专利名称：一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构的制作方法
技术领域：
本发明属于先进材料成形技术领域，具体涉及一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构。
背景技术：
花键是机械系统中用来传递轴与轴之间运动和扭矩的零件，花键联接作为一种联接强度高、结构紧凑、可靠性高的联接方式，具有接触面积大、承载能力高、定心性好、导向性好、应力集中较小、轴与毂的强度削弱较小等优点，广泛应用于众多的机械行业，例如航天航空、汽车、拖拉机、船舶、机床、工程机械等。近年来随着汽车工业的快速发展，花键的需求量迅猛增加且使用要求不断提高， 对花键的加工工艺及设备提出了新的挑战，由于传统花键切削加工工艺存在切削加工强度高、生产率低、机械性能和表面质量差等缺点，而塑性成形加工工艺属于无屑加工范畴,生产效率高、材料利用率高、产品性能好，逐渐成为了渐开线花键的主流加工工艺。花键滚轧成形工艺作为花键塑性成形加工工艺中重要的一种，具有成形花键表面质量高，性能好，模具制造、安装简单，模具寿命长，生产效率高等优点，因而该工艺广泛应用在花键的生产实际中。但是，目前花键滚轧成形工艺存在加工花键模数和齿数有限、模具通用性差等问题，出现这些问题的原因之一在于花键滚轧成形设备是否具备变径功能。对于现有大多数花键滚轧成形设备的变径功能主要有以下几种一、不具备变径功能，通过更换滚轧模具实现不同规格花键的滚轧成形；二、通过手动调整滚轧模具安装机构，辅以螺栓固定，实现变径，该变径机构调整困难，调整精度低；三、通过传统的液压缸推动滚轧模具安装机构，实现变径，该变径机构结构复杂，空间大。可见，现有的花键滚轧成形设备变径机构存在调整困难，精度低，结构复杂，空间大的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，具有调整方便、精度高、自动化程度高、结构简单、空间紧凑的优点。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，包括交流伺服电机I，交流伺服电机 I输出轴与主动同步带轮2连接,主动同步带轮2通过同步带3与从动同步带轮4传动,从动同步带轮4与蜗轮减速器5输入轴连接，蜗轮减速器5的输出轴通过联轴器7与滚珠丝杠8连接，滚珠丝杠8安装在减速器安装座6上，滚珠丝杠螺母12与滚轧丝杠8配合并固定在滑座13上，滑座13安装在导轨14上，滚轧轮安装后座16安装在滑座13底部，滚轧轮安装前座18连接到滚轧轮安装后座16上,滚轧轮轴19安装在滚轧轮安装后座16和滚轧轮安装前座18上，滚轧轮21安装在滚轧轮轴19上。所述的一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构适用于两滚轧轮及其以上的花键滚轧成形设备。本发明具有以下优点I、该变径机构适用于两滚轧轮及其以上的花键滚轧成形设备，通用性强。2、该变径机构调整方便、精度高、自动化程度高、结构简单、空间紧凑，通用性强。
图I为本发明的前轴测图。图2为本发明的后轴测图。图3为本发明滚珠丝杠副示意图。图4为本发明单个滚珠丝杠式变径机构剖视图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做详细描述。参照图I、图2，一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，包括交流伺服电机
I、蜗轮减速器5、滚珠丝杠8、滚珠丝杠螺母12，交流伺服电机I输出轴与主动同步带轮2连接，主动同步带轮2通过同步带3与从动同步带轮4传动,从动同步带轮4与蜗轮减速器5 输入轴连接，蜗轮减速器5通过第一连接螺栓22固定在减速器安装座6上。参照图3、图4，蜗轮减速器5输出轴通过联轴器7与滚珠丝杠8连接，滚珠丝杠8 通过端盖9、角接触球轴承10、第一深沟球轴承11和第二连接螺栓23安装在减速器安装座 6上，滚珠丝杠螺母12与滚轧丝杠8配合并由第三连接螺栓24固定到滑座13上，滑座13 安装在导轨14上，滚轧轮安装后座16通过第四连接螺栓25安装在滑座13底部，滚轧轮安装前座18通过T形螺栓17连接在滚轧轮安装后座16上，滚轧轮轴19通过前后布局的第二深沟球轴承20安装在滚轧轮安装后座16和滚轧轮安装前座18上，滚轧轮21安装在滚轧轮轴19上。所述的一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构适用于两滚轧轮及其以上的花键滚轧成形设备。本发明的工作原理首先根据待加工工件15需要的规格确定滚轧轮21径向位置，交流伺服电机I动作，通过主动同步带轮2、同步带3、从动同步带轮4、蜗轮减速器5、联轴器7,将交流伺服电机I的转动转化为滚珠丝杠8的原地转动，通过滚珠丝杠螺母12和滚珠丝杠8的配合作用， 滚珠丝杠螺母12将带动滑座13在导轨14的约束作用下沿工件15的径向方向移动，如图4 中箭头所示，由于滚轧轮21通过滚轧轮安装后座16和滚轧轮安装前座18与滑座13连接， 从而实现了滚轧轮21在工件15径向方向的移动，达到了花键滚轧成形设备利用该变径机构在滚轧不同规格花键时的变径目的。此外，通过蜗轮减速器5的自锁功能实现变径机构动作后的锁定。
权利要求
1.一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，包括交流伺服电机(I)，交流伺服电机(I)输出轴与主动同步带轮(2)连接,主动同步带轮(2)通过同步带(3)与从动同步带轮(4)传动，从动同步带轮(4)与蜗轮减速器(5)输入轴连接，蜗轮减速器(5)的输出轴通过联轴器(7)与滚珠丝杠(8)连接，滚珠丝杠(8)安装在减速器安装座(6)上，滚珠丝杠螺母(12)与滚轧丝杠⑶配合并固定到滑座(13)上，滑座(13)安装在导轨(14)上，滚轧轮安装后座(16)安装在滑座(13)底部，滚轧轮安装前座(18)连接到滚轧轮安装后座(16) 上，滚轧轮轴(19)安装在滚轧轮安装后座(16)和滚轧轮安装前座(18)上，滚轧轮(21)安装在滚轧轮轴(19)上。
2.根据权利要求I所述的一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，其特征在于 所述的一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构适用于两滚轧轮及其以上的花键滚轧成形设备。
全文摘要
一种花键滚轧成形设备滚珠丝杠式变径机构，包括交流伺服电机，交流伺服电机依次通过主动同步带轮、从动同步带轮、蜗轮减速器和滚珠丝杠连接，滚珠丝杠安装在减速器安装座上，滚珠丝杠螺母固定到滑座上，滑座与导轨配合，滚轧轮安装后座安装在滑座底部，滚轧轮安装前座连接到滚轧轮安装后座上，滚轧轮轴安装在滚轧轮安装后座和滚轧轮安装前座上，滚轧轮安装在滚轧轮轴上，交流伺服电机通过主动同步带轮、从动同步带轮、蜗轮减速器带动滚珠丝杠原地转动，在滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母的配合作用下，滚珠丝杠螺母将带动滑座在导轨的约束作用下沿工件的径向方向移动，达到了滚轧不同规格花键时的变径目的，具有调整方便、精度高、结构简单等优点。
文档编号B21D13/04GK102601189SQ20111043247
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者井庆祝, 孙振宇, 李泳峄, 赵升吨, 邵中魁 申请人:西安交通大学