专利名称：实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摆辗机设备技术领域，具体说涉及一种实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置。
背景技术：
摆动辗压是以连续的局部变形代替普通锻造工艺的整体变形的特种锻造成形工艺，其辗压力仅是普通锻压工艺的1/10-1/20，因此，摆动辗压可以用小设备辗压大锻件。结合图1所示，摆辗机的摆头工作状态结构示意图，该结构包括摆头1’、滑块2’和进给油缸3’，摆头1’上部为柱形，摆头1’的下部为圆锥形，滑块2’设置于摆头1’的下方， 进给油缸3’位于滑块2’的下方并与滑块2’连接，毛坯4’放置于滑块2’与摆头1’之间， 摆头1’为上模，滑块2’为下模，摆头1’的上端设有轴，轴与传动装置连接，摆头1’的中心线与机器主轴中心线相交成一夹角，该夹角为摆头的摆角，当机器主轴旋转时，摆头中心线绕机器主轴中心线旋转，摆头1’产生摆动，与此同时，滑块2’在进给油缸3’作用下上升， 并对毛坯4’施压，摆头1’的母线就在毛坯4’上连续不断地滚动，最后达到整体成形的目的。目前，国内、外摆辗机的摆头可以实现多叶玫瑰线运动轨迹，利用摆头的多叶玫瑰线运动轨迹可以加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形。现有摆头的多叶玫瑰线运动轨迹如图2所示，该运动轨迹不能加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形，因为该运动轨迹的摆头过机器主轴中心，即摆头的中心线与机器主轴的中心线重合，摆角为0度，摆辗机相当于压机，设备失去了摆头因有摆角实现局部成形的优势，摆头摆角为0度时摆头受力很大，容易造成摆头轴断裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其可以加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形且摆头轴不易断裂。为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为一种实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其中包括摆头轴、传动装置及转向相反转速不同的内、外偏心套， 所述摆头轴的轴安装于所述内偏心套的内腔，所述内偏心套安装于外偏心套的内腔，所述传动装置分别与所述内、外偏心套连接，所述外偏心套的偏心距小于或大于内偏心套的偏心距。本发明实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其中所述传动装置包括电机、皮带轮、皮带轮轴和变速箱，所述电机与皮带轮连接，所述皮带轮轴与所述变速箱的输入轴同轴，所述皮带轮轴上安装有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮上安装有第二齿轮轴，所述第二齿轮轴与所述内偏心套连接，所述变速箱的输出轴上安装有第三齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第四齿轮上安装有第四齿轮轴，所述第四齿轮轴与所述外偏心套连接，所述第二齿轮轴与第四齿轮轴同轴，所述第二齿轮轴穿过第四齿轮轴。本发明实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其中当外偏心套的偏心距小于内偏心套的偏心距时，随着外偏心套的偏心距逐渐增大，所述摆头轴端中心点的运动轨迹为内部曲线逐渐向中心靠近、叶片长度逐渐增大，叶片宽度逐渐变窄的多叶玫瑰线，所述多叶玫瑰线叶数为外偏心套与内偏心套转速比绝对值的分子与分母之和。