一種教學(xué)演示用便攜式滾齒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，包括：箱體機(jī)架、變位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾切機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述變位機(jī)構(gòu)之間通過蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述滾切機(jī)構(gòu)之間依靠圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；所述變位機(jī)構(gòu)上豎直設(shè)置有工件夾持裝置。本發(fā)明特別適用于在課堂教學(xué)中直觀地演示范成法齒輪加工原理，具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉、攜帶方便、操作簡單、安全性高、教學(xué)演示效果理想等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于教學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]范成法亦稱展成法，共軛法或包絡(luò)法，是根據(jù)一對齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓互為共軛曲線的原理來加工的，其刀具分齒輪型刀具(如齒輪插刀)和齒條型刀具(如齒條插刀和齒輪滾刀等)兩大類。范成法是目前齒輪加工中最常用的一種切削加工方法，也是高等院校機(jī)械學(xué)科授課的重要知識點(diǎn)之一。為了直觀的演示范成法加工漸開線齒輪的過程，各高等院校針對范成法齒輪加工原理均開設(shè)了專門的實(shí)踐教學(xué)課程。目前針對范成法齒輪加工原理，各高等院校在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中大多采用以下兩種形式:一是利用“齒輪齒條范成儀”來演示，但該儀器所演示的是平面二維模擬過程，且該儀器在使用時(shí)需要學(xué)生用紙筆逐漸地描繪出齒輪輪廓，操作過程十分繁瑣；二是帶領(lǐng)學(xué)生到工廠車間現(xiàn)場參觀滾齒機(jī)床的工作過程，但大型滾齒機(jī)床的加工速度快，不易觀察到刀刃在各個(gè)位置形成包絡(luò)線的形成過程，演示效果不佳，且難以保證學(xué)生在加工現(xiàn)場的人身安全。因此，設(shè)計(jì)出一種可以放在課堂教室里演示，且學(xué)生能夠親自動(dòng)手操作，安全、直觀地了解范成法齒輪加工原理，并切出完整、立體齒輪的教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)。
[0004]本發(fā)明要解決的問題是提供一種體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉、操作簡便、安全性高的便攜式滾齒機(jī)，該便攜式滾齒機(jī)特別適用于在課堂教學(xué)中直觀地演示范成法齒輪加
工原理。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，包括:箱體機(jī)架、變位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾切機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述變位機(jī)構(gòu)之間通過蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述滾切機(jī)構(gòu)之間依靠圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來傳動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手輪和驅(qū)動(dòng)軸，所述手輪設(shè)置于箱體機(jī)架外部一側(cè)；所述驅(qū)動(dòng)軸的一端與手輪中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；所述驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿；所述變位機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌、變位架和工件夾持裝置；所述導(dǎo)軌平行設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸下游；所述變位架水平設(shè)置在導(dǎo)軌之間，可沿導(dǎo)軌做往復(fù)移動(dòng)；所述工件夾持裝置垂直設(shè)置在變位架上；所述變位架上表面設(shè)置有與蝸桿嚙合運(yùn)動(dòng)的蝸輪；所述滾切機(jī)構(gòu)包括滾切轉(zhuǎn)軸和齒輪滾刀，所述滾切轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸上方；所述齒輪滾刀設(shè)置于滾切轉(zhuǎn)軸中間位置；所述滾切轉(zhuǎn)軸一端設(shè)置有用于傳動(dòng)的圓錐齒輪。
[0006]所述工件夾持裝置包括絲杠、定位套筒、上定位板、下定位板和齒輪坯，所述絲杠垂直設(shè)置在變位架上；所述下定位板通過螺紋與絲杠連接；所述齒輪坯依靠上定位板固定在下定位板上；所述定位套筒與絲杠同軸包圍設(shè)置；通過旋擰絲杠來調(diào)整下定位板的相對位置，可實(shí)現(xiàn)齒輪坯在絲杠上的位置調(diào)節(jié)。
[0007]所述齒輪滾刀的螺旋升角范圍為:0° -20°。
