一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，它包括外齒圈、滾動體、隔離塊、回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈、密封皮、堵塞和錐銷，外齒圈和內(nèi)圈之間設(shè)置有滾道，滾動體、隔離塊設(shè)置在鋼球滾道內(nèi)，外齒圈和內(nèi)圈結(jié)合部通過密封皮進(jìn)行密封，堵塞設(shè)置在內(nèi)圈上的滾動體的安裝孔內(nèi)，即堵塞孔，在堵塞上設(shè)置有錐銷孔并由錐形將堵塞固定在內(nèi)圈上，外齒圈的齒輪齒廓呈雙圓弧形。本實(shí)用新型所提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，提高齒輪傳動效率，提高齒輪承載能力，避免齒輪根切，提高回轉(zhuǎn)支承的綜合性能。
【專利說明】
一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及回轉(zhuǎn)支承領(lǐng)域，具體的是一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承。
【背景技術(shù)】
[0002] 回轉(zhuǎn)支承作為工程機(jī)械和建筑機(jī)械的重要基礎(chǔ)元件，是一切兩部分之間需作相對 回轉(zhuǎn)、又需要承受軸向力、徑向力、傾覆力矩的機(jī)械所必需的重要傳力元件?；剞D(zhuǎn)支承按其 結(jié)構(gòu)型式分為:單排球式，三排柱式，交叉滾柱式，雙排八點(diǎn)接觸球式，球柱聯(lián)合式。90 %以 上的回轉(zhuǎn)支承為齒輪傳動方式，其中齒輪傳動的回轉(zhuǎn)支承中直齒圓柱齒輪的占比達(dá)到95% 以上，即直齒圓柱齒輪回轉(zhuǎn)支承在整個回轉(zhuǎn)支承領(lǐng)域的占比達(dá)到85.5%。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒 輪的傳動效率為90%~99%，隨著齒輪精度等級的提高，傳動效率跟著提高，精度達(dá)到6級 時，傳動效率達(dá)到99%。當(dāng)齒輪精度等級逐漸降低時，帶來的影響是傳動效率下降、傳動不 平穩(wěn)、噪聲增大、震動增大等問題。
[0003] 在安裝空間受限的情況下，直齒圓柱齒輪的齒數(shù)不能太少(標(biāo)準(zhǔn)齒輪a = 20°的齒 輪齒數(shù)不得少于17個齒），太少容易產(chǎn)生根切，這就導(dǎo)致小齒輪的直徑不能小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，提高齒輪傳 動效率，提高齒輪承載能力，避免齒輪根切，提高回轉(zhuǎn)支承的綜合性能。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，它包括外齒圈、 滾動體、隔離塊、回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈、密封皮、堵塞和錐銷，外齒圈和內(nèi)圈之間設(shè)置有滾道，滾動 體、隔離塊設(shè)置在鋼球滾道內(nèi)，外齒圈和內(nèi)圈結(jié)合部通過密封皮進(jìn)行密封，堵塞設(shè)置在內(nèi)圈 上的滾動體的安裝孔內(nèi)，即堵塞孔，在堵塞上設(shè)置有錐銷孔并由錐形將堵塞固定在內(nèi)圈上， 外齒圈的齒輪齒廓呈雙圓弧形。
[0006] 其加工過程為：首先是應(yīng)用數(shù)控車床進(jìn)行雙圓弧齒輪回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的半精加工。 然后應(yīng)用中頻感應(yīng)加熱的方法對半精加工的滾道進(jìn)行表面熱處理，淬火硬度為57~62HRC， 淬硬層深度大于3.0mm。
[0007] 接著使用數(shù)控滾齒機(jī)床進(jìn)行雙圓弧齒輪的齒部加工，及使用數(shù)控淬火機(jī)對齒面進(jìn) 行淬火，淬火硬度為HRC50~56。