本发明实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其中当外偏心套的偏心距大于内偏心套的偏心距时，随着外偏心套的偏心距逐渐增大，所述摆头轴端中心点的运动轨迹为内部曲线逐渐向外圈靠近、叶片长度逐渐增大、叶片宽度逐渐变窄、交叉之后再逐渐变宽的多叶玫瑰线，所述多叶玫瑰线叶数为外偏心套与内偏心套转速比绝对值的分子与分母之和。采用上述方案后，本发明实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置的传动装置分别带动内偏心套和外偏心套转动，使内偏心套与外偏心套的转向相反转速不同， 这样在内偏心套与外偏心套的偏心距不相等的情况下，摆头轴端的中心点运动轨迹为不过中心点的多叶玫瑰线，用此多叶玫瑰线轨迹的该装置可以加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形，且由于摆头轴运动不过机器主轴中心，因此摆头轴不容易断裂。
图1是现有摆辗机的摆头工作状态结构示意图；图2是现有摆辗机的摆头生成的多叶玫瑰线运动轨迹示意图；图3是本发明实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置结构示意图；图4是本发明在外偏心套偏心距小于内偏心套偏心距时生成的多叶玫瑰线运动轨迹示意图；图5是本发明在外偏心套偏心距大于内偏心套偏心距时生成的多叶玫瑰线运动轨迹示意图。
具体实施例方式如图3所示，本发明实现不过中心点的螺旋线运动轨迹的摆头装置包括摆头轴1、 转动方向相反转速不同的内偏心套2和外偏心套3及传动装置4。摆头轴1由摆头11和轴 12构成，轴12位于摆头的上部，摆头11的下部为圆锥形，轴12上部安装在内偏心套2的内腔，内偏心套2安装于外偏心套3的内腔。外偏心套3的偏心距小于或大于内偏心套2的偏心距。传动装置4包括电机41、皮带轮42、皮带轮轴43和变速箱44，电机41通过三角皮带与皮带轮42连接，皮带轮轴43与变速箱44的输入轴同轴，皮带轮轴43上(即变速箱 44的输入轴上)安装有第一齿轮45，第一齿轮45与第二齿轮46啮合，第二齿轮46上安装有第二齿轮轴47，第二齿轮轴47与内偏心套2的上端连接在一起，变速箱44的输出轴441 上安装有第三齿轮48，第三齿轮48与第四齿轮49啮合，第四齿轮49上安装有第四齿轮轴 491，第四齿轮轴491与外偏心套3连接，第二齿轮轴47与第四齿轮轴491同轴，第二齿轮轴47穿过第四齿轮轴491。启动电机41，带动皮带轮42转动，皮带轮42带动皮带轮轴43转动，皮带轮轴43 带动第一齿轮45转动，第一齿轮45带动第二齿轮46转动，第二齿轮46带动第二齿轮轴47转动，第二齿轮轴47带动内偏心套2转动；由于变速箱44的输入轴与皮带轮轴43同轴，因此皮带轮轴43带动变速箱44内的齿轮组啮合转动，使变速箱44的输出轴转动，带动第三齿轮48转动，第三齿轮48带动第四齿轮49转动，第四齿轮49带动第四齿轮轴491转动， 第四齿轮轴491带动外偏心套3转动，该装置外偏心套3的转动方向与内偏心套2的转动方向相反，外偏心套3的转速不等于内偏心套2的转速，摆头轴1端的中心点运动轨迹为不过中心点的多叶玫瑰线。如图4所示，当外偏心套3的偏心距R1小于内偏心套2的偏心距&时，在R1 = R2AR1 = 2^/7, = 3R2/7、I^ =収2/7、礼=5^/7, = 6R2/7 时，摆头轴 1 所生成的各对应多叶玫瑰线运动轨迹示意图，随着外偏心套3的偏心距逐渐增大时，多叶玫瑰线的内部曲线逐渐向中心靠近、叶片长度逐渐增大、叶片宽度逐渐变窄，多叶玫瑰线的叶数为外偏心套3与内偏心套2转速比的绝对值的分子与分母之和，图4中各多叶玫瑰线的形成均是在外偏心套3的转速与内偏心套2的转速比值的绝对值为6/5，因此上述各多叶玫瑰线的叶数均为6+5 = 11片。