本發(fā)明涉及硬齒面齒輪精密加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架。

背景技術(shù)：

高精度硬齒面齒輪是汽車、風(fēng)力發(fā)電、船舶、機(jī)床、航空航天、高鐵等領(lǐng)域中必不可少的機(jī)械傳動(dòng)部件。得益于汽車、風(fēng)電、高鐵等行業(yè)的快速發(fā)展，50％以上的新增齒輪市場(chǎng)需求來(lái)自于這些行業(yè)。國(guó)家在“十二五”期間重點(diǎn)支持齒輪等基礎(chǔ)構(gòu)件的長(zhǎng)壽命、抗疲勞、結(jié)構(gòu)減重、無(wú)應(yīng)力集中制造與裝配等關(guān)鍵技術(shù)突破。硬齒面精密齒輪精加工工序的主要目的是實(shí)現(xiàn)齒輪最大的承載能力和最小的傳動(dòng)噪音。高精度硬齒面齒輪精加工工藝是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量齒輪最大承載力和最小傳動(dòng)噪音的有效制造技術(shù)。傳統(tǒng)的滾齒/插齒—剃齒/磨齒—熱處理等加工工藝已經(jīng)無(wú)法滿足齒輪在高端機(jī)電裝備中傳動(dòng)精度、傳動(dòng)噪聲和降低制造成本等方面的要求，而相應(yīng)的硬齒面精加工方法——強(qiáng)力珩齒、車齒等，成為齒輪制造技術(shù)研究的主導(dǎo)方向。

自上世紀(jì)50年代后期美國(guó)將外嚙合珩齒加工技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，珩齒加工技術(shù)已經(jīng)逐漸成為硬齒面齒輪精加工的主要方法之一。研究發(fā)現(xiàn)珩齒不僅能有效降低齒輪噪音和表面粗糙度，而且珩齒后齒面形成的特有的表面結(jié)構(gòu)特征能增強(qiáng)齒面耐磨性，使得珩齒成為在硬齒面齒輪磨削后常用的一種精加工工藝。傳統(tǒng)珩齒加工技術(shù)存在珩削余量小，最高僅有10～15um切削量；加工質(zhì)量主要依賴于上一道加工工序(剃齒等)保證；珩后的齒形、齒向修正能力差；珩磨輪采用環(huán)氧樹(shù)脂材料制造，精度較低，使用壽命短，齒面加工精度不高等缺陷。使得自由珩削加工的應(yīng)用受到一定的限制，要么用于去除熱處理后的殘余應(yīng)力、修光、碰磕和去毛刺等輔助工序，要么用于磨削后為降低高性能齒輪噪音，增強(qiáng)齒面壓應(yīng)力，提高齒輪的使用壽命等場(chǎng)合，較大的制約了珩齒加工技術(shù)的發(fā)展。

熱處理后硬齒面精加工方法主要有硬齒面剃齒、硬齒面磨齒、硬齒面精滾和硬齒面珩齒等。當(dāng)硬齒面齒輪加工精度控制在iso5級(jí)甚至更高的精度時(shí)，在制造成本持平的前提下，強(qiáng)力珩齒加工技術(shù)能夠滿足高端裝備對(duì)齒輪精度、承載能力、運(yùn)動(dòng)速率、平穩(wěn)性、工作壽命和噪聲等傳動(dòng)性能的要求。目前國(guó)外正在大力推廣采用滾齒－熱處理－強(qiáng)力珩齒這種加工新工藝，但國(guó)內(nèi)廣泛推廣和普及還存在困難。

