阅读说明：本技术 通用机械凸轮轴用齿轮制作装置 (Gear manufacturing device for universal mechanical camshaft ) 是由 胡艾滔 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于机械制造领域,具体公开了通用机械凸轮轴用齿轮制作装置,包括用于带动凸轮轴齿轮移动的移动机构和用于对凸轮轴齿轮的齿槽进行打磨的齿槽打磨机构；齿槽打磨机构包括两个转动辊和绕在两个转动辊上的皮带,皮带的内侧设有能与凸轮轴齿轮的齿槽啮合的打磨齿,打磨齿外设有包裹打磨齿的气囊,气囊外表面设有打磨层,气囊连有充放气机构；移动机构包括用于分别从凸轮轴两端对凸轮轴进行夹持支撑的两个支撑件和用于驱动支撑件沿皮带上打磨齿长度方向的移动驱动件。(The invention belongs to the field of machine manufacturing, and particularly discloses a gear manufacturing device for a universal mechanical camshaft, which comprises a moving mechanism for driving a camshaft gear to move and a tooth groove polishing mechanism for polishing a tooth groove of the camshaft gear; the tooth groove polishing mechanism comprises two rotating rollers and a belt wound on the two rotating rollers, polishing teeth capable of being meshed with tooth grooves of the camshaft gear are arranged on the inner side of the belt, an air bag wrapping the polishing teeth is arranged outside the polishing teeth, a polishing layer is arranged on the outer surface of the air bag, and the air bag is connected with an inflation and deflation mechanism; the moving mechanism comprises two supporting pieces used for clamping and supporting the camshaft from two ends of the camshaft respectively and a moving driving piece used for driving the supporting pieces to move along the length direction of the grinding teeth on the belt.)

通用机械凸轮轴用齿轮制作装置

技术领域

本发明涉及机械制造领域，具体涉及通用机械凸轮轴用齿轮制作装置。

背景技术

凸轮轴齿轮主要采用剃齿的方法进行轮齿的加工成型，凸轮轴齿轮剃齿后，齿轮齿槽存在毛刺，需要对齿轮齿槽进行打磨，现有的齿轮打磨装置通常都是对直齿轮进行打磨，不适用于斜齿轮的齿槽打磨。目前对斜齿轮的齿槽打磨均是通过人工采用砂纸进行打磨，工作效率低，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供通用机械凸轮轴用齿轮制作装置，能够对凸轮轴上斜齿轮的齿槽进行打磨。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

通用机械凸轮轴用齿轮制作装置，包括用于带动凸轮轴齿轮移动的移动机构和用于对凸轮轴齿轮的齿槽进行打磨的齿槽打磨机构；齿槽打磨机构包括两个转动辊和绕在两个转动辊上的皮带，皮带的内侧设有能与凸轮轴齿轮的齿槽啮合的打磨齿，打磨齿外设有包裹打磨齿的气囊，气囊外表面设有打磨层，气囊连有充放气机构；移动机构包括用于分别从凸轮轴两端对凸轮轴进行夹持支撑的两个支撑件和用于驱动支撑件沿皮带上打磨齿长度方向的移动驱动件。

本方案的原理和有益效果在于：

支撑件先从凸轮轴两端对凸轮轴进行夹持定位和支撑，再使凸轮轴沿皮带上的打磨齿的长度方向移动，由于凸轮轴齿轮的轮齿方向与皮带上打磨齿的长度方向是相同的，因此凸轮轴齿轮能够进入皮带内侧并与皮带内侧的打磨齿啮合，通过凸轮轴沿皮带上打磨齿的长度方向移动，能够使凸轮轴齿轮的齿槽与打磨齿之间发生相对滑动，从而实现凸轮轴齿轮齿槽的打磨。

