一种智能齿轮范成仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能齿轮范成仪，包括底板、齿轮插齿刀、齿坯、支撑板、第一驱动机构、第二驱动机构、电器控制系统，齿轮插齿刀设置在推杆的一端，推杆插接设置在支撑板上，推杆的另一端设置第一驱动机构，支撑板的另一侧设置齿坯，底板上设置有第二驱动机构，电器控制系统与第一驱动机构和第二驱动机构之间用导线连接。本实用新型结构设计合理，通过设置的键传动结构、弹簧结构、连杆机构、联轴器结构、滚动轴承、转动副、移动副、球副等机械设计课程中的重要内容，通过调整相应的参数，可动态演示齿轮范成加工齿形形成过程，动态演示齿轮的正负变位加工，动态演示齿轮的根切现象，效果直观清晰，能动态演示这些结构、机构的工作原理。
【专利说明】一种智能齿轮范成仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及齿轮范成仪，具体涉及一种智能齿轮范成仪。
【背景技术】
[0002]齿轮是机械工业中重要的传动零件，工业生产制造齿轮主要有仿形法和范成法两种。在机械设计制造教学中，齿轮范成加工过程抽象，是教学过程中较难理解的部分。现有的各种齿轮范成仪通常以齿条为插齿刀，且需要手动操作逐步完成渐开线齿形的绘制，无法向学生动态展示齿形的形成过程，大大影响了教学效果。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种智能齿轮范成仪。
[0004]本实用新型通过以下技术方案加以实现:
[0005]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于包括底板、齿轮插齿刀、齿坯、支撑板、第一驱动机构、第二驱动机构、电器控制系统，所述支撑板固定设置在底板的一端，齿轮插齿刀通过套筒与推杆的一端相连，推杆的另一端配合设置有用于驱动齿轮插齿刀沿水平方向做往复运动的第一驱动机构，套筒插接设置在齿轮插齿刀的中心，套筒内配合设置有键；所述支撑板的另一侧配合设置有齿坯，所述底板上还设置有用于驱动齿坯和齿轮插齿刀做旋转运动的第二驱动机构，所述电器控制系统与第一驱动机构和第二驱动机构之间通过导线连接。
[0006]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述第一驱动机构包括曲柄、曲柄座、曲柄电机，曲柄座固定设置在底板上，曲柄配合设置在曲柄座上，曲柄的一端通过连杆与推杆相连。
[0007]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述第二驱动该机构包括主动轴、从动轴、主动轴电机、从动轴电机、主动轴电机支架、从动轴电机支架,所述主动轴电机支架固定设置在底板上，主动轴电机通过设置在主动轴电机支架上的螺栓螺母结构与主动轴电机支架固定连接，主动轴的另一端通过滚动轴承与支撑板配合连接，所述支撑板与齿轮插齿刀之间配合设置有弹簧；所述底板上一体式设置有第一 U形槽，所述第一U形槽上配合设置从动轴电机支架，从动轴的一端与从动轴电机相连，另一端通过滚动轴承与支撑板配合连接。
[0008]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述齿轮插齿刀为圆柱齿轮插齿刀，所述齿轮插齿刀刀口贴有印油海绵。
[0009]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述齿坯呈圆板状，齿坯中心通过螺母设置有齿还白纸。
[0010]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述支撑板上设置有用于支撑齿坯轴的第二 U形槽。
[0011]所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述电气控制系统采用四开开关。
