两端面之间贯穿式设置有两个相平行的抽插矩形孔；两根升降连接梁的插装端部分别插装在两个抽插矩形孔中；在两根升降连接梁的相对内侧均沿其长度方向设置有一个条形凹槽，并在条形凹槽内设置有驱动齿条；在中间滑移块的中部设置有齿轮腔，且齿轮腔与两个抽插矩形孔相连通；在齿轮腔内通过齿轮轴旋转式安装有同步齿轮，且同步齿轮同时与前后侧的驱动齿条相啮合；悬吊板的上端垂直安装在中间滑移块的下侧面中部，并在安装处设置有筋板。

进一步地，在悬吊板上设置有对位校准机构；对位校准机构包括销轴、扭簧以及校准杆；销轴固定安装在悬吊板上，且销轴与砂轮转轴相平行；校准杆的上端摆动式铰接安装在销轴上，且校准杆的端部与销轴相垂直；扭簧套设在销轴上，且扭簧的一端扭臂固定在校准杆上，另一端扭臂固定在销轴上，用于驱动校准杆向前侧摆动；在校准杆的中部设置有便于打磨砂轮通过的u形弯折段；在校准杆的下端设置有校准头，且校准头的左侧面与打磨砂轮的左侧面共面，校准头的右侧面与打磨砂轮的右侧面共面。

进一步地，在悬吊板的后侧边设置有斜撑杆；在斜撑杆的下端设置有用于收集打磨砂轮打磨灰尘的收集罩；在收集罩上对接安装有抽吸管；在平台板的下方设置有吸尘器；抽吸管连通至吸尘器的吸尘口。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用齿轮中心限位机构能够对待加工齿轮的中心轴孔进行定位锁紧，确保待加工齿轮的中心位置稳定；利用齿轮按压夹持机构能够按压在待加工齿轮的前侧面上进行压紧固定，确保待加工齿轮在加工过程中具有较好的稳定性；利用水平驱动机构能够驱动齿轮旋转机构前后位移，从而满足宽齿齿轮的加工需要；利用齿轮旋转机构能够对待加工齿轮进行旋转驱动，从而对各个齿面进行逐个打磨；利用升降调节机构能够实现打磨砂轮的高度以及倾斜角度调节，满足非渐开线变厚齿轮的齿面打磨要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构前视结构示意图；

图2为本发明的齿轮中心限位机构及齿轮按压夹持机构安装结构示意图；

图3为本发明的中心调节管截断剖视后旋转盘前侧面结构示意图。

图4为本发明的收集罩安装结构示意图；

图5为本发明的中间滑移块安装结构示意图；

图6为本发明的打磨砂轮打磨时的角度示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-6所示，本发明公开的用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备包括：平台板1、升降调节机构、打磨机构、齿轮中心限位机构、齿轮按压夹持机构、水平驱动机构以及齿轮旋转机构；

打磨机构包括悬吊板17、打磨驱动电机19以及打磨砂轮20；

水平驱动机构设置在平台板1的上侧面中部，齿轮旋转机构安装在水平驱动机构上，由水平驱动机构驱动齿轮旋转机构前后位移；齿轮中心限位机构安装在齿轮旋转机构上，用于对待加工齿轮63进行中心限位固定；齿轮按压夹持机构安装在齿轮中心限位机构上，用于对中心限位固定的待加工齿轮63进行按压夹持；

悬吊板17安装在升降调节机构上，打磨砂轮20通过砂轮转轴53旋转式安装在悬吊板17的下端部上；打磨驱动电机19固定安装在悬吊板17的下端部上，且打磨驱动电机19的输出轴与砂轮转轴53相对接；升降调节机构安装在平台板1上，用于对打磨砂轮20的高度以及打磨面倾斜角度进行调节，且打磨砂轮20位于待加工齿轮63上方；

在平台板1的下方竖向安装有支撑腿2。

利用齿轮中心限位机构能够对待加工齿轮63的中心轴孔进行定位锁紧，确保待加工齿轮63的中心位置稳定；利用齿轮按压夹持机构能够按压在待加工齿轮63的前侧面上进行压紧固定，确保待加工齿轮63在加工过程中具有较好的稳定性；利用水平驱动机构能够驱动齿轮旋转机构前后位移，从而满足宽齿齿轮的加工需要；利用齿轮旋转机构能够对待加工齿轮63进行旋转驱动，从而对各个齿面进行逐个打磨；利用升降调节机构能够实现打磨砂轮20的高度以及倾斜角度调节，满足非渐开线变厚齿轮的齿面打磨要求。