[0008]為了保證變位架在導(dǎo)軌上的位置精度，所述變位架的一側(cè)設(shè)置有用于定位的緊固螺釘。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置的滾切機(jī)構(gòu)、變位機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠清楚的演示出齒輪輪廓的形成過程，使學(xué)生能夠在課堂上直觀的了解范成法齒輪加工原理；通過變位架在導(dǎo)軌上的相對移動(dòng)，進(jìn)而改變齒輪滾刀與齒輪坯的相對位置，使得該滾齒機(jī)既可以加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪又可以加工變位齒輪，從而能夠進(jìn)一步地演示出利用變位修正法來避免產(chǎn)生齒輪根切現(xiàn)象；總之，該便攜式滾齒機(jī)能夠使學(xué)生直觀的觀察到漸開線齒輪輪廓的形成過程，同時(shí)更進(jìn)一步地了解產(chǎn)生根切的原理和避免根切的方法，使學(xué)生能夠方便的親自動(dòng)操作切出完整、立體的齒輪，從而使教學(xué)過程更加直觀、安全、方便。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉、攜帶方便、操作簡單、安全性高、教學(xué)演示效果理想等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]通過閱讀說明書，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi)容。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義上的限制，在附圖中:
[0013]圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖2是本發(fā)明的A-A結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖3是本發(fā)明的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中:
[0017]1、箱體機(jī)架2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、變位機(jī)構(gòu)
[0018]4、滾切機(jī)構(gòu)5、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6、圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0019]7、同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8、緊固螺釘21、手輪
[0020]22、驅(qū)動(dòng)軸31、工件夾持裝置 32、變位架
[0021]33、導(dǎo)軌41、滾切轉(zhuǎn)軸42、齒輪滾刀
[0022]51、蝸桿52、蝸輪61、圓錐齒輪
[0023]311、齒輪坯 312、上定位板 313、下定位板
[0024]314、定位套筒 315、絲杠
【具體實(shí)施方式】
[0025]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0026]如圖1至3所示，本發(fā)明一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，包括:箱體機(jī)架1、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、變位機(jī)構(gòu)3、滾切機(jī)構(gòu)4、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7 ;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2與變位機(jī)構(gòu)3之間通過蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2與滾切機(jī)構(gòu)4之間依靠圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。
[0027]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括手輪21和驅(qū)動(dòng)軸22，手輪21設(shè)置于箱體機(jī)架I外部一側(cè)；驅(qū)動(dòng)軸22的一端與手輪21中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7相連；驅(qū)動(dòng)軸22上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿51。
[0028]變位機(jī)構(gòu)3包括導(dǎo)軌33、變位架32和工件夾持裝置31 ;導(dǎo)軌33平行設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸22下游；變位架32水平設(shè)置在導(dǎo)軌33之間，可沿導(dǎo)軌33做往復(fù)移動(dòng)；工件夾持裝置31垂直設(shè)置在變位架32上；變位架32上表面設(shè)置有與蝸桿51嚙合運(yùn)動(dòng)的蝸輪52。
[0029]滾切機(jī)構(gòu)4包括滾切轉(zhuǎn)軸41和齒輪滾刀42，滾切轉(zhuǎn)軸41垂直設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸22上方；齒輪滾刀42設(shè)置于滾切轉(zhuǎn)軸41中間位置；滾切轉(zhuǎn)軸41 一端設(shè)置有用于傳動(dòng)的圓錐齒輪61。
[0030]工件夾持裝置31包括絲杠315、定位套筒314、上定位板312、下定位板313和齒輪坯311，絲杠315垂直設(shè)置在變位架32上；下定位板313通過螺紋與絲杠315連接；齒輪坯311依靠上定位板312固定在下定位板313上；定位套筒314與絲杠315同軸包圍設(shè)置；通過旋擰絲杠315來調(diào)整下定位板313的相對位置，從而實(shí)現(xiàn)齒輪坯311相對絲杠315的位
置調(diào)節(jié)。
[0031]變位架32的一側(cè)設(shè)置有用于定位的緊固螺釘8。
[0032]齒輪滾刀42的螺旋升角為:4° 05’。