[0008] 最后對回火后的滾道進(jìn)行成形磨削加工或采用以車代磨。并控制雙圓弧齒輪式回 轉(zhuǎn)支承在回轉(zhuǎn)過程中的軸向圓跳動、齒跳、軸向及徑向間隙均在一個合理的范圍內(nèi)，從而保 證雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的平穩(wěn)性及高效性。
[0009] 雙圓弧齒輪傳動具有較高的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。這是因?yàn)殡p圓弧齒輪是由兩個 單圓弧齒輪復(fù)合而成，具有兩條嚙合線，它的接觸點(diǎn)數(shù)比直齒圓柱齒輪至少增加2倍，因此 其彎曲強(qiáng)度有顯著提高。雙圓弧齒輪傳動使用壽命長。這是因?yàn)?，一方面由于其接觸點(diǎn)數(shù)的 增多，每個接觸點(diǎn)上的負(fù)載顯然減少。另一方面，由于齒面間具有很好的潤滑條件，可以形 成較厚的油膜，使磨損率大大下降。加工雙圓弧齒輪的工藝設(shè)備比較簡單。在普通滾齒機(jī)床 上，只需裝上一把雙圓弧滾齒刀，即可切制出同一模數(shù)的不同螺旋角和不同齒數(shù)的雙圓弧 齒輪。雙圓弧齒輪具有較小的噪音級。由于其重合度大，分擔(dān)在每個接觸點(diǎn)上負(fù)載的減小， 使得沖擊與振動減弱，因而使噪音減小。雙圓弧齒輪傳動兩齒輪沿嚙合線方向的滾動速度 很大，齒面容易產(chǎn)生油膜，傳動效率可達(dá)到99%~99.5%。圓弧齒輪無根切現(xiàn)象，故最小齒 數(shù)可以比較少(6~8個齒）。可以減少小齒輪齒數(shù)，減少小齒輪齒數(shù)的同時減少了大小齒輪 的中心距，使得整個機(jī)構(gòu)更加緊湊。
[0010] 本實(shí)用新型所提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，提高齒輪傳動效率，提高齒輪 承載能力，避免齒輪根切，提尚回轉(zhuǎn)支承的綜合性能。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型所提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是本實(shí)用新型所提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3是圖2中外齒圈部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖。
[0014]圖4是雙圓弧齒輪齒廓示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 參見附圖，一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，它包括外齒圈1、滾動體2、隔離塊3、回轉(zhuǎn) 支承內(nèi)圈4、密封皮5、堵塞6和錐銷7,外齒圈和內(nèi)圈之間設(shè)置有滾道，滾動體、隔離塊設(shè)置在 鋼球滾道內(nèi)，外齒圈和內(nèi)圈結(jié)合部通過密封皮進(jìn)行密封，堵塞設(shè)置在內(nèi)圈上的滾動體的安 裝孔內(nèi)，即堵塞孔，在堵塞上設(shè)置有錐銷孔并由錐形將堵塞固定在內(nèi)圈上，外齒圈的齒輪齒 廓呈雙圓弧形。
[0016] 其加工過程為：首先是應(yīng)用數(shù)控車床進(jìn)行雙圓弧齒輪回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的半精加工。 然后應(yīng)用中頻感應(yīng)加熱的方法對半精加工的滾道進(jìn)行表面熱處理，淬火硬度為57~62HRC， 淬硬層深度大于3.0mm。
[0017] 接著使用數(shù)控滾齒機(jī)床進(jìn)行雙圓弧齒輪的齒部加工，及使用數(shù)控淬火機(jī)對齒面進(jìn) 行淬火，淬火硬度為HRC50~56。
[0018] 最后對回火后的滾道進(jìn)行成形磨削加工或采用以車代磨。并控制雙圓弧齒輪式回 轉(zhuǎn)支承在回轉(zhuǎn)過程中的軸向圓跳動、齒跳、軸向及徑向間隙均在一個合理的范圍內(nèi)，從而保 證雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的平穩(wěn)性及高效性。
