專利名稱：人字齒輪軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人字齒輪軸，屬于人字齒輪軸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人字齒輪傳動肯有承載能力高，工作平衡性好等優(yōu)點，在大型高壓水泵系統(tǒng)中作為主傳動得到廣泛應用。高精度人字齒輪軸對于人字齒輪的對稱度有嚴格的要求，對稱度誤差直接關(guān)系到人字齒輪的設計效果，影響人字齒輪的壽命與強度。已有的制造方法有如下幾種:(1) 一種是先加工好一個旋向，再劃線定位加工另外一個旋向；該方法精度低，效率不高；(2)—種是分體加工，再定位后組裝；該方法無法適應人字齒輪軸的加工需要；(3)再有一種是利用現(xiàn)有人字齒輪的磨齒軟件，整體加工人字齒輪的兩個旋向齒輪；但該方法也無法滿足人字齒輪軸兩齒間間距較大和與基準面間距較大的情況。另外，在檢測方向，人字齒輪對稱度的檢測往往都依賴三坐標測量儀，但當人字齒輪軸兩齒間距較大時，需要大型三坐標測量儀，設備投入較大，同時也無法滿足批量化生產(chǎn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種人字齒輪軸，對稱性好、熱處理變形少、壽命長、可靠性高。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述人字齒輪軸，包括軸體，在該軸體的中部固定左旋齒輪和右旋齒輪，左旋齒輪和右旋齒輪對稱設置在軸體中心線的兩側(cè)；其特征是:在所述左旋齒輪和右旋齒輪外側(cè)的軸體上分別固定左定位抬肩和右定位抬肩，左定位抬肩的外端面為左定位面，右定位抬肩的外端面為右定位面，左定位面和右定位面以軸體的中心線為對稱中心。
所述左定位面距離左旋齒輪中心線的距離為D1，右定位面距離右旋齒輪中心線的距離為D2，Dl與D2的差值彡0.03_。所述左定位面和右定位面的對稱度誤差〈0.06mm。所述軸體的兩端設置鍵槽。在所述軸體的兩端部分別設有螺孔。本實用新型所述人字齒輪軸解決了大間距人字齒輪軸的加工制造中對稱度難加工、難測量的問題；本實用新型所述人字齒輪軸對稱性好、熱處理變形少、壽命長、可靠性聞。

圖1為本實用新型所述人字齒輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型所述人字齒輪軸對稱度檢測狀態(tài)圖。圖3為本實用新型所述人字齒輪軸對稱度調(diào)整示意圖。圖4為圖1的A-A剖視圖。[0014]圖5為本實用新型所述對稱度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1、圖4所示:所述人字齒輪軸包括軸體1、左旋齒輪2、右旋齒輪3、左定位抬肩4、右定位抬肩5、左定位面41、右定位面51、螺孔6、鍵槽7、油封臺肩8等。如圖1、圖4所示，本實用新型所述人字齒輪軸包括軸體I，在該軸體I的中部固定左旋齒輪2和右旋齒輪3，左旋齒輪2和右旋齒輪3對稱設置在軸體I中心線的兩側(cè)；在所述左旋齒輪2和右旋齒輪3外側(cè)的軸體I上分別固定左定位抬肩4和右定位抬肩5，左定位抬肩4的外端面為左定位面41,右定位抬肩5的外端面為右定位面51,左定位面41和右定位面51以軸體I的中心線為對稱中心,左定位面41和右定位面51的對稱度誤差〈0.06mm ；所述左定位面41距離左旋齒輪2中心線的距離為D1，右定位面51距離右旋齒輪3中心線的距離為D2，Dl與D2的差值彡0.03mm ；如圖1所示，所述軸體I的兩端設置鍵槽7，用于與外部動力聯(lián)接，鍵槽7的內(nèi)側(cè)設置油封臺肩8 ；如圖4所示，在所述軸體I的兩端部分別設有螺孔6，該螺孔6作為吊裝螺紋孔。