專利名稱：一種新型的范成法磨齒設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能和以平面為齒形的齒輪(具有平面齒形，可以是正齒輪或斜齒輪)相嚙合的齒輪的范成法磨齒設備。
通常的磨齒技術是將一對互相嚙合的齒輪都磨成漸開線齒形，因此一對齒輪都必須在昂貴的磨齒機上磨出。在大部分使用情況下，一對互相嚙合的齒輪的直徑常相差很大，如果大齒輪也磨成漸開線齒形，則磨大齒輪需用非常昂貴的大磨齒機。若大齒輪制成平面齒，則可用簡單得多的方法來磨，只有小齒輪仍需用專門的磨齒設備，生產成本和設備投資都要低得多。
現有的典型磨齒設備如
圖1(b)所示(其立體圖見圖1(a))。圖中〔8〕是臺面，能左右移動。在臺面上裝有頭架〔9〕和尾架〔10〕。被磨齒輪〔1〕裝在頭架和尾架之間。頭架里裝有主軸〔3〕，其后端帶動被磨齒輪旋轉，前端裝有節圓盤〔2〕。頭架、尾架、節圓盤和被磨齒輪都隨臺面左右移動。和節圓盤相切有一直導向板〔4〕，該導向板和機座相連，不隨臺面移動。臺面移動時節圓盤在導向板上滾動，并有鋼帶〔5〕拉住以防滑移。導向板的面構成假想中和被磨齒輪嚙合的假想齒條的節面。砂輪〔6〕的磨削平面位于上述假想齒條的齒面上。在臺面往復移動的同時，砂輪沿被磨齒的齒向進給，被磨齒輪的一個齒便被磨出。然后將被磨齒輪相對節圓盤轉一個齒(分度裝置圖中從略)，用同樣方法可將第二個齒磨出，這樣依次便可將整個齒輪磨出。這種方法的缺點是只能磨漸開線齒輪。但是當一個齒輪制成平面齒形時，和它正確嚙合的齒輪的齒形已不是漸開線，而是一種特殊曲線。因此用現有設備不能磨出與平面齒正確嚙合所需的齒形，從而一對齒輪都必須用昂貴的磨齒機來磨。
本發明的目的在于1.提出一種新型的磨齒設備，該設備結構簡單，制造成本低，特別是它能把一對齒輪中的小齒輪磨成和平面齒正確嚙合所需的共軛齒形。
2.使把大齒輪磨成平面齒成為可能，它可用簡單方法磨成，不需用昂貴的磨齒機，使制造成本大大降低。
3.用該新型磨齒設備仍能磨成漸開線齒輪，而且可提高磨齒精度。
本發明的具體解決方案如下在用范成法磨削能與具有平面齒形的大齒輪嚙合的齒輪的設備中，用代表被磨齒輪的兩個節圓盤在代表大齒輪節圓的兩個扇形板上滾動。砂輪的磨削平面形成假想大齒輪的齒面，因而砂輪平面和扇形板有固定的相對位置。被磨齒輪與兩個節圓盤裝在同一根軸上，該軸是一滾動軸，沒有軸承支持，而是通過固定于其上的兩個節圓盤直接置于兩扇形板上，靠兩個節圓盤在兩個扇形板上無滑動的滾動來保持其在空間的一定方向，以保證被磨削齒的齒向。為了防止滑移，節圓盤和扇形板間裝有防滑鋼帶。扇形板的半徑為與被磨齒輪相嚙合的齒輪的工作節圓半徑減去防滑鋼帶厚度的一半，節圓盤的半徑為被磨齒輪的工作節圓半徑減去防滑鋼帶厚度的一半，這樣就能磨出與平面齒形能正確嚙合所需的共軛齒形。
本發明的優點和效果在于用本發明磨齒設備能使小齒輪磨成與平面齒形正確嚙合所需的共軛齒形，這樣大齒輪就能磨成平面齒，使它可用簡單方法磨成，不需價格昂貴的大磨齒機，從而大大降低設備投資和制造成本;本發明磨齒設備沒有臺面、頭架、尾架等結構，使構造簡單，成本降低;不僅如此，本發明磨齒設備仍能磨成漸開線齒輪，并且由于現有技術中的節圓盤要通過臺面導軌、主軸軸承等活動連接，而本發明設備中節圓盤是和固定在機架上的扇形板直接接觸，因此可提高本發明磨齒設備的精度。
本發明的實施過程由以下一實施例及其附圖給出圖2(b)是本發明磨齒設備的工作原理圖。
圖2(a)是本發明磨齒設備的立體圖。
圖3是扇形板加工示意圖。
制作一軋鋼機上用的齒輪付，傳動比為1∶6，模數為20，大齒輪齒數為144，節圓直徑2880mm，重量近10噸，小齒輪節圓直徑為480mm，齒數為24，重量約400公斤。齒輪必須磨出。
大齒輪用下述方法制成平面齒用一臺舊立車，將導軌改成靜壓導軌以消除摩擦和爬行，再將齒輪毛坯平放在立車臺面上，盡可能使其沒有偏心。在臺面一側安置一套立柱、導軌和砂輪。立柱的結構須使砂輪平面能調到需要的壓力角。導軌方向必須調到需要要的螺旋角。在臺面(或工件)中心放一分度盤。為了能將圓周極準確地分度，可用發明人85100894號專利的分度裝置。利用分度盤上的反光鏡和固定在基礎上的自準光管，可以極準確地將臺面轉一角度，用此方法可以極準確地將大齒輪的平面齒磨出。