由于凸轮轴齿轮两侧均能与皮带上的打磨齿相啮合，能够对凸轮轴齿轮两侧的齿槽均进行打磨，相对于对凸轮轴齿轮一侧的齿槽打磨相比，打磨效率更高。同时，由于皮带上打磨齿与凸轮轴齿轮并非完全啮合，通过皮带转动能够带动凸轮轴齿轮旋转，皮带上打磨齿能够与凸轮轴齿轮上未打磨到的齿槽进行啮合，从而对该部分齿槽也进行打磨，最终实现对整个凸轮轴齿轮齿槽的打磨。

由于凸轮轴齿轮的旋转是通过与之啮合的皮带上的打磨齿的运动来实现的，因此凸轮轴齿轮齿槽与皮带上的打磨齿是不可能完全啮合的，因此本发明在打磨齿外包裹一层气囊，通过充放气机构实现气囊的充气和放气，当需要打磨时，对气囊进行充气，使得气囊完全填充凸轮轴齿轮的齿槽，从而打磨更加充分，并且气囊充气后，气囊表面的打磨层与凸轮轴齿轮齿槽之间的挤压力更大，也能加强打磨效果。又由于气囊充气填满凸轮轴齿轮的齿槽后，两者挤压力较大，凸轮轴齿轮与皮带的打磨齿之间完全卡合，若直接通过皮带转动是很难带动凸轮轴齿轮旋转的，还可能因为气囊与凸轮轴齿轮齿槽之间过大的挤压力导致气囊损坏或者齿轮齿形的破坏，因此皮带转动带动凸轮轴齿轮旋转前，先通过充放气机构对气囊进行排气，此时通过凸轮轴齿轮与皮带上打磨齿之间的啮合来带动齿轮旋转，即可避免由于气囊与凸轮轴齿轮的齿槽之间挤压力过大导致的凸轮轴齿轮不能旋转的问题。

进一步，移动驱动件包括直线电机，直线电机的输出轴沿皮带上打磨齿长度方向延伸，且直线电机的输出轴与支撑件固定连接。通过直线电机输出轴的伸长或缩短即可实现对支撑件的驱动，进而带动支撑件上的凸轮轴运动。

进一步，支撑件包括与直线电机输出轴固定连接的支撑杆和螺纹套设在支撑杆自由端的螺纹套，螺纹套自由端设有能***凸轮轴端部中心孔内的凸起。安装凸轮轴时，先将凸轮轴底部的中心孔套在其中一个支撑杆的凸起上，再旋拧另一个支撑杆上的螺纹套，使得该螺纹套上的凸起***凸轮轴顶部的中心孔内，从而实现对凸轮轴的定位和支撑，再通过整个凸轮轴沿皮带上打磨齿的长度方向运动，即可带动凸轮轴齿轮***皮带内侧，使得凸轮轴齿轮与皮带内侧的打磨齿啮合。

进一步，转动辊的外缘上开设有用于容纳皮带上打磨齿和气囊的容纳槽。皮带绕在转动辊上运动时，打磨齿和气囊能够进入容纳槽内，不会造成打磨齿挤压转动辊外缘的问题。

进一步，充放气机构包括固定在皮带外侧面上的双向吸排风机。通过双向吸排风机既能够充气又能够排气，能够简单有效的实现对气囊的充气和排气效果。

进一步，双向吸排风机数量为若干个，且若干个双向吸排风机沿皮带外侧均匀分布。多个双向吸排风机对气囊充气和排气时速度更快、更加均匀。

进一步，皮带还连有皮带清理机构。皮带清理机构能够对将皮带内侧打磨时沾上的铁屑撞击下来，避免铁屑堆积在皮带内侧影响打磨效果。

进一步，皮带清理机构包括与双向吸排风机的进风端连通的管件，管件内转动连接有叶片，叶片固定有能够与皮带外侧面相抵的凸轮。通过管件内排风能够带动叶片旋转，进而带动凸轮旋转，凸轮间歇性撞击皮带外侧面，从而将皮带内侧打磨时沾上的铁屑撞击下来。