本實用新型所述人字齒輪軸的制造方法，包括以下工藝步驟:(I)鍛造:采用淬透性為H5的20CrMnTi合金材料鍛造得到軸體1，以保證優(yōu)質(zhì)齒坯；(2)用鉆床在軸體的兩端鉆螺孔6 ；(3)粗車:在車床上車出軸體I左定位抬肩4和右定位抬肩5的外圓、左定位面41和右定位面51，在軸體I的中部車出兩個齒軸，在軸體I和各個端面的過渡處加工過渡圓弧，以提高軸體I的強度，防止加工及熱處理過程中的應力集中，影響軸體I的工作壽命；(4)正火:將粗車后的軸體I在930 950°C下處理3 4小時，然后隨爐空冷至室溫；正火的目的是為了細化材料晶粒組織；(5)精車:在車床上對軸體I進行精車，左定位面41和右定位面51保留2 3mm的加工余量，軸體I外圓保留0.9 1.2mm加工余量；(6)中溫去應力:將精車后的軸體I在430 470°C下處理2.5 3.5小時，然后隨爐空冷至室溫；中溫去應力的作用是進一步消除加工應力，為最終熱處理作準備，減少人字齒輪軸熱處理過程中的畸變；(7)第一次外磨:在M1450外圓磨床上對軸體I上各處外圓進行粗磨，保留0.5
0.7mm外磨余量，以消除中溫去應力的變形，也為滲碳淬火時的校直提供基準；(8)滾齒:在YM31125型滾齒機上分別對軸體I上的齒軸加工左旋齒輪和右旋齒輪，保留0.4 0.55mm的磨齒余量；(9)滲碳淬火:首先將滾齒后的軸體I在915 925°C條件下進行強滲，時間為
5.8 6.2小時，碳勢為I 1.2% ;再在915 925°C條件下進行擴散，時間為3.5 4.5小時，碳勢為0.74 0.76% ;除溫至835 845°C后，將軸體I在淬火油中進行淬火；隨爐冷卻至160 200°C進行熱校直， 使跳動誤差〈0.25mm ;再在160 200°C進行回火處理，時間為
3.5 4.5小時；[0030](10)第二次外磨:在M1450外圓磨床上將軸體I各處外圓磨至所需尺寸；(11)磨齒:將軸體I固定在NILES800型磨齒機上，校正軸體I外圓，保證跳動〈0.015mm ;依次對左旋齒輪2和右旋齒輪3的齒面進行磨削至所需尺寸；(12)對稱度檢測:如圖2所示，檢測左定位面41至左旋齒輪2中心線的距離D1’、右定位面51至右旋齒輪3中心線的距離D2’ ；對稱度檢測采用對稱度檢測裝置進行檢測，可快速準確地檢測對稱度誤差，大大提高了檢測效率，降低了檢測成本；(13)對稱度調(diào)整:在車床上對左定位面41和右定位面51進行修正，修正后左定位面41至左旋齒輪2中心線的距離為D1，右定位面51至右旋齒輪3中心線的距離為D2，保證Dl與D2的差值彡0.03_。如圖2、圖5所示，所述對稱度檢查測裝置包括橫梁10、左定位板11、右定位板12、左支撐座13、右支撐座14、第一滑槽15、第二滑槽16、第一滑塊17、第二滑塊18、第一鎖緊塊19、第二鎖緊塊20、第一導柱套21、第二導柱套22、第一導柱23、第二導柱24、第一測試頭25、第二測試頭26等。所述對稱度檢測裝置包括橫梁10，在橫梁10的兩端分別對稱安裝左定位板11和右定位板12，左定位板11和右定位板12的相對一面分別為與軸體I左定位面41和右定位面51配合的定位面,左定位板I和右定位板12的下端分別設置在左支撐座13和右支撐座14上，左定位板11和右定位板12的下端面分別設置與軸體I外表面配合的弧形槽；在所述橫梁10上設置相對橫梁10中心線布置的第一滑槽15和第二滑槽16，第一滑槽15中設置可相對滑槽15滑動的第一滑塊17，第一滑塊17通過第一滑塊17 —側(cè)的第一鎖緊塊19與橫梁10固定，第二滑槽16中設置可相對第二滑槽16滑動的第二滑塊18，第二滑塊18通過第二滑塊18 —側(cè)的第二鎖緊塊20與橫梁10固定；所述第一滑塊17和第二滑塊18上分別固定第一導柱套21和第二導柱套22，在第一導柱套21和第二導柱套22中分別設置第一導柱23和第二導柱24，第一導柱23和第二導柱24可分別相對第一導柱套21和第二導柱套22上下滑動；在所述第 一導柱23和第二導柱24的下端分別設置第一測試頭25和第二測試頭26，第一測試頭25和第二測試頭26為圓球狀。