[0012]本实用新型结构简单、设计合理，通过设置的键传动结构、弹簧结构、连杆机构、联轴器结构、滚动轴承、转动副、移动副、球副等机械设计课程中的重要内容，通过调整相应的参数，可动态演示齿轮范成加工齿形形成过程，动态演示齿轮的正负变位加工，动态演示齿轮的根切现象，效果直观清晰，能动态演示这些结构、机构的工作原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构示意图；
[0014]图2为本实用新型俯视图；
[0015]图中:1_底板，2-齿轮插齿刀，3-齿还，4_支撑板，5-套筒，6-推杆，7-键，8-曲柄，9-曲柄座，10-连杆，11-主动轴，12-从动轴，13-主动轴电机，14-从动轴电机，15-主动轴电机支架，16-从动轴电机支架，17-滚动轴承，18-弹簧，19-第一 U形槽，20-印油海绵，21-螺母，22-白纸，23-第二 U形槽，24-四开开关。
【具体实施方式】
[0016]以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出【具体实施方式】。
[0017]如图1-2所示，本实用新型一种智能齿轮范成仪，该齿轮范成仪具有动态演示渐开线齿廓的形成过程，演示齿轮的正负变位加工，演示齿轮的根切现象等功能，操作简便快捷，除此之外该齿轮范成仪还具有键传动结构、弹簧结构、连杆机构、联轴器结构、滚动轴承、转动副、移动副、球副等机械设计课程中的重要内容，能动态演示这些结构、机构的工作原理。包括底板1、齿轮插齿刀2、齿坯3、支撑板4、第一驱动机构、第二驱动机构、电器控制系统，支撑板4固定设置在底板I的一端，齿轮插齿刀2通过套筒5与推杆6的一端相连，推杆6的另一端配合设置有用于驱动齿轮插齿刀2沿水平方向做往复运动的第一驱动机构，套筒5插接设置在齿轮插齿刀2的中心，套筒5内配合设置有键7 ;支撑板4的另一侧配合设置有齿还3,底板I上还设置有用于驱动齿还3和齿轮插齿刀2做旋转运动的第二驱动机构，电器控制系统与第一驱动机构和第二驱动机构之间通过导线连接，电器控制系统采用四开开关24。齿轮插齿刀2采用圆柱齿轮插齿刀，并考虑插齿刀顶隙系数C*对插齿刀齿形的影响，沿插齿刀刀口贴有印油海绵20以模拟插齿刀，齿坯3采用圆板状，其上贴有白纸22模拟齿坯，白纸可自由更换，方便快捷。
[0018]第一驱动机构包括曲柄8、曲柄座9、曲柄电机，曲柄座9固定设置在底板I上，曲柄8配合设置在曲柄座9上，曲柄8的一端通过连杆10与推杆6相连。曲柄电机米用直流电机，使推杆滑块以一定的频率推动插齿刀沿着设置在插齿刀主动轴上的键7做插齿运动，当推杆滑块退回时，齿轮插齿刀2被设置在主动轴11上的弹簧18推回，齿轮插齿刀作如此往复运动，从而在齿坯白纸上形成齿轮轮廓。
[0019]第二驱动该机构包括主动轴11、从动轴12、主动轴电机13、从动轴电机14、主动轴电机支架15、从动轴电机支架16，主动轴电机支架15固定设置在底板I上，主动轴电机13通过主动轴11与主动轴电机支架15固定连接，主动轴11的另一端通过滚动轴承17与支撑板4配合连接，支撑板4与齿轮插齿刀2之间配合设置有弹簧18 ;底板I上一体式设置有第一 U形槽19，第一 U形槽19上配合设置从动轴电机支架16，从动轴12的一端与从动轴电机14相连，另一端通过滚动轴承17与支撑板4配合连接，支撑板4上设置有用于支撑齿坯轴的第二 U形槽23，从动轴12的轴端加工螺纹配合螺母21垫片以固定齿坯白纸22用。滚动轴承17的设置，可有效降低齿轮插齿刀2和齿坯3在工作过程中的摩擦力，第一 U形槽19和第二 U形槽23的设置，可以自由调节齿轮插齿刀2与齿坯3之间的间距，从而满足正负变位加工，根切加工的需要。电气控制系统采用四开开关24控制主动轴电机13的启停、从动轴电机14的启停、曲柄电机的启停，实现智能齿轮范成仪的自动运行。