进一步，皮带外侧设有环形的轨道，双向吸排风机均滑动连接在轨道上。轨道能够对各个双向吸排风机进行支撑，更加便于双向吸排风机的行走。

进一步，皮带下方设有磁铁板。磁铁板能够对打磨产生的铁屑产生吸附，避免铁屑直接掉落至地面。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视图；

图2为图1中双向吸排风机和打磨齿的放大图；

图3为图1中凸轮轴齿轮的正视图，且凸轮轴齿轮未进入皮带内侧的状态、螺纹套上的凸起未***凸轮轴顶部中心孔；

图4为图3中螺纹套上的凸起***凸轮轴顶部中心孔后的状态图；

图5为图4中凸轮轴齿轮处于啮合在皮带内侧的状态图；

图6为本发明实施例二的俯视图；

图7为图6中凸轮轴齿轮的正视图，且凸轮轴齿轮处于啮合在皮带内侧的状态图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：转动辊1、容纳槽100、皮带2、打磨齿20、气囊21、打磨层210、凸轮轴3、凸轮轴齿轮30、双向吸排风机4、排风管41、进气管42、叶片43、固定杆44、转轴45、凸轮46、直线电机5、支撑杆6、螺纹套7、凸起70、连接杆8。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例的通用机械凸轮轴用齿轮制作装置，包括用于带动凸轮轴齿轮30移动的移动机构和用于对凸轮轴齿轮30的齿槽进行打磨的齿槽打磨机构。

齿槽打磨机构包括两个转动辊1和绕在两个转动辊1上的皮带2，转动辊1连有伺服电机(图中未示出)，用于带动转动辊1旋转，从而带动皮带2在两个转动辊1上运动。皮带2的内侧设有能与凸轮轴齿轮30的齿槽啮合的打磨齿20，打磨齿20外粘接有包裹打磨齿20的气囊21，气囊21外表面设有打磨层210，打磨层210为类似砂纸的结构，转动辊1的外缘上开设有用于容纳皮带2上打磨齿20和气囊21的容纳槽100。气囊21连有充放气机构，充放气机构包括固定在皮带2外侧面上的多个双向吸排风机4，皮带2在运动时能够带动双向吸排风机4同步运动，为了便于各个双向吸排风机4更好的随皮带2同步运动，皮带2外侧固定有一个形状与皮带2相似的环形的轨道(图中未示出)，双向吸排风机4均通过滚轮抵在轨道上行走。双向吸排风机4的排风端连有排风管41，排风管41与气囊21连通，双向吸排风机4的进风端连有进气管42，进气管42的自由端固定有一根固定杆44，固定杆44上转动连接有转轴45，转轴45位于进气管42内的部分固定有叶片43、转轴45位于进气管42外的部分固定有凸轮46，凸轮46与皮带2外侧面相抵。

移动机构如图3、图4和图5所示，包括用于分别从凸轮轴3两端对凸轮轴3进行夹持支撑的两个支撑件和用于驱动支撑件沿皮带2上打磨齿20长度方向的移动驱动件。移动驱动件包括直线电机5，直线电机5的输出轴沿皮带2上打磨齿20的长度方向延伸。支撑件包括与直线电机5输出轴固定连接的支撑杆6和螺纹套设在支撑杆6自由端的螺纹套7，螺纹套7自由端固定有能***凸轮轴3端部中心孔内的凸起70。

打磨凸轮轴齿轮30时，步骤如下：

步骤一、安装凸轮轴齿轮30：先将凸轮轴3从皮带2上方向下穿入皮带2内侧，使得凸轮轴3底部的中心孔套在位于下方的支撑杆的凸起70上，再旋拧位于上方的支撑杆上的螺纹套7，使得该螺纹套7上的凸起70***凸轮轴3顶部的中心孔内，从而实现对凸轮轴3的定位和支撑。然后两个直线电机5同步带动支撑杆沿皮带2上打磨齿20的长度方向斜向下运动，使得整个凸轮轴3沿皮带2上打磨齿20的长度方向斜向下运动，即可带动凸轮轴齿轮30***皮带2内侧，使得凸轮轴齿轮30与皮带2内侧的打磨齿20啮合。

