本发明专利技术涉及一种用于具有框架(6)和可以相对于框架(6)被旋转的主轴(5)的机床的摩擦搅拌焊接工具。摩擦搅拌焊接工具具有销(1)、肩部(2)和驱动轴(4)，驱动轴(4)可以被连接到机床的主轴(5)以便经由主轴(5)使销(1)和肩部(2)围绕旋转轴线(3)旋转，其中肩部(2)可以相对于销(1)围绕旋转轴线(3)被旋转。本发明专利技术的目的是以特别是结构上简单的且同时鲁棒的方式获得销(1)和肩部(2)的不同速度。根据本发明专利技术，这通过提供具有环形齿轮(11)、行星架(8)和太阳齿轮(9)的行星变速器(7)来实现，所述行星变速器被连接到驱动轴(4)、销(1)和肩部(2)。销(1)或肩部(2)被连接到行星架(8)以使得销(1)和肩部(2)可以通过借助于主轴(5)驱动驱动轴(4)来以不同的旋转速度、但是在相同的旋转方向上围绕旋转轴线(3)被旋转。旋转轴线(3)被旋转。旋转轴线(3)被旋转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦搅拌焊接工具和摩擦搅拌焊接方法
[0001]本专利技术涉及一种用于具有框架和可以相对于框架被旋转的主轴的机床的摩擦搅拌焊接工具，其中摩擦搅拌焊接工具包括销和肩部以及驱动轴，驱动轴可以被连接到机床的主轴，以便经由主轴将销和肩部设置为围绕旋转轴线旋转运动，其中肩部可以相对于销围绕旋转轴线被旋转。
[0002]另外，本专利技术涉及一种摩擦搅拌焊接方法，其中具有驱动轴、销和肩部的摩擦搅拌焊接工具通过使用机床的主轴而被设置为围绕旋转轴线旋转运动。
技术介绍
[0003]上文所述的类型的摩擦搅拌焊接工具从现有技术已经变得为人所知。对应的摩擦搅拌焊接工具通常包括销和垂直于销布置的肩部，所述肩部具有大于销的直径，以便通过混合围绕摩擦搅拌焊接工具周围的接合区中的材料来连接相邻的组成零件。为了在销的区域中获得良好的搅拌，摩擦搅拌焊接工具在销的区域中的高旋转速度是有利的。
[0004]然而，在包括被刚性地连接到肩部的销的摩擦搅拌焊接工具的情况下，对应地高的旋转速度在肩部的区域中导致不利地高的速度，这对焊缝的质量有负面的影响。为了避免该问题，其中肩部与销分离并且具有与销不同的速度的摩擦搅拌焊接工具从现有技术被获知，其中单独的驱动被提议一方面用于销，另一方面用于肩部。然而，这导致生产成本高并且在最好的情况下也难以操纵的摩擦搅拌焊接工具。
技术实现思路
[0005]这通过本专利技术来解决。本专利技术的目的是指定可以以构造简单的方式生产的并且同时鲁棒的上文所述的类型的摩擦搅拌焊接工具。
[0006]此外，可以以构造简单的方式实现的并且同时在应用期间鲁棒的上文所述的类型的摩擦搅拌焊接工具将被指定。
[0007]根据本专利技术，第一个目的通过上文所述的类型的摩擦搅拌焊接工具来达成，其中，具有环形齿轮、行星架和太阳齿轮的行星变速器被提供，所述行星变速器被连接到驱动轴、销和肩部，其中销或肩部被连接到行星架以使得销和肩部可以通过借助于主轴驱动驱动轴而被设置为以不同的旋转速度、但是在相同的旋转方向上围绕旋转轴线旋转。
[0008]在本专利技术的过程中，发现简单的且同时鲁棒的构造通过摩擦搅拌焊接工具中的行星变速器的对应使用来实现。因此，一方面，作用于行星变速器上的单个驱动器对于销和肩部足以获得不同的速度。由于销和肩部围绕旋转轴线以不同的速度沿着其旋转的旋转方向相同，销和肩部之间的接触表面上的低磨损被实现，尤其是因为销和肩部之间的相对速度因此更低，例如，低于其上销和肩部在不同的方向上旋转的工具的情况下的相对速度。
[0009]这种类型的摩擦搅拌焊接工具可以用行星变速器以最多样化的方式被获得。例如，可以提供的是，主轴以旋转固定的方式被连接到行星变速器的太阳齿轮、行星架或环形齿轮。