[0020]本实用新型底板I起到总的支撑作用，曲柄8在直流电机的驱动下低速转动，曲柄8通过连杆10使推杆6作往复运动，推杆6前端用螺母21固定空心套筒5，空心套筒5在推杆6的作用下推动齿轮插齿刀2沿键7滑动作插齿运动，当推杆6推回时，齿轮插齿刀2在弹簧18的弹力作用下沿键7退刀，齿轮插齿刀2在做插齿往复运动的同时也在主动轴电机13、主动轴11及键7的共同作用下作低速旋转运动，齿坯3在从动轴12及从动轴电机14的作用下作旋转运动，从动轴电机14转速根据加工要求可以选择，齿坯3端面用螺母21固定圆形白纸片，松开螺母21可以更换白纸22，方便快捷。通过调节主动轴电机13转速及从动轴电机14转速，以及通过第一 U形槽19和第二 U形槽23进行调节主动轴11和从动轴12之间的间距，可以在齿坯3端面贴的圆形白纸片上得到标准齿、正负变位齿、根切齿的齿形形状。该实用新型中齿轮插齿电机转速、主动轴电机转速及从动轴电机转速均由一个四开开关控制，通过电气控制系统实现齿轮范成仪的自动控制。
[0021]本实用新型工作过程:首先通过四开开关24开启主动轴电机13，齿轮插齿刀2作旋转运动；通过四开开关开启从动轴电机14，齿坯3作旋转运动；通过四开开关开启曲柄电机，齿轮插齿刀2作直线往复插齿运动，在圆形纸片上动态形成渐开线齿形轮廓；最后通过四开开关关闭系统，插齿动作结束。
【权利要求】
1.一种智能齿轮范成仪，其特征在于包括底板(I)、齿轮插齿刀(2)、齿坯(3)、支撑板(4)、第一驱动机构、第二驱动机构、电器控制系统，所述支撑板(4)固定设置在底板(I)的一端，齿轮插齿刀(2)通过套筒(5)与推杆(6)的一端相连,推杆(6)的另一端配合设置有用于驱动齿轮插齿刀(2)沿水平方向做往复运动的第一驱动机构，套筒(5)插接设置在齿轮插齿刀(2)的中心，套筒(5)内配合设置有键(7);所述支撑板(4)的另一侧配合设置有齿坯(3 )，所述底板(I)上还设置有用于驱动齿坯(3 )和齿轮插齿刀(2 )做旋转运动的第二驱动机构，所述电器控制系统与第一驱动机构和第二驱动机构之间通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述第一驱动机构包括曲柄(8)、曲柄座(9)、曲柄电机，曲柄座(9)固定设置在底板(I)上，曲柄(8)配合设置在曲柄座(9)上，曲柄(8)的一端通过连杆(10)与推杆(6)相连。
3.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述第二驱动该机构包括主动轴(11)、从动轴(12 )、主动轴电机(13 )、从动轴电机(14 )、主动轴电机支架(15 )、从动轴电机支架(16 )，所述主动轴电机支架(15 )固定设置在底板(I)上，主动轴电机(13 )通过主动轴(11)与主动轴电机支架(15)固定连接，主动轴(11)的另一端通过滚动轴承(17)与支撑板(4)配合连接，所述支撑板(4)与齿轮插齿刀(2)之间配合设置有弹簧(18);所述底板(I)上一体式设置有第一 U形槽(19)，所述第一 U形槽(19)上配合设置从动轴电机支架(16)，从动轴(12)的一端与从动轴电机(14)相连，另一端通过滚动轴承与支撑板(4)配合连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述齿轮插齿刀(2)为圆柱齿轮插齿刀，所述齿轮插齿刀刀口贴有印油海绵(20 )。
5.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述齿坯(3)呈圆板状，齿坯(3 )中心通过螺母(21)设置有齿坯白纸(22 )。
6.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述支撑板(4)上设置有用于支撑齿坯轴的第二 U形槽(23 )。
7.根据权利要求1所述的一种智能齿轮范成仪，其特征在于所述电气控制系统采用四开开关(24)。
【文档编号】G09B25/02GK204066591SQ201420520012
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】徐文俊, 林钰珍, 琚红, 周建锋, 周明安, 巫少龙, 杨帆 申请人:衢州职业技术学院