專利名稱：實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及擺輾機設備技術領域，具體說涉及一種實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置。
背景技術：
擺動輾壓是以連續(xù)的局部變形代替普通鍛造工藝的整體變形的特種鍛造成形工藝，其輾壓力僅是普通鍛壓工藝的1/10-1/20，因此，擺動輾壓可以用小設備輾壓大鍛件。結合圖1所示，擺輾機的擺頭工作狀態(tài)結構示意圖，該結構包括擺頭1’、滑塊2’和進給油缸3’，擺頭1’上部為柱形，擺頭1’的下部為圓錐形，滑塊2’設置于擺頭1’的下方， 進給油缸3’位于滑塊2’的下方并與滑塊2’連接，毛坯4’放置于滑塊2’與擺頭1’之間， 擺頭1’為上模，滑塊2’為下模，擺頭1’的上端設有軸，軸與傳動裝置連接，擺頭1’的中心線與機器主軸中心線相交成一夾角，該夾角為擺頭的擺角，當機器主軸旋轉時，擺頭中心線繞機器主軸中心線旋轉，擺頭1’產生擺動，與此同時，滑塊2’在進給油缸3’作用下上升， 并對毛坯4’施壓，擺頭1’的母線就在毛坯4’上連續(xù)不斷地滾動，最后達到整體成形的目的。目前，國內、外擺輾機的擺頭可以實現直線運動軌跡，如圖2所示直線軌跡示意圖，利用擺頭的直線軌跡可以加工齒條等長條形零件的成形，但是該運動軌跡不能實現齒條等長條形零件的成形加工，因為該運動軌跡的擺頭過機器主軸中心，即擺頭的中心線與機器主軸的中心線重合，擺角為0度，擺輾機相當于壓機，設備失去了擺頭因有擺角實現局部成形的優(yōu)勢，擺頭擺角為0度時擺頭受力很大，容易造成擺頭軸斷裂。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其可以加工齒條等長條形零件的成形且擺頭軸不易斷裂。為了實現上述方案，本發(fā)明的技術解決方案為一種實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其中包括擺頭軸、傳動裝置及轉向相反轉速相同的內、外偏心套，所述擺頭軸的軸安裝于所述內偏心套的內腔，所述內偏心套安裝于外偏心套的內腔，所述傳動裝置分別與所述內、外偏心套連接，所述外偏心套的偏心距小于或大于內偏心套的偏心距。本發(fā)明實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其中所述傳動裝置包括電機、皮帶輪、皮帶輪軸和變速箱，所述電機與皮帶輪連接，所述皮帶輪軸與所述變速箱的輸入軸同軸，所述皮帶輪軸上安裝有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合，所述第二齒輪上安裝有第二齒輪軸，所述第二齒輪軸與所述內偏心套連接，所述變速箱的輸出軸上安裝有第三齒輪，所述第三齒輪與第四齒輪嚙合，所述第四齒輪上安裝有第四齒輪軸，所述第四齒輪軸與所述外偏心套連接，所述第二齒輪軸與第四齒輪軸同軸，所述第二齒輪軸穿過第四齒輪軸。本發(fā)明實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其中當外偏心套的偏心距R1小于內偏心套的偏心距R2時，隨著所述外偏心套的偏心距R1逐漸增大，所述擺頭軸端的中心點運動軌跡為以2(Ri+R2)為長軸、2|禮-1 2|為短軸且長軸逐漸增大短軸逐漸減小的橢圓。本發(fā)明實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其中當外偏心套的偏心距R1大于內偏心套的偏心距R2時，隨著所述外偏心套的偏心距R1逐漸增大，所述擺頭軸端的中心點運動軌跡為以2(Ri+R2)為長軸、2|禮-1 2|為短軸且長軸和短軸都逐漸增大的橢圓。采用上述方案后，本發(fā)明實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置的傳動裝置帶動內偏心套和外偏心套轉動，使內偏心套與外偏心套的轉向相反轉速相同，這樣在內偏心套與外偏心套的偏心距不相等的情況下，擺頭軸端的中心點運動軌跡為不過中心點的橢圓，用此橢圓運動軌跡的擺頭裝置可以加工齒條等長條形零件的成形，且由于擺頭軸運動不過機器主軸中心，因此擺頭軸不容易斷裂。


圖1是現有擺輾機的擺頭工作狀態(tài)結構示意圖；圖2是現有擺輾機的擺頭生成的直線運動軌跡示意圖；圖3是本發(fā)明實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置結構示意圖；圖4是本發(fā)明在外偏心套偏心距小于內偏心套偏心距時生成的橢圓運動軌跡示意圖；圖5是本發(fā)明在外偏心套偏心距大于內偏心套偏心距時生成的橢圓運動軌跡示意圖。