[0019] 雙圓弧齒輪傳動具有較高的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。這是因?yàn)殡p圓弧齒輪是由兩個 單圓弧齒輪復(fù)合而成，具有兩條嚙合線，它的接觸點(diǎn)數(shù)比直齒圓柱齒輪至少增加2倍，因此 其彎曲強(qiáng)度有顯著提高。雙圓弧齒輪傳動使用壽命長。這是因?yàn)?，一方面由于其接觸點(diǎn)數(shù)的 增多，每個接觸點(diǎn)上的負(fù)載顯然減少。另一方面，由于齒面間具有很好的潤滑條件，可以形 成較厚的油膜，使磨損率大大下降。加工雙圓弧齒輪的工藝設(shè)備比較簡單。在普通滾齒機(jī)床 上，只需裝上一把雙圓弧滾齒刀，即可切制出同一模數(shù)的不同螺旋角和不同齒數(shù)的雙圓弧 齒輪。雙圓弧齒輪具有較小的噪音級。由于其重合度大，分擔(dān)在每個接觸點(diǎn)上負(fù)載的減小， 使得沖擊與振動減弱，因而使噪音減小。雙圓弧齒輪傳動兩齒輪沿嚙合線方向的滾動速度 很大，齒面容易產(chǎn)生油膜，傳動效率可達(dá)到99%~99.5%。圓弧齒輪無根切現(xiàn)象，故最小齒 數(shù)可以比較少(6~8個齒）。可以減少小齒輪齒數(shù)，減少小齒輪齒數(shù)的同時減少了大小齒輪 的中心距，使得整個機(jī)構(gòu)更加緊湊。
[0020] 普通回轉(zhuǎn)支承齒輪的模數(shù)與滾道直徑和鋼球直徑關(guān)系(JB/T10839-2008):
[0021] m彡〇.75*u*Do
[0022] m--齒輪模數(shù)；
[0023] D0一一回轉(zhuǎn)支承滾道中心直徑；
[0024] u一一回轉(zhuǎn)支承滾道摩擦系數(shù)；
[0025] 舉例：9嫩1000.25(邛/110839-2008)回轉(zhuǎn)支承，111 = 8,2=107,8 = 58，11=(0.006~ 0.01)，D0 = 1000，d = 25。
[0026] /"乏 0.75*0.0PI()()() _? "Q 7.5,所以m取8〇
[0027] 圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承的模數(shù)與滾道直徑和鋼球直徑關(guān)系：
[0028] m彡〇.5*u*Do
[0029] 舉例：同樣是QNA1000.25回轉(zhuǎn)支承，D0 = 1000，d = 25,選用圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承的 模數(shù)
[0030] /?>0.5^0.01* ]()()()__? "?之5,所以m取 5或 6 即可。
[0031]本實(shí)用新型所提出的一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，提高齒輪傳動效率，提高齒輪 承載能力，避免齒輪根切，提尚回轉(zhuǎn)支承的綜合性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙圓弧齒輪式回轉(zhuǎn)支承，它包括外齒圈、滾動體、隔離塊、回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈、密封 皮、堵塞和錐銷，其特征在于外齒圈和內(nèi)圈之間設(shè)置有滾道，滾動體、隔離塊設(shè)置在鋼球滾 道內(nèi)，外齒圈和內(nèi)圈結(jié)合部通過密封皮進(jìn)行密封，堵塞設(shè)置在內(nèi)圈上的滾動體的安裝孔內(nèi)， 即堵塞孔，在堵塞上設(shè)置有錐銷孔并由錐形將堵塞固定在內(nèi)圈上，外齒圈的齒輪齒廓呈雙 圓弧形。
【文檔編號】F16H57/021GK205578675SQ201620396303
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】侯寧, 許麗華, 朱良銀, 畢娟娟, 許陽, 竇方浩
【申請人】馬鞍山精工程機(jī)械有限公司, 馬鞍山精一工程機(jī)械有限公司