數(shù)控內(nèi)齒珩輪強(qiáng)力珩齒加工是應(yīng)用內(nèi)齒輪形珩磨輪與被珩齒輪做嚙合傳動(dòng)，相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)，利用其齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度和壓力來(lái)進(jìn)行珩磨的一種齒面精加工方法。數(shù)控內(nèi)齒珩輪強(qiáng)力珩齒機(jī)是批量加工精密外齒、雙聯(lián)齒輪、軸齒輪、鼓形齒的關(guān)鍵設(shè)備，可對(duì)淬硬或非淬硬的圓柱直、斜齒輪加工。珩齒生產(chǎn)效率高，成本低，可以降低齒輪噪聲，提高齒輪承載能力，延長(zhǎng)齒輪壽命，減少齒面粗糙度，可將齒面粗糙度加工至ra0.63um以下，齒輪精度可以達(dá)到6～7級(jí)。相對(duì)于外齒珩輪珩齒加工而言，其具有更高的齒形和齒距精度。

然而現(xiàn)有的數(shù)控內(nèi)齒珩磨輪刀架結(jié)構(gòu)單一，不能滿足市場(chǎng)多類型的需求。針對(duì)這一問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)枮?01520809871.8，名稱為“數(shù)控內(nèi)齒珩磨輪刀架”的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)的技術(shù)方案為一種數(shù)控內(nèi)齒珩磨輪刀架，其特征在于：包括刀桿、與刀桿連接的刀頭，刀頭包括具有固定孔的固定件、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件、內(nèi)珩輪及內(nèi)珩輪夾持件，固定件與刀桿固定連接，刀桿與固定件的固定孔的中軸線垂直，內(nèi)珩輪夾持件安裝在固定件的固定孔中，內(nèi)珩輪夾持件與固定件能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)珩輪安裝在內(nèi)珩輪夾持件中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件從刀桿內(nèi)部穿入固定件的固定孔，并與內(nèi)珩輪夾持件連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)安裝有內(nèi)珩輪的內(nèi)珩輪夾持件與固定件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使內(nèi)珩輪對(duì)位于內(nèi)珩輪中的被珩齒輪做齒面精加工。

該專利技術(shù)可加工多種類型的齒輪，但是自身結(jié)構(gòu)尺寸較大，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，加工精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種轉(zhuǎn)速可調(diào)、結(jié)構(gòu)小巧、傳動(dòng)誤差小、加工精度高的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架。

一種數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架，包括擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、內(nèi)珩輪刀架，擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸與內(nèi)珩輪刀架固定連接，且擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸與內(nèi)珩輪刀架的轉(zhuǎn)軸相互垂直，內(nèi)珩輪刀架包括內(nèi)珩輪頭架、第一力矩電機(jī)、珩輪刀具組件，所述珩輪頭架的內(nèi)壁與第一力矩電機(jī)的定子的外壁固定連接，第一力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁與珩齒刀具組件的外壁固定連接，以使第一力矩電機(jī)帶動(dòng)珩齒刀具組件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使珩齒刀具組件在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)預(yù)加工的齒輪進(jìn)行珩齒。

有益效果：本發(fā)明的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架通過(guò)力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)珩齒刀具組件工作，實(shí)現(xiàn)珩削速度的任意精確調(diào)速，免去了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，減少了功率損失，并且結(jié)構(gòu)更緊湊，減小了安裝空間，提高珩削傳動(dòng)精度；擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠傳遞轉(zhuǎn)矩使珩輪刀架偏轉(zhuǎn)一定角度，以形成加工時(shí)所需的各種軸交角。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的剖面圖。

圖3為本發(fā)明的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架的內(nèi)珩輪刀架的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架10、內(nèi)珩輪刀架20、珩輪頭架201、進(jìn)油孔2011、出油孔2012、第一凸臺(tái)2013、第一力矩電機(jī)202、定子2021、導(dǎo)油槽20211、轉(zhuǎn)子2022、密封件2023、珩輪刀具組件203、主軸2031、第二凸臺(tái)20311、內(nèi)齒珩磨輪2032、第二緊固端蓋2033、鍵槽20331、第一緊固端蓋204、角接觸軸承205、第一封油盤(pán)206、擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30、機(jī)架301、第二力矩電機(jī)302、支撐軸承組件303、圓柱滾子軸承3031、定位套筒3032、軸承套3033、圓錐滾子軸承3034、第二封油盤(pán)3035、擺轉(zhuǎn)軸304、鎖緊機(jī)構(gòu)305、編碼器306。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