具體實施例方式如圖3所示，本發(fā)明實現不過中心點的螺旋線運動軌跡的擺頭裝置包括擺頭軸1、 轉動方向相反轉速相同的內偏心套2和外偏心套3及傳動裝置4。擺頭軸1由擺頭11和軸 12構成，軸12位于擺頭的上部，擺頭11的下部為圓錐形，軸12上部安裝在內偏心套2的內腔，內偏心套2安裝于外偏心套3的內腔。外偏心套3的偏心距小于或大于內偏心套2的偏心距。傳動裝置4包括電機41、皮帶輪42、皮帶輪軸43和變速箱44，電機41通過三角皮帶與皮帶輪42連接，皮帶輪軸43與變速箱44的輸入軸同軸，皮帶輪軸43上(即變速箱 44的輸入軸上)安裝有第一齒輪45，第一齒輪45與第二齒輪46嚙合，第二齒輪46上安裝有第二齒輪軸47，第二齒輪軸47與內偏心套2的上端連接在一起，變速箱44的輸出軸441 上安裝有第三齒輪48，第三齒輪48與第四齒輪49嚙合，第四齒輪49上安裝有第四齒輪軸 491，第四齒輪軸491與外偏心套3連接，第二齒輪軸47與第四齒輪軸491同軸，第二齒輪軸47穿過第四齒輪軸491。 啟動電機41，帶動皮帶輪42轉動，皮帶輪42帶動皮帶輪軸43轉動，皮帶輪軸43 帶動第一齒輪45轉動，第一齒輪45帶動第二齒輪46轉動，第二齒輪46帶動第二齒輪軸47 轉動，第三齒輪軸47帶動內偏心套2轉動；由于變速箱44的輸入軸與皮帶輪軸43同軸，因此皮帶輪軸43帶動變速箱44內的齒輪組嚙合轉動，使變速箱44的輸出軸轉動，帶動第三齒輪48轉動，第三齒輪48帶動第四齒輪49轉動，第四齒輪49帶動第四齒輪軸491轉動， 第四齒輪軸491帶動外偏心套3轉動，該裝置外偏心套3的轉動方向與內偏心套2的轉動方向相反，外偏心套3的轉速等于內偏心套2的轉速，擺頭軸1端的中心點運動軌跡為不過中心點的橢圓。
如圖4所示，當外偏心套3的偏心距R1小于內偏心套2的偏心距R2時，擺頭軸1 所生成的運動軌跡為以2 (RJR2)為長軸、2|禮-1 2|為短軸的橢圓，圖中R2值固定，當R1逐漸增大時，各相應的橢圓軌跡示意圖，由左圖依次向右圖可以看出，橢圓軌跡的長軸逐漸增大，短軸逐漸減小。如圖5所示，當外偏心套3的偏心距R1大于內偏心套2的偏心距R2時，擺頭軸1 所生成的運動軌跡為以2 (RJR2)為長軸、2(RrR2)為短軸的橢圓，圖中R2值固定，當R1逐漸增大時，各相應的橢圓軌跡示意圖，由左圖依次向右圖可以看出，橢圓軌跡的長軸逐漸增大，短軸也逐漸增大。

用上述橢圓運動軌跡的該裝置可以加工齒條等長條形零件的成形。由于擺頭軸1 端運動不過輾壓機的主軸中心，因此擺頭軸1不容易斷裂。以上所述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其特征在于包括擺頭軸(1)、傳動裝置(4)及轉向相反轉速相同的內、外偏心套(2，3)，所述擺頭軸(1)的軸(12)安裝于所述內偏心套(2)的內腔，所述內偏心套(2)安裝于外偏心套(3)的內腔，所述傳動裝置⑷分別與所述內、外偏心套(2，3)連接，所述外偏心套(3)的偏心距小于或大于內偏心套(2)的偏心距。
2.如權利要求1所述的實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其特征在于所述傳動裝置(4) 包括電機(41)、皮帶輪(42)、皮帶輪軸(43)和變速箱(44)，所述電機(41)與皮帶輪(42) 連接，所述皮帶輪軸(43)與所述變速箱(44)的輸入軸同軸，所述皮帶輪軸(43)上安裝有第一齒輪(45)，所述第一齒輪(45)與第二齒輪(46)嚙合，所述第二齒輪(46)上安裝有第二齒輪軸(47)，所述第二齒輪軸(47)與所述內偏心套(2)連接，所述變速箱(44)的輸出軸(441)上安裝有第三齒輪(48)，所述第三齒輪(48)與第四齒輪(49)嚙合，所述第四齒輪 (49)上安裝有第四齒輪軸(491)，所述第四齒輪軸(491)與所述外偏心套(3)連接，所述第二齒輪軸(47)與第四齒輪軸(491)同軸，所述第二齒輪軸(47)穿過第四齒輪軸(491)。
3.如權利要求1或2所述的實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其特征在于當外偏心套(3)的偏心距R1小于內偏心套(2)的偏心距R2時，隨著所述外偏心套(3)的偏心距R1逐漸增大，所述擺頭軸(1)端的中心點運動軌跡為以2 (RJR2)為長軸、2|禮-1 2|為短軸且長軸逐漸增大短軸逐漸減小的橢圓。
4.如權利要求1或2所述的實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，其特征在于當外偏心套 (3)的偏心距R1大于內偏心套(2)的偏心距R2時，隨著所述外偏心套(3)的偏心距R1逐漸增大，所述擺頭軸(1)端的中心點運動軌跡為以2 (RJR2)為長軸、2|禮-1 2|為短軸且長軸和短軸都逐漸增大的橢圓。
全文摘要
一種實現橢圓運動軌跡的擺頭裝置，屬于擺輾機設備技術領域，包括擺頭軸、傳動裝置及轉向相反轉速相同的內、外偏心套，所述擺頭軸的軸安裝于所述內偏心套的內腔，所述內偏心套安裝于外偏心套的內腔，所述傳動裝置分別與所述內、外偏心套連接，所述外偏心套的偏心距小于或大于內偏心套的偏心距。本發(fā)明的傳動裝置分別帶動內、外偏心套轉動，使內偏心套與外偏心套的轉向相反轉速相同，這樣在內偏心套與外偏心套的偏心距不相等的情況下，擺頭軸端的中心點運動軌跡為橢圓，用橢圓運動軌跡的該裝置可以加工齒條等長條形零件的成形，且由于擺頭軸運動不過機器主軸中心，因此擺頭軸不容易斷裂。
文檔編號B21D37/00GK102284610SQ20111015882
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年6月14日
發(fā)明者馮文成, 劉旭東, 姚萬貴, 石一磬, 袁紅霞, 邵長斌, 鄭世新 申請人:北京機電研究所, 張家口宣化泰達機械設備制造有限公司