专利名称：用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种减摩机构，具体地说，是一种用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，属于机械工程中的磨削加工领域。
背景技术：
在汽车的加工和生产过程中，凸轮轴是发动机的关键零件。而凸轮轴磨床是加工汽车发动机凸轮轴的关键设备。共轭轮砂带磨削是目前加工凸轮轴的一种非常有效的方法。
经对现有技术的文献检索发现，上海机床厂有限公司研制开发的新型数控共轭凸轮轴砂带磨床已申请3项专利，分别为共轭凸轮轴磨床砂带张紧装置(专利号200420110629)、共轭凸轮轴磨床同步控制系统(专利号200420110630)、共轭凸轮轴磨床共轭轮脱开装置(专利号200420110631)。该磨床将共轭原理磨削凸轮轴的方法应用到凸轮轴生产中，其精度指标已达到国际先进水平，特别对凸轮形状的保证有尤其突出的优点，可实现凸轮轴的高效磨削。
在凸轮轴凸轮磨削中，非圆共轭轮与工件凸轮平行于固定两轴，作等角速度的平面共轭运动，且无轴向移动，其曲面为母线平行于回转轴线的柱面。同时，砂带高速向下运动，正面与工件凸轮紧密接触，背面与共轭轮紧密接触，通过正面的砂粒对工件凸轮进行高效磨削。
但是新型数控共轭凸轮轴砂带磨床磨削过程中，共轭轮与砂带背面紧密接触。虽然砂带背面没有磨粒，但共轭轮磨损仍十分严重，影响加工效率和精度，而更换共轭轮成本较高，成为制约其发展的一大瓶颈。而造成共轭轮磨损的主要原因是砂带与共轭轮的线速度差非常大，从而产生很强烈的摩擦。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，将非圆共轭轮这部分结构加以改变，主要目的是减少共轭轮部分的摩擦，使其磨损尽可能减少，从而延长此砂带磨床的使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括顶紧装置、固定基座、滑块、共轭凸轮，其中滑块上安装有两个小圆轮，整个滑块位于固定基座中的导轨中。其中右侧的小圆轮与砂带反面接触，左侧的小圆轮与共轭凸轮接触。顶紧装置与滑块相连接。固定基座上设有共轭凸轮。
本发明中的顶紧装置可以是气缸装置，由气缸、进气口、电磁阀组成。进气口与气缸相连接，电磁阀位于进气口上。
当采用气缸装置作为顶紧装置时，本发明通过电磁阀来控制进气口的开启与关闭。进气口开启时，气缸正常工作推动滑块，从而使滑块上右侧的小圆轮顶紧砂带和工件凸轮，此时砂带高速向下运动带动右侧的小圆轮与其纯滚动，并对工件凸轮进行磨削。与此同时，固定基座上的共轭凸轮运转带动滑块上左侧的小圆轮，两者保持纯滚动。其中共轭凸轮外轮廓尺寸与工件凸轮完全相同。共轭凸轮与工件凸轮仍保持等角速度转动。且由于气源作用右侧的小圆轮与砂带、工件凸轮保持顶紧，保证了高速磨削正常进行。砂带与右侧的小圆轮为纯滚动，两者线速度相同，几乎不存在摩擦，所以大大减少右侧的小圆轮磨损。共轭凸轮与左侧的小圆轮也是纯滚动，磨损几乎可以忽略。从而使得砂带磨床寿命大大增加。
本发明用一套机构来等效代替原来的非圆共轭轮，实现共轭轮减摩抗磨损且确保整个装置能够正常高速磨削。
本发明与原技术相比，具有实质性特点和显著进步。本发明可按照具体工艺条件和设计者的要求进行适当变形，结构简单、制造容易，从而极大地减少了共轭轮的摩擦，起到了减摩抗磨损的作用，极大地提高了此砂带磨床的使用寿命。
图1为本发明结构示意图具体实施方式
如图1所示，为本发明结构示意图。本发明包括顶紧装置、固定基座5、滑块6、共轭凸轮4。滑块6上设有两个小圆轮7、8，整个滑块6位于固定基座5中的导轨中，固定基座5上设有共轭凸轮4，其中右侧的小圆轮8与砂带9反面接触，左侧的小圆轮7与共轭凸轮4接触，顶紧装置与滑块6相连接。