請(qǐng)參看圖1、圖2以及圖3，數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架10，包括內(nèi)珩輪刀架20、擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30，擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30的轉(zhuǎn)軸與內(nèi)珩輪刀架20固定連接，且擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30的轉(zhuǎn)軸與內(nèi)珩輪刀架20的轉(zhuǎn)軸相互垂直，內(nèi)珩輪刀架20包括珩輪頭架201、第一力矩電機(jī)202、珩輪刀具組件203，所述珩輪頭架201的內(nèi)壁與第一力矩電機(jī)202的定子2021的外壁固定連接，第一力矩電機(jī)202的轉(zhuǎn)子2022的內(nèi)壁與珩齒刀具組件203的外壁固定連接，以使第一力矩電機(jī)202帶動(dòng)珩齒刀具組件203轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使珩齒刀具組件203在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)預(yù)加工的齒輪進(jìn)行珩齒。

力矩電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量。長(zhǎng)此以往，會(huì)減少機(jī)械的使用壽命。因此，進(jìn)一步的，第一力矩電機(jī)202的定子2021的外壁上設(shè)有導(dǎo)油槽20211，珩輪頭架201的外壁上設(shè)有進(jìn)油孔2011和出油孔2012，進(jìn)油孔2011和出油孔2012與外界的油管連接，低溫油通過(guò)進(jìn)油孔2011進(jìn)入導(dǎo)油槽20211，在與第一力矩電機(jī)202的定子2021進(jìn)行換熱升溫后從出油孔2012流出，從而對(duì)第一力矩電機(jī)202進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步的，所述珩輪頭架201的內(nèi)壁設(shè)有第一凸臺(tái)2013，第一力矩電機(jī)202的定子2021的第一端的端面與第一凸臺(tái)2013的側(cè)壁相接觸，第一凸臺(tái)2013和第一力矩電機(jī)202的定子2021的接觸面上設(shè)有螺紋孔，以使第一凸臺(tái)2013和第一力矩電機(jī)202通過(guò)螺栓固定連接，第一力矩電機(jī)202的第二端的端面上設(shè)有第一緊固端蓋204，第一緊固端蓋204上和珩輪頭架201上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，以使第一緊固端蓋204和珩輪頭架201通過(guò)螺栓固定連接，從而使第一力矩電機(jī)202的定子2021固定在第一凸臺(tái)2013和第一緊固端蓋204之間。

進(jìn)一步的，所述第一力矩電機(jī)202的轉(zhuǎn)子2022的兩側(cè)設(shè)有角接觸軸承205，第一個(gè)角接觸軸承205位于珩輪頭架201和珩齒刀具組件203之間，第二個(gè)角接觸軸承205位于珩輪頭架201與第一緊固端蓋204之間，第一力矩電機(jī)202的轉(zhuǎn)子2022和角接觸軸承205之間通過(guò)密封件2023密封，以防止角接觸軸承205的潤(rùn)滑油進(jìn)入第一力矩電機(jī)202的轉(zhuǎn)子2022，角接觸軸承205的外側(cè)設(shè)有第一封油盤(pán)206，第一封油盤(pán)206與珩齒刀具組件203通過(guò)螺栓固定連接。

具體的，所述密封件2023包括密封圈和墊圈，密封圈上設(shè)有墊圈槽，墊圈設(shè)置在墊圈槽中。

進(jìn)一步的，所述珩齒刀具組件203包括環(huán)狀的主軸2031、環(huán)狀的內(nèi)齒珩磨輪2032、第二緊固端蓋2033，所述主軸2031的內(nèi)壁與內(nèi)齒珩磨輪2032的外壁相接觸，主軸2031的內(nèi)壁還設(shè)有第二凸臺(tái)20311，內(nèi)齒珩磨輪2032的一側(cè)與第二凸臺(tái)20311的內(nèi)側(cè)相接觸，內(nèi)齒珩磨輪2032的另一側(cè)與第二緊固端蓋2033相接觸，以使內(nèi)齒珩磨輪2032固定在第二凸臺(tái)20311與第二緊固端蓋2033之間，第二緊固端蓋2033與主軸2031通過(guò)螺栓固定連接。