小齒輪用本發明的磨齒設備磨出，該設備如圖2(b)和圖2(a)所示。被磨齒輪〔1〕和兩個節圓盤〔2〕同裝在一根滾動軸〔3〕上，兩個節圓盤放置在兩個扇形板〔4〕上。為了防止滑動，每套節圓盤〔2〕和扇形板〔4〕之間都有一套防滑鋼帶〔5〕。扇形板〔4〕的半徑為與被磨齒輪〔1〕相嚙合的齒輪的工作節圓半徑減去防滑鋼帶厚度的一半。它的長度是與被磨齒輪〔1〕相嚙合的齒輪的節圓的一段。節圓盤〔2〕的半徑為設計中被磨齒輪的工作節圓半徑減去鋼帶厚度的一半。砂輪〔6〕相對于機座〔7〕不動，而使節圓盤〔2〕連同被磨齒輪〔1〕在扇形板〔4〕上滾動，則被磨齒輪〔1〕將被磨成與平面齒齒輪能正確嚙合所需的齒形。被磨齒輪〔1〕相對于節圓盤〔2〕必須能分度，使每個齒都能逐次被磨出。因為被磨齒輪很重，必須要平衡，平衡的方法此處從略。如果磨削裕量很大或齒輪很寬時，砂輪〔6〕必須能在和滾動軸〔3〕成螺旋角的方向進給，進給的方向和砂輪平面的方向平行。
兩個扇形板的制造是和大齒輪毛坯一起加工的，其加工示意圖見圖3。在大齒輪的齒坯車好后，不要拿下，在相距180°的地方將扇形板〔4〕的毛坯固定上去，該毛坯除圓弧面粗加工外，其余各面均已精加工。然后再用車床將扇形板〔4〕的弧面車好，并將兩個扇形板間的直徑量出。
用本發明的設備也可磨一般漸開線齒形，此時可用直尺代替扇形板〔4〕;也可用精密齒輪和齒條代替節圓盤〔2〕和扇形板〔4〕，此時可不用防滑鋼帶。
此外，本發明設備中的節圓盤〔2〕可用精密齒輪代替，該齒輪的工作量節圓半徑與被磨齒輪〔1〕相同，齒數可以和被磨齒輪一樣，也可以是其整數倍N;扇形板〔4〕可用與被磨齒輪〔1〕相嚙合的齒輪的一段代替，該齒輪的工作節圓必須與和被磨齒輪相嚙合的齒輪一樣，齒數折算到整圓周也必須與和被磨齒輪相嚙合的齒輪一樣或為其整數倍N，N值必須和上述精密齒輪的N值一樣，代替節圓盤和扇形板的齒輪的齒形可用漸開線，用本方法是不用防滑鋼帶。
在本發明設備中，若將精密齒輪和齒條制成螺旋齒輪和齒條，而且制成足夠寬，使精密齒輪在齒條里作軸向滑動，即能磨出螺旋齒輪。
權利要求
1.用范成法磨削齒輪的設備，具有節圓盤[2]和導向板[4]，節圓盤在導向板[4]上滾動，砂輪[6]的平面和導向板[4]的相對位置固定，被磨齒輪[1]與節圓盤[2]在同一根軸[3]上，為了防止滑移，節圓盤[2]和導向板[4]間裝有防滑鋼帶[5]，本發明的特征在于導向板[4]是扇形板，有二塊，軸[3]是一滾動軸，沒有軸承支持，而是通過固定于其上的兩個節圓盤[2]直接置于兩扇形板[4]上，并用兩個節圓盤和兩個扇形板維持軸在空間的一定方向；扇形板[4]的半徑為與被磨齒輪[1]相嚙合的齒輪的工作節圓半徑減去防滑鋼帶厚度的一半，節圓盤的半徑為被磨齒輪[1]的工作節圓半徑減去防滑鋼帶厚度的一半。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征是要磨出漸開線齒形，可用直尺代替扇形板〔4〕;也可用精密齒輪和齒條代替節圓盤〔2〕和扇形板〔4〕，此時可不用防滑鋼帶。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征是節圓盤〔2〕可用精密齒輪代替，該齒輪的工作節圓半徑與被磨齒輪〔1〕相同，齒數可以和被磨齒輪一樣，也可以是其整數倍N;扇形板〔4〕可用與被磨齒輪〔1〕相嚙合的齒輪的一段代替，該齒輪的工作節圓必須與和被磨齒輪相嚙合的齒輪一樣，齒數折算到整圓周也必須與和被磨齒輪相嚙合的齒輪一樣或為其整數倍N，N值必須和上述精密齒輪的N值一樣，代替節圓盤和扇形板的齒輪的齒形可用漸開線，用本方法時不用防滑鋼帶。
4.根據權利要求1，2，3所述的設備，其特征是可將精密齒輪和齒條制成螺旋齒輪和齒條，而且制成足夠寬，使精密齒輪在齒條里作軸向滑動，即能齒磨出螺旋齒輪。
全文摘要
一種用范成法磨測齒輪的設備，有兩個節圓盤在兩個扇形板上滾動，砂輪平面和扇形板的相對位置固定，被磨齒輪與兩個節圓盤裝在同一根軸上。該軸是一滾動軸，沒有軸承支持，而是通過固定于其上的兩個節圓盤直接置于兩扇形板上。為了防止滑移，在節圓盤和扇形板間裝有防滑鋼帶。該設備能使一對齒輪中的小齒輪磨成能和平面齒正確嚙合所需的共軛齒形，這樣就可以用簡單方法把大齒輪磨成平面齒形，減少設備投資，降低制造成本。
文檔編號B23F5/02GK1030542SQ8710165
公開日1989年1月25日 申請日期1987年3月4日 優先權日1987年3月4日
發明者雷天覺, 朱驥北, 王超然 申請人:北京機械工業管理學院分部