如图5所示，当外偏心套3的偏心距R1大于内偏心套2的偏心距&时， 在 R1 = 8R2/7、R1 = 9R2/7、R1 = 10R2/7, R1 = 11 "、R1 = 12R2/7, R1 = 13 "时，摆头轴 1所生成的各对应多叶玫瑰线运动轨迹示意图，随着外偏心套3的偏心距逐渐增大，多叶玫瑰线的内部曲线逐渐向外圈靠近、叶片长度逐渐增加、叶片宽度前期逐渐变窄、在叶片宽度达到最窄后交叉、之后叶片不再交叉并逐渐变宽的多叶玫瑰线，图中队=8R2/7时为叶片变为最窄后交叉的情形，图中R1 =冊2/7、礼=IOR2A^R1 = IlR2A^R1 = 12&/7、礼=13 " 时为叶片不再交叉、叶片逐渐变宽的情形，图5中各多叶玫瑰线的形成均是在外偏心套3的转速与内偏心套2的转速比值的绝对值为6/5，因此上述各多叶玫瑰线的叶数均为6+5 = 11片。用上述多叶玫瑰线运动轨迹可以加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形，由于摆头轴1端运动不过辗压机的主轴中心，因此摆头轴不容易断裂。以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其特征在于包括摆头轴 (1)、传动装置(4)及转向相反转速不同的内、外偏心套(2，3)，所述摆头轴(1)的轴(12)安装于所述内偏心套⑵的内腔，所述内偏心套⑵安装于外偏心套⑶的内腔，所述传动装置(4)分别与所述内、外偏心套(2，；3)连接，所述外偏心套(3)的偏心距小于或大于内偏心套⑵的偏心距。
2.如权利要求1所述的实现不过中心点的螺旋线运动轨迹的摆头装置，其特征在于 所述传动装置⑷包括电机(41)、皮带轮(42)、皮带轮轴03)和变速箱(44)，所述电机 (41)与皮带轮0 连接，所述皮带轮轴与所述变速箱G4)的输入轴同轴，所述皮带轮轴^幻上安装有第一齿轮(45)，所述第一齿轮0 与第二齿轮G6)啮合，所述第二齿轮G6)上安装有第二齿轮轴(47)，所述第二齿轮轴07)与所述内偏心套( 连接，所述变速箱G4)的输出轴(441)上安装有第三齿轮(48)，所述第三齿轮08)与第四齿轮09) 啮合，所述第四齿轮G9)上安装有第四齿轮轴G91)，所述第四齿轮轴(491)与所述外偏心套(3)连接，所述第二齿轮轴G7)与第四齿轮轴091)同轴，所述第二齿轮轴G7)穿过第四齿轮轴(491)。
3.如权利要求1或2所述的实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其特征在于当外偏心套C3)的偏心距小于内偏心套⑵的偏心距时，随着外偏心套C3)的偏心距逐渐增大，所述摆头轴(1)端中心点的运动轨迹为内部曲线逐渐向中心靠近、叶片长度逐渐增大，叶片宽度逐渐变窄的多叶玫瑰线，所述多叶玫瑰线叶数为外偏心套(3)与内偏心套( 转速比绝对值的分子与分母之和。
4.如权利要求1或2所述的实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，其特征在于当外偏心套C3)的偏心距大于内偏心套( 的偏心距时，随着外偏心套C3)的偏心距逐渐增大，所述摆头轴(1)端中心点的运动轨迹为内部曲线逐渐向外圈靠近、叶片长度逐渐增大、叶片宽度逐渐变窄、交叉之后再逐渐变宽的多叶玫瑰线，所述多叶玫瑰线叶数为外偏心套C3)与内偏心套( 转速比绝对值的分子与分母之和。
全文摘要
一种实现不过中心点的多叶玫瑰线运动轨迹的摆头装置，属于摆辗机设备技术领域，包括摆头轴、传动装置及转向相反转速不同的内、外偏心套，摆头轴的轴安装于内偏心套内腔，内偏心套安装于外偏心套的内腔，传动装置分别与内、外偏心套连接，外偏心套的偏心距大于或小于内偏心套的偏心距。本发明的传动装置分别带动内、外偏心套转动，使内偏心套与外偏心套的转向相反转速不同，这样在内偏心套与外偏心套的偏心距不相等的情况下，摆头轴端的中心点运动轨迹为不过中心点的多叶玫瑰线，用此多叶玫瑰线可以加工锥齿轮、离合器等表面结构零件的成形，且由于摆头轴运动不过机器主轴中心，因此摆头轴不容易断裂。
文档编号F16H37/02GK102284609SQ201110158818
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者冯文成, 刘建国, 刘钦, 姚万贵, 石一磬, 袁红霞, 邵长斌 申请人:北京机电研究所, 张家口宣化泰达机械设备制造有限公司