在一較佳實(shí)施方式中，所述內(nèi)齒珩磨輪2032為直齒或斜齒。

進(jìn)一步的，所述第二緊固端蓋2033上設(shè)有若干鍵槽20331，鍵槽20331內(nèi)放置平鍵，以方便拆卸。

進(jìn)一步的，所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30包括機(jī)架301、第二力矩電機(jī)302、支撐軸承組件303、擺轉(zhuǎn)軸304、鎖緊機(jī)構(gòu)305、用于檢測(cè)偏轉(zhuǎn)位置的編碼器306，所述機(jī)架301的內(nèi)壁與第二力矩電機(jī)302的外壁連接，第二力矩電機(jī)302的內(nèi)壁與擺轉(zhuǎn)軸304的外壁連接，以使第二力矩電機(jī)302控制擺轉(zhuǎn)軸304轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐軸承組件303設(shè)置在第二力矩電機(jī)302的兩端且套裝在擺轉(zhuǎn)軸304上，以支撐擺轉(zhuǎn)軸304，鎖緊機(jī)構(gòu)305和編碼器306套設(shè)在擺轉(zhuǎn)軸304上且鎖緊機(jī)構(gòu)305與編碼器306電性連接，以控制擺轉(zhuǎn)軸304的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，擺轉(zhuǎn)軸304的前端與內(nèi)珩輪刀架20固定連接，以帶動(dòng)內(nèi)珩輪刀架20轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體的，編碼器306設(shè)有基準(zhǔn)角度值，編碼器306檢測(cè)擺轉(zhuǎn)軸304的角度并生成當(dāng)前角度值。如果當(dāng)前角度值與基準(zhǔn)角度值相同，那么編碼器306就控制鎖緊機(jī)構(gòu)305抱緊擺轉(zhuǎn)軸304，使擺轉(zhuǎn)軸304停止運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述支撐軸承組件303包括圓柱滾子軸承3031、定位套筒3032、軸承套3033、圓錐滾子軸承3034、第二封油盤(pán)3035，所述圓柱滾子軸承3031設(shè)置在第二力矩電機(jī)302的前端，以承受徑向載荷，圓柱滾子軸承3031和第二力矩電機(jī)302之間設(shè)置定位套筒3032，且圓柱滾子軸承3031的前端設(shè)置軸承套3033，以對(duì)圓柱滾子軸承3031進(jìn)行定位，圓錐滾子軸承3034設(shè)置在第二力矩電機(jī)302的后端，以承受軸向和徑向載荷，第二封油盤(pán)3035設(shè)置在圓錐滾子軸承3034的后端，以防止圓錐滾子軸承3034中的潤(rùn)滑油泄露。

進(jìn)一步的，所述鎖緊機(jī)構(gòu)305為電磁制動(dòng)器。

本發(fā)明的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架10通過(guò)力矩電機(jī)帶動(dòng)主軸2031轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)內(nèi)齒珩磨輪2032轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)預(yù)加工零件的珩齒。本發(fā)明的數(shù)控內(nèi)齒珩齒機(jī)電傳動(dòng)珩輪架10通過(guò)力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)珩齒刀具組件203工作，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)齒珩磨輪2032的轉(zhuǎn)速精確可調(diào)，免去了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，減少了功率損失，并且結(jié)構(gòu)更緊湊，減小了安裝空間，提高珩齒加工精度；擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)30能夠傳遞轉(zhuǎn)矩使珩輪刀架偏轉(zhuǎn)一定角度，以形成加工時(shí)所需的軸交角。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于專利所涵蓋的范圍。