一种插齿机急回特性传动系统技术方案

一种插齿机急回特性传动系统，包括电机，安装有刀具的曲柄轴，还包括设置于电机与曲柄轴之间的提效齿轮副传动单元和非圆齿轮传动单元；提效齿轮副传动单元由一号主动齿轮和二号从动齿轮组成；非圆齿轮传动单元包括一号非圆齿轮和二号非圆齿轮，一号非圆齿轮的角度区域依次与二号非圆齿轮的角度区域接触传动；二号主动齿轮与一号非圆齿轮同轴，二号非圆齿轮与曲柄轴同轴。在不改变设备其他零部件的结构以及参数情况下，在电机与曲柄轴之间将原有传动零件替换成提效齿轮副传动单元和非圆齿轮传动单元即可实现在刀具切削与原切削状态保持一致下，刀具回程效率提升一倍，从而使整体加工效率提升显著。加工效率提升显著。加工效率提升显著。

【技术实现步骤摘要】
一种插齿机急回特性传动系统


[0001]本专利技术一种传动系统，特别涉及一种插齿机急回特性传动系统。
技术背景
[0002]目前，参阅图1，插齿机的主切削运动原理仍以曲柄连杆滑块机构为主，滑块A连接刀具B做上下往复运动，曲柄轴C旋转一周，则刀具B上、下运动对工件D为一个切削过程，从切削过程可以看出刀具一半的运动产生切削，一半的运动为刀具回程运动占用了一半的切削时间，即其中有一半的运动行程为空行程，刀具回程不产生切削效率，导致插齿机整体加工效率低。因此，在同等切削条件下提升插齿机的加工效率成了企业亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术就是了为解决上述问题的不足，提供了在刀具切削之后能够快速急回且与现有设备兼容的一种插插齿机急回特性传动系统。
[0004]本专利技术所要解决问题的技术方案如下：
[0005]一种插齿机急回特性传动系统，包括电机，安装有刀具的曲柄轴，其特征在于：还包括设置于电机与曲柄轴之间的提效齿轮副传动单元和非圆齿轮传动单元；
[0006]其中，所述提效齿轮副传动单元由两个传动比为5∶10～1的一号主动齿轮和二号从动齿轮组成；
[0007]非圆齿轮传动单元包括一号非圆齿轮和二号非圆齿轮，一号非圆齿轮以安装轴为中心，划分为β1、β2、β3、β4四个角度区域，二号非圆齿轮以安装轴为中心，划分出θ1、θ2、θ3、θ4四个角度区域，一号非圆齿轮的角度区域依次与二号非圆齿轮的角度区域接触传动，且β2、β3、β4对应θ2、θ3、θ4为过渡啮合段；
>[0008]二号主动齿轮与一号非圆齿轮同轴，二号非圆齿轮与曲柄轴同轴。
[0009]优选地，所述一号非圆齿轮的β1角度区域对应的轮面、二号非圆齿轮θ1角度区域对应的轮面两者传动比与提效齿轮副传动单元的传动比乘积为一。
[0010]优选地，一号非圆齿轮和二号非圆齿轮传动比为1：1。
[0011]优选地，所述提效齿轮副传动单元与非圆齿轮传动单元由轴承固定于提效支架上。
[0012]本专利技术的有益效果如下：
[0013]与现有技术相比，本专利技术在同等切削条件下，即不改变设备其他零部件的结构以及参数情况下，在电机与曲柄轴之间将原有传动零件替换成提效齿轮副传动单元和非圆齿轮传动单元即可实现在刀具切削与原切削状态保持一致下，刀具回程效率提升一倍，从而使整体加工效率提升显著。
[0014]与现有技术相比，本专利技术可直接对现有设备进行当场改装，设备整体升级成本低，升级速度快，更无需对整个设备进行更新换代，降低企业成本。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0016]图1是现有插齿机的结构示意图；
[0017]图2是本专利技术的结构原理示意图；
[0018]图3是本专利技术所述非圆齿轮传动单元的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术所述非圆齿轮传动单元根据齿轮原理设定齿轮节距的结构示意图；
[0020]图5是本专利技术应用公式确定非圆齿轮传动单元轮廓合理性推理结果示意图；
[0021]图6是本专利技术实施例加工非圆齿轮工件的刀具与工件状态示意图;
具体实施方式