[0010]通常，或者是太阳齿轮或环形齿轮保持固定不动，或者是太阳齿轮或环形齿轮可以被连接到框架以使得所述齿轮围绕旋转轴线被旋转地固定。通过分别将行星架连接到销或肩部，很容易确保销和肩部的相同的旋转方向。
[0011]如果太阳齿轮以旋转固定的方式被连接到驱动轴以使得主轴驱动太阳齿轮，则环形齿轮通常可以以旋转固定的方式被连接到框架，并且销和肩部然后被连接到太阳齿轮或行星架，或者，可替换地，被连接到行星架和太阳齿轮。在这种情况下，输出因此经由太阳齿轮和行星架发生，太阳齿轮和行星架以不同的速度、但是在相同的旋转方向上驱动销和肩部。如果环形齿轮以旋转固定的方式被连接到框架，或者不围绕旋转轴线旋转，并且驱动经由行星架发生，则经由太阳齿轮和行星架的对应输出当然也可以被实现。
[0012]如果环形齿轮以旋转固定的方式被连接到驱动轴以使得主轴驱动环形齿轮，则太阳齿轮通常可以以旋转固定的方式被连接到框架，并且销和肩部然后被连接到环形齿轮和行星架，或者，可替换地，销和肩部被连接到行星架和环形齿轮。在这种情况下，输出因此经由环形齿轮和行星架发生。如果太阳齿轮可以以旋转固定的方式被连接到框架，或者不围绕旋转轴线旋转，并且驱动经由行星架发生，则经由环形齿轮和行星架的对应输出当然也可以被实现。
[0013]不管行星变速器、太阳齿轮、环形齿轮和行星架部件中的哪个被驱动或者以旋转固定的方式被连接到驱动轴，输出因此分别都是在行星架参与下发生的，或者行星架总是被连接到肩部或销，并且永远不被刚性地连接到框架，以便确保销和肩部在相同方向上的旋转。
[0014]优选地，提供的是，驱动轴被连接到行星变速器的行星架或太阳齿轮，并且肩部被连接到行星变速器的行星架并且销被连接到行星变速器的太阳齿轮，其中行星变速器的环形齿轮被连接到支撑装置，经由支撑装置，环形齿轮可以被连接到机床的框架以使得它围绕旋转轴线被旋转地固定。可替换地，在其中环形齿轮以旋转固定的方式被连接到机床的框架、或者可以以旋转固定的方式被附连到框架、并且驱动经由行星架或太阳齿轮发生的这种类型的设计中，销当然可以也被连接到行星架并且肩部当然也被连接到太阳齿轮，例如使用空心轴来连接。
[0015]通过该实施方案，简单的且同时鲁棒的构造被实现，借助于此，销和轴的不同的旋转速度可以被获得。因为环形齿轮(其中行星架可以经由行星齿轮围绕太阳齿轮的旋转轴线被旋转)在这种情况下可以经由支撑装置(其也可以是环形齿轮的一部分)以旋转固定的方式被连接到框架，所以行星架的、并且因此摩擦搅拌焊接工具的肩部的稳定安装(肩部通常以旋转固定的方式被连接到行星架)可以被实现。太阳齿轮继而经由行星同样地被安装在环形齿轮中，如行星变速器中典型的那样，以使得销和肩部可以围绕旋转轴线并且相对于彼此被旋转，但同时可以经由环形齿轮以稳定的且鲁棒的方式相对于框架被安装。
[0016]通常，销以旋转固定的方式被连接到太阳齿轮，并且肩部以旋转固定的方式被连接到行星架。驱动轴可以被连接到行星变速器的行星架或太阳齿轮，通常以使得它围绕旋转轴线被旋转地固定，以便经由行星架或太阳齿轮将扭矩从主轴传送到摩擦搅拌焊接工具。优选地，驱动轴被连接到行星架以使得它围绕旋转轴线被旋转地固定。肩部、驱动轴和行星架然后可以通过单独的和被连接的部件来形成，或者也可以通过单个部件来形成。
[0017]在可替换实施方案中，可以提供的是，驱动轴被连接到环形齿轮或行星架，并且肩
部被连接到行星变速器的环形齿轮并且销被连接到行星变速器的行星架，其中行星变速器的太阳齿轮被连接到支撑装置，经由支撑装置，太阳齿轮可以被连接到机床的框架以使得它围绕旋转轴线被旋转地固定。
