发明名称 一种渐开线圆柱齿轮轮齿表面超声强化装置
摘要 本发明属于齿轮齿面强化技术领域,将超声深滚技术与渐开线展成原理有机结合,是一种渐开线圆柱齿轮轮齿表面超声强化装置,包括超声波发生装置、L型超声加工头、压力进给装置、第一滑板、第二滑板、基圆盘、导尺和底座。超声发生装置用以产生高频高能量振动。通过调节压力进给装置,调整初始静压力,根据渐开线展成原理,导尺通过摩擦力带动基圆盘与齿轮转动,被强化齿轮轮齿与超声加工头进行啮合运动,同时超声加工头以线接触的方式,完成对被强化齿轮表面的超声强化;在高频高能量振动与静压力共同作用下,实现对整个齿面的超声强化,使被强化齿轮轮齿表层产生一定深度的残余应力层,从而达到改善磨削后齿轮的应力状态,提高使用寿命的目的。
申请公布号 CN102500835B 申请公布日期 2014.04.16
申请号 CN201110355311.6 申请日期 2011.11.11
申请人 大连理工大学 发明人 娄志峰;马勇;陈文蕊;王立鼎;王晓东
分类号 B23F19/00(2006.01)I 主分类号 B23F19/00(2006.01)I
代理机构 大连理工大学专利中心 21200 代理人 梅洪玉;关慧贞
主权项 一种渐开线圆柱齿轮轮齿表面超声强化装置,包括超声波发生装置、超声加工头、压力进给装置、第一滑板、第二滑板、基圆盘、导尺和底座;其特征是:超声波发生装置由超声波发生器、超声波换能器和变幅杆组成,超声波发生器的输出信号线与超声波换能器相连,变幅杆与超声波换能器采用螺纹无缝连接,使超声波发生装置的输出端产生高频高能量的机械振动;超声波换能器通过夹具与第二滑板相连接;用于齿面强化的超声加工头采用L形状,且超声加工头的宽度与被强化齿轮的齿宽相同,超声加工头以线接触的方式与被强化齿轮进行啮合;超声加工头通过第一螺钉与变幅杆实现无缝连接,变幅杆输出端的高频机械波传递到超声加工头上,通过超声加工头与被强化齿轮的相互啮合,实现被强化齿轮轮齿表面的强化;用于提供初始静压力的压力进给装置由弹簧、弹簧导轨、移动滑块、固定滑块和螺钉组成,弹簧导轨固定在夹具上,弹簧内孔与弹簧导轨间隙配合,实现弹簧在导轨方向上自由伸缩;移动滑块上的孔与弹簧导轨间隙配合,移动滑块在弹簧导轨的牵引下往复直线移动;固定滑块固定在第二滑板上;通过调整固定滑块上的第二螺钉的位置,调整超声加工头与被强化齿面间初始静压力;基圆盘的直径等于齿轮的理论基圆直径,基圆盘与被强化齿轮装配于同一心轴上,并由螺母紧固,心轴通过轴承装配于第一滑板上;第一滑板与第二滑板安装于底座的导轨上,通过手柄带动第一丝杠,驱动第一滑板直线移动,调整超声加工头与被强化齿轮的相互位置;第二滑板在第二丝杠的带动下,沿着导轨副做往复的直线运动;使超声加工头与被强化齿轮轮齿啮合运动,同时完成对被强化齿轮轮齿的超声强化。
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