[發明專利]齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統

在審

• 申請號: 202011076598.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112222758A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 趙波;高國富;向道輝;焦鋒;崔峰;姜燕;趙重陽;王曉博;史戰立;張治蒙;張志強
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B23P9/04
• 分類號: B23P9/04;B23F19/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

1.一種齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，包括機架、主工作臺和副工作臺三大部分，其特征是：所述主工作臺（2）包括十字形燕尾槽滑臺（21）、主軸組件（22）、碳刷組件（23）、永磁伺服電機（24），所述主軸組件（22）、碳刷組件（23）、永磁伺服電機（24）依次安裝在所述十字形燕尾槽滑臺（21）上，所述十字形燕尾槽滑臺（21）與所述機架（1）連接，所述十字形燕尾槽滑臺（21）能夠實現x方向和y方向的移動；所述主軸組件與永磁伺服電機之間通過膜片聯軸節（25）接連；

所述副工作臺（3）包括T型槽工作臺（31）、制動器（32）、膜片聯軸節（33）、扭矩儀（34）、膜片聯軸節（35）和副主軸組件（36），所述制動器（32）、扭矩儀（33）、副主軸組件（36）依次安裝在所述T型槽工作臺（31）上，兩兩之間通過所述膜片聯軸節（33、35）聯接，所述T型槽工作臺（31）與所述機架（1）連接，所述制動器（32）通過聯軸節將扭矩施加到所述副主軸組件36之上；

所述主軸組件（22）包括齒輪超聲縱扭擠壓裝置（221）、軸承座組件（222）、套筒組件（223）；其中所述齒輪超聲縱扭擠壓裝置（221）安裝在所述套筒（223）上；所述套筒組件（223）通過圓錐滾子軸承連接到軸承座組件（222）；

所述超聲縱扭擠壓裝置（221）包括工具齒輪（2211）、超聲縱扭變幅桿（2212）、換能器（2213）；所述工具齒輪（2211）通過螺母及平鍵安裝在所述變幅桿（2212）上；所述超聲變幅桿（2212）、換能器（2213）通過雙頭螺栓連接一起。

2.根據權利要求1所述的齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，其特征是：所述套筒組件（223）是容納所述超聲縱扭擠壓裝置（221）的部件，所述套筒組件（223）分為前套筒（2231）和連接筒（2232），所述連接筒（2232）外側安裝銅環組件（2233）；所述連接筒（2232）上設置有孔徑，是導線的通道，導線用來連接所述換能器（2213）和銅環組件（2233），以便完成外部電流與換能器的接連。

3.根據權利要求2所述的齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，其特征是：所述前套筒（2231）通過設計計算尋找到節點位置，即在諧振時位移為0處，在節點位置安裝軸承，是超聲振動損失最小，起到二次減震的作用。

4.根據權利要求2所述的齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，其特征是：所述銅環組件（2233）包括銅環座（22331）、銅環（22332）、絕緣隔套（22333）和鎖緊螺母（22334），依次安裝到所述銅環座（2231）上，所述鎖緊螺母（22334）起到鎖緊作用；所述銅環座（22331）法蘭盤處有均布的兩個孔，螺栓通過兩個孔安裝到所述連接筒（2232）上；所述碳刷組件（23）包括碳刷和碳刷座，所述碳刷固定在所述碳刷座上，所述碳刷座通過螺栓固定在所述十字形燕尾槽滑臺21上，所述碳刷與所述銅環接觸，實現電流的傳輸。

5.根據權利要求1所述的齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，其特征是：所述變幅桿采用全波長設計，變幅桿具有雙節點，比單節點變幅桿的剛度更優異，同時設計小、中、大齒輪對應的三種不同變幅桿，以滿足不同直徑不同模數齒輪的超聲滾壓加工；小端法蘭盤均采用六個螺釘與套筒組件（223）相連接，大端采用軸向三螺釘固定方式。

6.根據權利要求1所述的齒輪齒面超聲縱扭復合振動對滾擠壓強化系統，其特征是：所述變幅桿（2212）小端法蘭盤上具有均布的留個沉頭孔，螺栓通過以上螺栓孔將所述變幅桿（2212）與前套筒（2231）固定，同時變幅桿大端也有個節點，大端節點位置面上徑向均布三個螺栓孔，通過螺栓孔將所述變幅桿（2212）與前套筒（2231）再次固定。