[0018]因此，在其中太阳齿轮以旋转固定的方式被连接到框架的该实施方案中，销和肩部的不同旋转速度也可以以构造简单的方式被实现，其中如果驱动经由在这种情况下被连接到环形齿轮或行星架的驱动轴发生，则销和肩部也在相同的方向上旋转。
[0019]通过环形齿轮、行星齿轮和太阳齿轮的齿数的适当选择，肩部的旋转速度与销的旋转速度的任何期望的传动比都可以被实现，其中肩部优选地经由行星架和驱动轴以旋转固定的方式被连接到对应的机床的主轴。
[0020]优选地提供的是，环形齿轮、太阳齿轮和一个或更多个行星齿轮的齿数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于具有框架(6)和可以相对于所述框架(6)被旋转的主轴(5)的机床的摩擦搅拌焊接工具，其中所述摩擦搅拌焊接工具包括销(1)和肩部(2)以及驱动轴(4)，所述驱动轴(4)可以被连接到所述机床的所述主轴(5)，以便经由所述主轴(5)将所述销(1)和所述肩部(2)设置为围绕旋转轴线(3)旋转运动，其中所述肩部(2)可以相对于所述销(1)围绕所述旋转轴线(3)被旋转，其特征在于具有环形齿轮(11)、行星架(8)和太阳齿轮(9)的行星变速器(7)被提供，所述行星变速器被连接到所述驱动轴(4)、所述销(1)和所述肩部(2)，其中所述销(1)或所述肩部(2)被连接到所述行星架(8)以使得所述销(1)和所述肩部(2)可以通过借助于所述主轴(5)驱动所述驱动轴(4)而被设置为以不同的旋转速度、但是在相同的旋转方向上围绕所述旋转轴线(3)旋转。2.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其特征在于所述驱动轴(4)被连接到所述行星变速器(7)的所述行星架(8)或所述太阳齿轮(9)，并且其中所述肩部(2)被连接到所述行星变速器(7)的所述行星架(8)，并且所述销(1)被连接到所述行星变速器(7)的所述太阳齿轮(9)，其中所述行星变速器(7)的所述环形齿轮(11)被连接到支撑装置(12)，经由所述支撑装置(12)，所述环形齿轮(11)可以被连接到所述机床的所述框架(6)以使得所述环形齿轮(11)围绕所述旋转轴线(3)被旋转地固定。3.如权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其特征在于所述驱动轴(4)被连接到所述环形齿轮(11)或所述行星架(8)，并且其中所述肩部(2)被连接到所述行星变速器(7)的所述环形齿轮(11)，并且所述销(1)被连接到所述行星变速器(7)的所述行星架(8)，其中所述行星变速器(7)的所述太阳齿轮(9)被连接到支撑装置(12)，经由所述支撑装置(12)，所述太阳齿轮(9)可以被连接到所述机床的所述框架(6)以使得所述太阳齿轮(9)围绕所述旋转轴线(3)被旋转地固定。4.如权利要求1至3中一项所述的摩擦搅拌焊接工具，其特征在于所述环形齿轮(11)、所述太阳齿轮(9)和一个或更多个行星齿轮(10)的齿数被选择为使得所述销(1)的旋转速度大于所述肩部(2)的旋转速度。5.如权利要求1至4中一项所述的摩擦搅拌焊接工具，其特征在于力测量装置被提供在所述销(1)和所述驱动轴(4)之间，以便确定摩擦搅拌焊接操作期间的所述销(1)和/或所述肩部(2)上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：斯德泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：
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