步骤二、气囊21充气：各个双向吸排风机4向气囊21内充气，气囊21膨胀，使得气囊21完全填充凸轮轴齿轮30的齿槽。

步骤三、凸轮轴齿轮30的齿槽进行打磨：两个直线电机5同步带动两个支撑杆6沿皮带2上打磨齿20的长度方向往复运动，使得凸轮轴齿轮30的齿槽与打磨齿20之间发生相对滑动，从而实现凸轮轴齿轮30齿槽的打磨。

步骤四、气囊21排气：各个双向吸排风机4将气囊21内的空气排出，气囊21收缩。

步骤五、皮带2运动带动凸轮轴齿轮30旋转：伺服电机带动转动辊1旋转，转动辊1上的皮带2运动一个或者两个打磨齿20的距离。

步骤六、重复步骤二～五，直至整个凸轮轴齿轮30打磨完成。

步骤七、拆卸凸轮轴齿轮30：将位于上方的支撑杆6上的螺纹套7向上旋拧，使得螺纹套7底部的凸起70从凸轮轴3顶部的中心孔内抽出，然后将打磨完成的凸轮轴3拿出即可。

本发明由于凸轮轴齿轮30两侧均能与皮带2上的打磨齿20相啮合，能够对凸轮轴齿轮30两侧的齿槽均进行打磨，相对于对凸轮轴齿轮30一侧的齿槽打磨相比，打磨效率更高。

本发明设置打磨齿20和气囊21的目的在于：由于凸轮轴齿轮30的旋转是通过与之啮合的皮带2上的打磨齿20的运动来实现的，因此凸轮轴齿轮30齿槽与皮带2上的打磨齿20是不可能完全啮合的，因此本发明在打磨齿20外包裹一层气囊21，通过双向吸排风机4实现气囊21的充气和放气，当需要打磨时，对气囊21进行充气，使得气囊21完全填充凸轮轴齿轮30的齿槽，从而打磨更加充分，并且气囊21充气后，气囊21表面的打磨层210与凸轮轴齿轮30齿槽之间的挤压力更大，也能加强打磨效果。又由于气囊21充气填满凸轮轴齿轮30的齿槽后，两者挤压力较大，凸轮轴齿轮30与皮带2的打磨齿20之间完全卡合，若直接通过皮带2转动是很难带动凸轮轴齿轮30旋转的，还可能因为气囊21与凸轮轴齿轮30的齿槽之间过大的挤压力导致气囊21损坏或者齿轮齿形的破坏，因此皮带2转动带动凸轮轴齿轮30旋转前，先通过双向吸排风机4对气囊21进行排气，此时通过凸轮轴齿轮30与皮带2上打磨齿20之间的啮合来带动凸轮轴齿轮30旋转，即可避免由于气囊21与凸轮轴齿轮30的齿槽之间挤压力过大导致的凸轮轴齿轮30不能旋转的问题。

本发明在气囊21排气过程中，气囊21内排出的气体还能通过进气管42排出，气流带动叶片43旋转，进而带动与叶片43固定的转轴45和凸轮46旋转，凸轮46间歇性撞击皮带2外侧面，从而将皮带2内侧打磨时沾上的铁屑撞击下来。打磨产生的铁屑向下掉落，为避免铁屑直接掉落在地面上，还可以在皮带2下方设置一块磁铁板，掉落的铁屑落在磁铁板上，进行铁屑的收集。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图6和图7所示，本实施例用于对两个凸轮轴齿轮30进行打磨(当然也可以根据实际需要对两个以上的凸轮轴齿轮30进行打磨)，各个凸轮轴3均连接有支撑杆6进行支撑定位，各个支撑杆6之间共同连接有连接杆8，然后再通过直线电机5的输出杆固定连接杆8，来带动各个凸轮轴齿轮30运动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。