本发明中的顶紧装置可以是气缸装置，也可以是液压传动装置或弹簧装置，只要使滑块顶紧砂带，均属于本发明的范围。
下面参照图1详细描述本发明的共轭轮减摩机构的工作过程和原理。以下的具体实施例中顶紧装置采用气缸装置，气缸装置由进气口1、电磁阀2、气缸3组成。进气口1与气缸3相连接，电磁阀2位于进气口1上。气缸3由电磁阀2来控制进气口1的开闭。
本发明通过电磁阀2来控制进气口1的开启与关闭。进气口1开启时，气缸3正常工作推动滑块6，从而使滑块6上右侧的小圆轮8顶紧砂带9和工件凸轮10，此时砂带9高速向下运动带动右侧的小圆轮8与其纯滚动，并对工件凸轮10进行磨削。与此同时，固定基座5上的共轭凸轮4运转带动滑块6上左侧的小圆轮7，两者保持纯滚动。
其中滑块6位于固定基座5内的导轨中，共轭凸轮4外轮廓尺寸与工件凸轮10完全相同。共轭凸轮4与工件凸轮10仍保持等角速度转动。这样图1中砂带9左侧机构就完全等效替代了原共轭凸轮11。且由于气源作用右侧的小圆轮8与砂带9、工件凸轮10保持顶紧，保证了高速磨削正常进行。砂带9与右侧的小圆轮8为纯滚动，两者线速度相同，几乎不存在摩擦，所以大大减少右侧的小圆轮8磨损。共轭凸轮4与左侧的小圆轮7也是纯滚动，磨损几乎可以忽略。从而使得砂带磨床寿命大大增加。通常情况下，只需定期更换右侧的小圆轮8即可。
权利要求
1.一种用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，包括顶紧装置、固定基座(5)、滑块(6)、共轭凸轮(4)，其特征在于，滑块(6)上设有两个小圆轮(7、8)，整个滑块(6)位于固定基座(5)中的导轨中，固定基座(5)上设有共轭凸轮(4)，其中右侧的小圆轮(8)与砂带(9)反面接触，左侧的小圆轮(7)与共轭凸轮(4)接触，顶紧装置与滑块(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，其特征在于，顶紧装置是气缸装置、液压传动装置或弹簧装置，使滑块(6)顶紧砂带(9)。
3.根据权利要求2所述的用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，其特征在于，气缸装置由进气口(1)、电磁阀(2)、气缸(3)组成，进气口(1)与气缸(3)相连接，电磁阀(2)位于进气口(1)上。
4.根据权利要求1所述的用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，其特征在于，右侧的小圆轮(8)顶紧砂带(9)并随砂带(9)保持纯滚动，左侧的小圆轮(7)则随工件凸轮(10)保持纯滚动。
5.根据权利要求1所述的用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，其特征在于，共轭凸轮(4)外轮廓尺寸与工件凸轮(10)完全相同。
全文摘要
一种用于凸轮轴共轭砂带磨削的共轭轮减摩机构，属于机械工程中的磨削加工领域。本发明包括顶紧装置、固定基座、滑块、共轭凸轮，滑块上设有两个小圆轮，整个滑块位于固定基座中的导轨中，固定基座上设有共轭凸轮，其中右侧的小圆轮与砂带反面接触，左侧的小圆轮与共轭凸轮接触，顶紧装置与滑块相连接。其中右侧的小圆轮顶紧砂带并随砂带保持纯滚动，左侧的小圆轮则随工件凸轮保持纯滚动。本发明结构简单、制造容易，从而极大地减少了共轭轮的摩擦，起到了减摩抗磨损的作用，极大地提高了此砂带磨床的使用寿命。
文档编号B24B21/18GK1927538SQ20061011627
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者姚振强, 徐正松, 胡俊, 姚俊, 陈锐, 张雪萍, 丁逵 申请人:上海交通大学, 上海机床厂有限公司