[0033]本實(shí)例的傳動(dòng)方案為:設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸22上的蝸桿51與設(shè)置在變位架32上表面的蝸輪52以30:1的傳動(dòng)比進(jìn)行傳動(dòng)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸22與滾切轉(zhuǎn)抽41之間通過傳動(dòng)比為I: I的同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)比為3: I的圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，使得齒輪滾刀42與齒輪坯311之間以10: I傳動(dòng)比相互嚙合運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)范成法齒輪加工過程。
[0034]本實(shí)例的工作過程:轉(zhuǎn)動(dòng)手輪21，驅(qū)動(dòng)軸22隨之旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸22上的蝸桿51帶動(dòng)設(shè)置在變位架32上表面的蝸輪52轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸22與滾切轉(zhuǎn)抽41之間通過同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，使得齒輪滾刀42與齒輪坯311之間相互嚙合運(yùn)動(dòng)。在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，調(diào)整變位架32在導(dǎo)軌33上的位置，使齒輪滾刀42的分度線與待加工齒輪坯311的分度圓相切并作純滾動(dòng)；在切制變位齒輪時(shí)，調(diào)整變位架32在導(dǎo)軌33上的位置，使齒輪坯311由標(biāo)準(zhǔn)位置(即齒輪滾刀42的分度線與被切制齒輪坯311分度圓相切時(shí)的位置)相對于齒輪滾刀42中心向外移出一段距離，以避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象。
[0035]以上參照【專利附圖】

【附圖說明】了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。舉例而言，作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用于另一實(shí)施例以得到又一實(shí)施例。以上僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本發(fā)明權(quán)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，其特征在于:包括箱體機(jī)架、變位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾切機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述變位機(jī)構(gòu)之間通過蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述滾切機(jī)構(gòu)之間依靠圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來傳動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手輪和驅(qū)動(dòng)軸，所述手輪設(shè)置于箱體機(jī)架外部一側(cè)；所述驅(qū)動(dòng)軸的一端與手輪中心位置相連，另一端與同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；所述驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿；所述變位機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌、變位架和工件夾持裝置；所述導(dǎo)軌平行設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸下游；所述變位架水平設(shè)置在導(dǎo)軌之間，可沿導(dǎo)軌做往復(fù)移動(dòng)；所述工件夾持裝置垂直設(shè)置在變位架上；所述變位架上表面設(shè)置有與蝸桿嚙合運(yùn)動(dòng)的蝸輪；所述滾切機(jī)構(gòu)包括滾切轉(zhuǎn)軸和齒輪滾刀，所述滾切轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸上方；所述齒輪滾刀設(shè)置于滾切轉(zhuǎn)軸中間位置；所述滾切轉(zhuǎn)軸一端設(shè)置有用于傳動(dòng)的圓錐齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，其特征在于:所述工件夾持裝置包括絲杠、定位套筒、上定位板、下定位板和齒輪坯，所述絲杠垂直設(shè)置在變位架上；所述下定位板通過螺紋與絲杠連接；所述齒輪坯依靠上定位板固定在下定位板上；所述定位套筒與絲杠同軸包圍設(shè)置；通過旋擰絲杠來調(diào)整下定位板的相對位置，可實(shí)現(xiàn)齒輪坯在絲杠上的位置調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，其特征在于:所述齒輪滾刀的螺旋升角范圍為:0° -20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)演示用便攜式滾齒機(jī)，其特征在于:所述變位架的一側(cè)設(shè)置有用于定位的緊固螺釘。
【文檔編號】G09B25/02GK103956107SQ201410203826
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】劉文吉, 洪英, 孫兵兵, 周靜, 張曉龍 申請人:天津工業(yè)大學(xué)