一种对齿轮表面处理时进行定位和加工的设备制造技术

本发明专利技术提供了一种对齿轮表面处理时进行定位和加工的设备，包括：机架，设置在所述机架的操作台下部的定位头，所述定位头能围绕固定竖直轴向旋转地耦合到所述机架，并且处于轴向固定的位置，所述定位头具有顶端部，设计成能轴向滑动并且接合至齿轮的中间轮毂部，所述顶端部的侧壁与所述中间轮毂部的侧壁之间具有间隙；所述顶端部包括用于对所述齿轮进行定位和保持作用的移动销；所述移动销能在伸出位置以及回缩位置之间径向的移动，在所述回缩位置，所述移动销回缩至所述顶端部内，以使得所述顶端部能够自由从所述中间轮毂部中移动，在所述伸出位置，所述移动销能插入至所述中间轮毂部对应的沟槽内，以将所述齿轮夹持并固定至预定的轴向固定位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械动力传输部件，尤其涉及一种经过表面处理工艺的齿轮，也涉及一种对齿轮进行表面处理的工艺方法，还进一步涉及对齿轮进行表面处理的设备。
技术介绍
齿轮是一种最常见的机械动力传输部件，用于与另一个类似的机械啮合以传递旋转运动。常见的齿轮有行星齿轮、正齿轮、锥齿轮、涡轮等。齿轮传递是机械中最常用的传动方式之一，被广泛应用于交通运输、机械制造等工业和民用等领域。齿轮啮合传递时，由于啮合面上存在相对滑动，在啮合面之间产生滑动摩擦力。摩擦力的大小和方向的改变导致齿轮啮合过程中产生啮合冲击力，使得齿轮产生疲劳和磨损破坏。现有技术中已经开展了对改善齿轮疲劳和磨损破坏的研究，提出了一些解决的办法。如中国专利CN102384243A公开了一种齿轮，在齿轮体上设置外齿牙，外齿牙与外齿槽相间隔，齿轮体中间开有内孔，内孔沿圆周均匀开有内齿槽，内孔端面设有多个油孔，由油孔形成的油道与外齿槽和内齿槽相通，在齿轮体表面覆有镀镍层。但该专利中的齿轮需要在端面和齿轮体上开设小孔，生产加工难度极大，而且如果在镀镍层形成之后进行钻孔，容易导致镀层被破坏，而如果钻孔之后再镀镍，又容易导致油孔堵塞，因此该专利难以高效生产出合格的齿轮。又如中国专利CN103697142A虽然在此基础上又进行了进一步改进，将齿轮分为两个半轮部分，当磨损后需要更换时，直接拆换齿轮即可。但是该方案的改进只是对于维修更换而进行的，对于生产加工的难度仍然没有克服。<br>又如中国专利CN103511590A公开了一种蜣螂表面结构仿生齿轮，齿轮体上设有外齿牙和外齿槽，所述外齿牙与外齿槽相间隔，其特征在于：所述的外齿牙的表面上设置有不止一个球缺体。采用偶列球缺体与奇列球缺体交错布置方式，能减小摩擦力提高抗疲劳能力。但是该专利并没有公开如何方便高效的形成这样的表面结构，而同时如果采用表面处理技术如激光表面热处理、磨齿精加工等加工方式又容易导致材料表面破损，存在较大的残余应力，使齿轮在工作时加快损坏的程度。另外采用表面涂层的方法增加齿轮的耐磨性，如上述提到过专利中使用镀镍层，但是耐磨性能的提高与涂层直接相关，镀层的厚度是非常有限的，因此一旦镀层磨损之后，齿轮的寿命就迅速减少。近年来有报道指出，日本岐阜大学模具创成技术研究中心和CentralFineTool公司(总部：日本岐阜县惠那市)共同开发出了利用碳纤维织物强化的树脂齿轮。通过实际使用这种齿轮，替代汽车等配备的金属齿轮，有望实现轻量化，降低生产成本并延长产品寿命。研究人员通过在齿轮中加入碳纤维减弱了拉伸应力，延长了齿轮寿命(图3)。被广泛应用于飞机等领域的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)虽然具备质量轻而且强度高的特点，但由于加工难度较大，目前还无法用于机械部件的大量生产。如果利用此次新开发的齿轮上使用的工艺，便可在汽车零部件等需要大量生产的制造物上使用碳纤维。但是目前还缺乏对树脂齿轮的制造成本及产品强度具体和充分验证，特别是对于传递大扭矩需要的齿轮。因为与金属齿轮相比，树脂齿轮在强度、刚性、精度上都天然都有性能劣势。另外有注射模塑而成的树脂齿轮使用的材料大部分是结晶性高分子，因此树脂齿轮的磨损取决于树脂材料的结晶化程度。在模具中，齿轮齿部分的树脂冷却速度比齿轮主体部分快，从而齿轮齿部分的树脂结晶化程度较低，导致最容易磨损的齿轮的齿部分刚性和耐磨性反而较低。中国专利CN105324594A公开了一种用于树脂齿轮的金属芯和树脂齿轮组合部件，通过外周树脂接合到环部，形成轴套部、连接部、环部由一体连续材料形成的树脂齿轮。然而由于啮合的齿仍然是金属制的，并没有解决齿轮磨损的问题。综上所述，各种提高齿轮寿命的方法都存在一定的局限定，无法从根本上解决齿轮的疲劳和磨损问题。