[發明專利]自動齒輪范成儀

有效

• 申請號: 201410157947.3
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103971579A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 徐廣紅;付群強;王信亮;周杰;鄧世威;蔣治兵
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

技術領域

本發明涉及一種教學演示儀器，特別是一種自動齒輪范成儀，能實現用范成法自動化仿真切削加工漸開線齒輪，并能準確完成刀具變位及紙坯畫線和裁剪工作。

背景技術

目前各工科院校做齒輪范成實驗時,首先要對齒輪的分度圓和齒頂圓進行計算、然后手工繪制分度圓、裁剪齒頂圓，做成紙坯放入范成儀。實驗中需人工推動齒條移動數毫米位移量，停住后按住齒條，再沿齒條齒廓畫線以示刀痕，該過程重復不斷進行，通過若干刀痕包絡線顯示被切齒形。這種僅靠人工畫線模擬齒輪加工的實驗方法不僅畫線誤差大，且被切除部位的直觀性差，不利于學生理解齒輪范成法切削原理和根切現象，同時因人工推動齒條的位移量不均勻，隨意性大以及肉眼定位齒條“插刀”變位量不準確等缺陷，難以獲得準確美觀的被切齒形，另外大量的重復畫線費力費時，甚至可能影響實驗課后其它課程的正常進行。

發明內容

為克服上述弊端，本發明提供一種自動齒輪范成儀，能完成紙坯剪切、分度圓劃線、齒條準確變位及仿真齒輪加工。

本發明的技術方案：一種自動齒輪范成儀，包括機架28，在機架28底部設置有左右側滑槽，左右側滑槽中分別布置有左側滑塊32和右側滑塊29，左側滑塊32和右側滑塊29與移動底板27固定在一起；在移動底板27上固定有導桿26，導桿26上套有彈簧25，壓印工作臺23布置于彈簧25上并與導桿26滑動配合；壓印工作臺23上安裝有步進電機22，步進電機22驅動第二絲桿11轉動，第二絲桿11上配有齒條刀仿真加工印頭10；移動底板27上還固定有共軸線的左軸承12和右軸承21，主軸20就安裝在左軸承12和右軸承21中，主軸20上固定安裝有左側凸輪13、第一圓錐齒輪14、不完全齒輪18、右側凸輪19，左側凸輪13、右側凸輪19轉動時向下推壓壓印工作臺23；第一圓錐齒輪14與直流電機16輸出軸上固裝的第二圓錐齒輪15嚙合，直流電機16安裝在電機工作臺30上，電機工作臺30固定在移動底板27上；在機架28上還固定有不完全齒條17，不完全齒條17與不完全齒輪18嚙合，不完全齒條17上布置有鎖止弧36；

在移動底板27上還固定有移動齒條33，移動齒條33與齒輪2嚙合，保證被切齒輪分度圓與齒條“插刀”節線相切，并相互作純滾動，齒輪2固裝在齒輪支撐軸7上，齒輪支撐軸7下端通過第一軸承1安裝在托架35上，托架35與機架28底部的滑槽34滑動配合，利用定位銷41實現兩者的位置定位和固定；齒輪支撐軸7的中部還固裝有托盤3及螺紋配合的壓紙盤8，齒輪支撐軸7上端為圓錐體狀，其圓錐體與第一絲桿6端部的圓錐通孔配合，第一絲桿6上螺紋配合有轉臂5，轉臂5上安裝有組合刀筆4。

所述的齒條刀仿真加工印頭10包括齒條“插刀”，在齒條“插刀”下表面保留齒廓刀刃40厚1—2毫米(含齒頂及兩側邊齒廓)，呈傾斜坡口開設裝海綿38的海綿槽，齒條“插刀”上表面配有注油孔37，下表面用油墨印布39對海綿槽內突出的含墨海綿38及齒廓周邊進行包裹固定。

本發明集紙坯畫線、裁剪、刀具準確變位、仿真齒輪加工等技術于一體，輔以屏幕鍵盤，實現自動仿真加工。仿真齒輪加工機構模擬切刀印痕，能使學生直觀形象地理解齒輪范成加工原理；數字化控制實現齒條“插刀”的精準變位，能夠準確的獲得標準齒輪及變位齒輪的加工齒形，使學生更好地理解齒輪加工過程的根切現象，掌握避免根切的方法。輔助畫線裁剪機構方便地實現齒頂圓的裁剪和分度圓的繪制，托架的可移動設計方便繪圖紙坯的取放，獨特的齒條“插刀”自動化連續壓印仿真加工，可極大地縮短繪圖時間，提高實驗效率。它滿足了廣大理工科院校對教學器具升級改進的要求，同時其功能全面，造價低廉，美觀實用，為學生提供了一個完美、舒適的實驗學習平臺，可廣泛適用于廣大理工科院校的教學。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明中不完全齒輪齒條結構示意圖。

圖3為本發明中齒條刀仿真加工印頭結構示意圖。

圖4為圖3中A—A的放大剖示圖。