进一步地，水平驱动机构包括水平驱动电机4、水平驱动螺杆43以及水平驱动滑块42；在平台板1的上侧面中心处纵向设置有导向t形滑槽41；水平驱动滑块42的下侧边滑动式安装在导向t形滑槽41中，并在水平驱动滑块42上纵向设置有水平驱动螺纹孔；水平驱动螺杆43纵向旋转式安装在导向t形滑槽41上方；水平驱动滑块42通过水平驱动螺纹孔螺纹旋合安装在水平驱动螺杆43上；水平驱动电机4安装在平台板1上，且水平驱动电机4的输出轴与水平驱动螺杆43的端部相对接；齿轮旋转机构固定安装在水平驱动滑块42的上侧面上。

进一步地，齿轮旋转机构包括旋转驱动电机45、竖向安装板3、旋转驱动蜗杆46、旋转驱动蜗轮48、旋转驱动转轴47以及齿轮夹持圆盘21；竖向安装板3竖向安装在水平驱动滑块42的上侧面上；旋转驱动转轴47纵向旋转式安装在竖向安装板3的上端；齿轮夹持圆盘21的后侧盘面中心固定安装在旋转驱动转轴47的前端上；旋转驱动蜗轮48固定安装在旋转驱动转轴47的后端上；旋转驱动电机45通过电机支架44固定安装在竖向安装板3的后侧面上；旋转驱动蜗杆46通过支座旋转式安装在电机支架44上；旋转驱动电机45的输出轴与旋转驱动蜗杆46的端部相对接；旋转驱动蜗杆46与旋转驱动蜗轮48相啮合；齿轮中心限位机构固定安装在齿轮夹持圆盘21的前侧盘面中心处。

进一步地，在竖向安装板3的后侧设置有齿轮护罩49；旋转驱动电机45、旋转驱动蜗杆46以及旋转驱动蜗轮48均位于齿轮护罩49内。

进一步地，齿轮中心限位机构包括限位驱动螺杆23、中心调节管22、四个条形限位块26以及十字形挤压头25；中心调节管22纵向固定安装在齿轮夹持圆盘21的中心处，并在中心调节管22的前端管口处固定安装有端部封闭板27；限位驱动螺杆23纵向贯穿式螺纹旋合安装在端部封闭板27的中心处；在限位驱动螺杆23的前端部安装有十字形把手24；十字形挤压头25的十字交叉中心处旋转式安装在限位驱动螺杆23的后端部上；在齿轮夹持圆盘25的中心处设置有十字形导向滑槽59，且十字形导向滑槽59的四路滑槽延伸至中心调节管22外；四个条形限位块26分别滑动式安装在十字形导向滑槽59的四路滑槽中，且条形限位块26的前侧面凸出十字形导向滑槽59外；在中心调节管22的管壁上且位于十字形导向滑槽59的四路滑槽处均纵向设置有一个条形导向孔28；在十字形导向滑槽59的四路滑槽末端均延伸设置有一个弹簧安装槽60，在四个弹簧安装槽60中均安装有一个支撑压簧61；各个支撑压簧61分别弹性支撑在各个条形限位块26的端部上，用于弹性推动条形限位块26缩回中心调节管22内；在齿轮夹持圆盘21的中心处且位于十字形导向滑槽59的槽底部纵向设置有十字形导向孔64，十字形挤压头25纵向插装在十字形导向孔64中；在四个条形限位块26指向中心处的内侧端部上设置有后挤压坡面29，在十字形挤压头25上设置有与后挤压坡面29相对的前挤压坡面30，前挤压坡面30按压在后挤压坡面29上。

进一步地，齿轮按压夹持机构包括旋转按压盘39、回弹压簧31、中心滑套32、四个条形按压头34以及四根按压杆33；回弹压簧31和中心滑套32均纵向套设在限位驱动螺杆23上，且均位于中心调节管22内；回弹压簧31弹性支撑在十字形挤压头25与中心滑套32之间；四根按压杆33均安装在中心滑套32的外圆周壁上，且四根按压杆33分别指向四个条形导向孔28；在四个条形限位块26的外侧端部上均纵向设置有两个条形板36，且在两个条形板36上均纵向设置有条形滑移孔37；在四个条形按压头34上均设置有一个插装孔，四根按压杆33的端部分别滑动式插装在四个条形按压头34的插装孔中；在四个条形按压头34的侧面上设置有两个导向凸柱35；四个条形按压头34分别位于四个条形限位块26上的两个条形板36之间，且两个导向凸柱35分别嵌入两个条形板36的条形滑移孔37中；在中心滑套32的前侧边且位于四根按压杆33的安装处均纵向设置有一根纵向压杆38，且纵向压杆38的前端纵向贯穿端部封闭板27；旋转按压盘39的中心设置有按压螺纹孔；旋转按压盘39通过按压螺纹孔螺纹旋合安装在限位驱动螺杆23上；旋转按压盘39的后侧面按压在纵向压杆38的前端上；在旋转按压盘39的圆周边缘摆动式铰接安装有一根把手杆40。