所述對稱度檢測裝置在檢測人字齒輪軸的對稱度時，先將待測量的人字齒輪軸的兩端分別放置在左支撐座13和右支撐座14上，然后將左定位板11和右定位板12分別放置在左支撐座13和右支撐座14上，根據(jù)人字齒輪軸調(diào)整左定位板11和右定位板12的位置，使得左定位板11和右定位板12分別與人字齒輪軸的左定位面41和右定位面51貼合；調(diào)整第一滑塊17的位置，同時調(diào)整人字齒輪軸的角度，使得第一測試頭25對準左旋齒輪2中心線處的齒槽，調(diào)整到位后，通過第一鎖緊塊19固定第一滑塊17 ;再調(diào)整第二滑塊18的位置，此時不能調(diào)整人字齒輪軸的角度，使第二測試頭26對準右面旋齒輪3中心線處的齒槽，調(diào)整到位后，通過第二鎖緊塊20固定第二滑塊18 ;測量左定位板11和第一測試頭25、右定位板12和第二測試頭26之間的距離，并計算出人字齒輪軸上的左旋齒輪2和右旋齒輪3之間的對稱度。
權(quán)利要求1.一種人字齒輪軸，包括軸體(1)，在該軸體(I)的中部固定左旋齒輪(2)和右旋齒輪(3)，左旋齒輪(2)和右旋齒輪(3)對稱設置在軸體(I)中心線的兩側(cè)；其特征是:在所述左旋齒輪(2)和右旋齒輪(3)外側(cè)的軸體(I)上分別固定左定位抬肩(4)和右定位抬肩(5)，左定位抬肩(4)的外端面為左定位面(41),右定位抬肩(5)的外端面為右定位面(51),左定位面(41)和右定位面(51)以軸體(I)的中心線為對稱中心。
2.如權(quán)利要求1所述的人字齒輪軸，其特征是:所述左定位面(41)距離左旋齒輪(2)中心線的距離為D1，右定位面(51)距離右旋齒輪(3)中心線的距離為D2，Dl與D2的差值≤0.03mm。
3.如權(quán)利要求1所述的人字齒輪軸，其特征是:所述左定位面(41)和右定位面(51)的對稱度誤差〈0.06mm。
4.如權(quán)利要求1所述的人字齒輪軸，其特征是:所述軸體(I)的兩端設置鍵槽(7)。
5.如權(quán)利要求1所述的人字齒輪軸，其特征是:在所述軸體(I)的兩端部分別設有螺孔(6)0
專利摘要本實用新型涉及一種人字齒輪軸，包括軸體，在該軸體的中部固定左旋齒輪和右旋齒輪，左旋齒輪和右旋齒輪對稱設置在軸體中心線的兩側(cè)；其特征是在所述左旋齒輪和右旋齒輪外側(cè)的軸體上分別固定左定位抬肩和右定位抬肩，左定位抬肩的外端面為左定位面，右定位抬肩的外端面為右定位面，左定位面和右定位面以軸體的中心線為對稱中心。所述左定位面距離左旋齒輪中心線的距離為D1，右定位面距離右旋齒輪中心線的距離為D2，D1與D2的差值≤0.03mm。所述左定位面和右定位面的對稱度誤差<0.06mm。所述軸體的兩端設置鍵槽。在所述軸體的兩端部分別設有螺孔。本實用新型所述人字齒輪軸對稱性好、熱處理變形少、壽命長、可靠性高。
文檔編號F16H55/02GK202937760SQ201220628090
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者高友生 申請人:無錫威孚中意齒輪有限責任公司