齿轮传动的疲劳破坏和磨损不仅消耗能源和花费材料，而且由于疲劳破坏和磨损而更换部件时修理、停工所消耗的人力物力以及降低劳动生产率就更严重了，因此为方便高效的提供可靠地齿轮，以减少机械传动部件的疲劳和摩擦磨损是目前的当务之急。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的一个要解决的技术问题是：提供一种具有耐磨高强树脂涂层的齿轮，使得齿轮具有期望的金属齿轮的高强度、高刚性、高进度，同时具有树脂材料的自润滑、低噪音性能。本专利技术的另一要解决的技术问题是：提供一种具有耐磨高强树脂涂层进行表面处理工艺的齿轮，使得在润滑剂工作条件下的齿轮表面能快速形成润滑剂膜。本专利技术提供一种经过表面处理工艺的齿轮，在所述的齿轮表面涂覆有耐磨高强树脂涂层，所述的耐磨高强树脂涂层是通过预热所述齿轮以及模具，然后在所述模具与所述齿轮的齿面之间的模腔内，注射熔融的耐磨高强树脂，使得所述的耐磨高强树脂在逐渐冷却的过程中高度结晶化而形成所述的耐磨高强树脂涂层，其特征在于：所述耐磨高强树脂的配比为：70-85重量份的聚乙烯树脂、3-8重量份的纳米级镍粉末、1-2重量份的过氧化苯甲酰，10重量份的聚四氟乙烯；所述齿轮具有中间轮毂部，所述中间轮毂部具有位于所述齿轮的主体的侧面以外的第一端面，以及倾斜连接所述齿轮的所述主体的侧面和所述第一端面的第二侧面；在所述第一端面以及所述中间轮毂部的轮毂孔的面上，开设有沟槽，以便于被夹持并固定至预定的轴向固定位置。本专利技术提供还一种经过表面处理工艺的齿轮，在所述的齿轮表面涂覆有耐磨高强树脂涂层，所述的耐磨高强树脂涂层是通过预热所述齿轮以及模具，然后在所述模具与所述齿轮的齿面之间的模腔内，注射熔融的耐磨高强树脂，使得所述的耐磨高强树脂在逐渐冷却的过程中高度结晶化而形成所述的耐磨高强树脂涂层，其特征在于：所述耐磨高强树脂的配比为60-70重量份的聚乙烯树脂、15-20重量份的尼龙6树脂、10-20重量份的纳米级石墨粉，10-20重量份的聚四氟乙烯；所述齿轮具有中间轮毂部，所述中间轮毂部具有位于所述齿轮的主体的侧面以外的第一端面，以及倾斜连接所述齿轮的所述主体的侧面和所述第一端面的第二侧面；在所述第一端面以及所述中间轮毂部的轮毂孔的面上，开设有沟槽，以便于被夹持并固定至预定的轴向固定位置。本专利技术的又一要解决的技术问题是：提供一种对齿轮表面进行表面处理的工艺。本专利技术进一步提供一种齿轮的表面处理工艺，用于为齿轮表面涂覆耐磨高强树脂涂层，包括如下步骤：步骤1：将待涂覆齿轮固定于模具内，使得所述齿轮固定在预定的轴向固定位置时，在注射树脂的所述模具一侧设置有4个贯穿孔，在固定齿轮一侧的所述模具上有3个圆柱形销钉，所述销钉穿过注射树脂的所述模具一侧周边的3个贯穿孔，从而将所述齿轮嵌固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对齿轮表面处理时进行定位和加工的设备，包括：机架，用于容纳或固定模具以及注射设备；设置在所述机架的操作台下部的定位头，所述定位头能围绕固定竖直轴向旋转地耦合到所述机架，并且处于轴向固定的位置，所述轴向固定的位置由所述模具的位置确定；其特征在于：所述定位头具有顶端部，设计成能轴向滑动并且接合至齿轮的中间轮毂部，所述顶端部的侧壁与所述中间轮毂部的侧壁之间具有间隙；所述顶端部包括用于对所述齿轮进行定位和保持作用的移动销；所述移动销能在伸出位置以及回缩位置之间径向的移动，在所述回缩位置，所述移动销回缩至所述顶端部内，以使得所述顶端部能够自由从所述中间轮毂部中移动，在所述伸出位置，所述移动销能插入至所述中间轮毂部对应的沟槽内，以将所述齿轮夹持并固定至预定的轴向固定位置。

【技术特征摘要】
1.一种对齿轮表面处理时进行定位和加工的设备，包括：
机架，用于容纳或固定模具以及注射设备；
设置在所述机架的操作台下部的定位头，所述定位头能围绕固定竖直轴向旋转地耦合到
所述机架，并且处于轴向固定的位置，所述轴向固定的位置由所述模具的位置确定；
其特征在于：
所述定位头具有顶端部，设计成能轴向滑动并且接合至齿轮的中间轮毂部，所述顶端部
的侧壁与所述中间轮毂部的侧壁之间具有间隙；
所述顶端部包括用于对所述齿轮进行定位和保持作用的移动销；
所述移动销能在伸出位置以及回缩位置之间径向的移动，在所述回缩位置，所述移动销
回缩至所述顶端部内，以使得所述顶端部能够自由从所述中间轮毂部中移动，在所述伸出位
置，所述移动销能插入至所述中间轮毂部对应的沟槽内，以将所述齿轮夹持...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红军，
申请(专利权)人：慈溪市劲马动力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33