进一步地，升降调节机构包括两根升降立柱5、两个升降驱动电机9、两根升降驱动螺杆7、两个升降驱动块8、两根升降连接梁10以及一个中间滑移块11；两根升降立柱5分别竖向安装在平台板1的左右侧边中部，两个升降驱动电机9分别固定安装在两根升降立柱5的顶端上；在两根升降立柱5内均竖向设置有滑移柱状空腔6，两根升降驱动螺杆7分别竖向旋转式安装在两个滑移柱状空腔6内；两个升降驱动块8分别滑动式安装在两个滑移柱状空腔6内，并在两个升降驱动块8上均竖向设置有升降驱动螺纹孔；升降驱动块8通过升降驱动螺纹孔螺纹旋合安装在对应的升降驱动螺杆7上；两个升降驱动电机9的输出轴分别对接安装在两根升降驱动螺杆7的上端部上；在两根升降立柱5的相对侧壁上均竖向设置有条形导向滑孔16；在两个升降驱动块8上均设置有伸出条形导向滑孔16外的横梁铰接座；两根升降连接梁10的铰接端部分别摆动式铰接安装在左右两侧的横梁铰接座上；在中间滑移块11的左右两端面之间贯穿式设置有两个相平行的抽插矩形孔12；两根升降连接梁10的插装端部分别插装在两个抽插矩形孔12中；在两根升降连接梁10的相对内侧均沿其长度方向设置有一个条形凹槽13，并在条形凹槽13内设置有驱动齿条14；在中间滑移块11的中部设置有齿轮腔，且齿轮腔与两个抽插矩形孔12相连通；在齿轮腔内通过齿轮轴旋转式安装有同步齿轮15，且同步齿轮15同时与前后侧的驱动齿条14相啮合；悬吊板17的上端垂直安装在中间滑移块11的下侧面中部，并在安装处设置有筋板18。

进一步地，在悬吊板17上设置有对位校准机构；对位校准机构包括销轴54、扭簧55以及校准杆56；销轴54固定安装在悬吊板17上，且销轴54与砂轮转轴53相平行；校准杆56的上端摆动式铰接安装在销轴54上，且校准杆56的端部与销轴54相垂直；扭簧55套设在销轴54上，且扭簧55的一端扭臂固定在校准杆56上，另一端扭臂固定在销轴54上，用于驱动校准杆56向前侧摆动；在校准杆56的中部设置有便于打磨砂轮20通过的u形弯折段57；在校准杆56的下端设置有校准头58，且校准头58的左侧面与打磨砂轮20的左侧面共面，校准头58的右侧面与打磨砂轮20的右侧面共面。

进一步地，在悬吊板17的后侧边设置有斜撑杆50；在斜撑杆50的下端设置有用于收集打磨砂轮20打磨灰尘的收集罩51；在收集罩51上对接安装有抽吸管52；在平台板1的下方设置有吸尘器62；抽吸管52连通至吸尘器62的吸尘口。

本发明公开的用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备中，打磨驱动电机19、水平驱动电机4、旋转驱动电机45以及升降驱动电机9均采用现有的驱动电机，且均由工控机统一协调控制；吸尘器62采用现有的吸尘器即可。

本发明公开的用于非渐开线变厚齿轮的齿面修形设备在使用时，首先将待加工齿轮63套设在中心调节管22上，再旋转限位驱动螺杆23，利用四个条形限位块26对待加工齿轮63的中心轴孔进行定位锁紧，再利用旋转按压盘39按压中心滑套32，从而利用四个条形按压头34按压在待加工齿轮63的前侧面上进行压紧固定，确保待加工齿轮63在加工过程中具有较好的稳定性；利用水平驱动机构能够驱动齿轮旋转机构前后位移，从而满足宽齿齿轮的加工需要；利用齿轮旋转机构能够对待加工齿轮63进行旋转驱动，从而对各个齿面进行逐个打磨；利用升降调节机构能够实现打磨砂轮20的高度以及倾斜角度调节，满足非渐开线变厚齿轮的齿面打磨要求。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。