[0022]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，即给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在这些例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0023]应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0024]另外，需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0025]首先需要说明的是，本专利技术的实施环境同等切削条件是指原有设备除去电机与曲柄轴之间的零件外，其他设备结构以及运行参数均不发生改变。
[0026]参阅图2、图3，一种插齿机急回特性传动系统，包括电机1，安装有刀具的曲柄轴2，还包括设置于电机1与曲柄轴2之间的提效齿轮副传动单元3和非圆齿轮传动单元4；
[0027]其中，所述提效齿轮副传动单元由至少两个传动比为5∶10～1的一号主动齿轮31和二号从动齿轮32组成；
[0028]非圆齿轮传动单元4包括一号非圆齿轮41和二号非圆齿轮42，一号非圆齿轮41以安装轴为中心，划分为β1、β2、β3、β4四个角度区域，四个角度区域以β1、β4中心轴线为对称线设置，整体轮廓呈椭圆形。
[0029]二号非圆齿轮以安装轴为中心，划分出θ1、θ2、θ3、θ4四个角度区域，一号非圆齿轮的角度区域依次与二号非圆齿轮的角度区域接触传动，且β2、β3、β4对应θ2、θ3、θ4为过渡啮合段，四个角度区域以θ1、θ4中心轴线为对称线设置，整个轮廓呈扇形；
[0030]二号主动齿轮与一号非圆齿轮同轴，二号非圆齿轮与曲柄轴同轴。
[0031]为了达到最优，在设置提效齿轮副的传动比使曲柄轴转速提升从而达到提效的目的时，优选传动比为3∶4，插齿机整体效率可以提升25％。经实验测得数据，当传动比接近1∶2时，如为6∶10，效率只提升为40％，提升效率越高，后面非圆齿轮传动单元4传运就越不平稳。
[0032]二号非圆齿轮42中的θ1为转动时刀具切削对应的转角，通常θ1≥120
°
，且θ1对应扇形轮廓的扇形外边缘，为扇形外轮廓所有θ角对应轮廓表面的最长段。对应θ1一号非圆齿轮
β1的椭圆形长直径的一侧，一号非圆齿轮41和二号非圆齿轮42需要连续啮合传动。
[0033]在本专利技术中，提效齿轮副传动单元起到了提效作用，同时通过一号非圆齿轮41和二号非圆齿轮42用于还原原刀具切削状态，进而实现了只改变刀具回程效率来提升插齿机整体加工效率的目的。
[0034]进一步，作为对本专利技术的改进，所述一号非圆齿轮的β1角度区域对应的轮面、二号非圆齿轮θ1角度区域对应的轮面两者传动比与提效齿轮副传动单元的传动比乘积为一。
[0035]进一步，作为对本专利技术的改进，一号非圆齿轮和二号非圆齿轮传动比为1∶1。进一步，作为对本专利技术的改进，所述提效齿轮副传动单元与非圆齿轮传动单元由轴承固定于一提效支架上。
[0036]本专利技术基于上述改进，在具体实施时，对于对于非圆齿轮传动单元4中一号非圆齿轮41和二号非圆齿轮42外轮廓接触面形成的节由线啮合建立标准为：
[0037]在按常规状态刀具往下运动产生切削，刀具往上运动为回程来考虑非圆齿轮传动单元4的设置，由于二号非圆齿轮42与曲柄轴同步转动，确定二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插齿机急回特性传动系统，包括电机，安装有刀具的曲柄轴，其特征在于：还包括设置于电机与曲柄轴之间的提效齿轮副传动单元和非圆齿轮传动单元；其中，所述提效齿轮副传动单元由两个传动比为5:10～1的一号主动齿轮和二号从动齿轮组成；非圆齿轮传动单元包括一号非圆齿轮和二号非圆齿轮，一号非圆齿轮以安装轴为中心，划分为β1、β2、β3、β4四个角度区域，二号非圆齿轮以安装轴为中心，划分出θ1、θ2、θ3、θ4四个角度区域，一号非圆齿轮的角度区域依次与二号非圆齿轮的角度区域接触传动，且β2、β3、β4对应θ2、θ3、θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗成，叶嗣林，叶喜明，
申请(专利权)人：浙江劳伦斯机床有限公司，
类型：发明
国别省市：