专利名称：组装式v型带轮制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带轮制造工艺，更具体地说，它涉及一种传递动力大的组装式V型带轮制造工艺。
背景技术：
V型传动带和带轮之间一般是通过滑动摩擦来传递动力，摩擦力越大就能传递越大的动力，而且摩擦力大皮带和带轮之间就不易出现打滑现象。目前V型带轮一般采用铸造成型，然后回火，最后对带轮表面进行精加工，这种方法制造而成的V型带轮的带槽侧面光洁度好，但摩擦系数较小，传递的动力大小有限，当传递的动力较大时皮带与带轮配合 使用容易出现打滑现象。中国专利公布号CN102218509A，公开了一种带槽皮带轮的铸造模具，带轮采用铸造方式一体成型，然后经过后续的热处理和精加工形成带轮产品，带轮的带槽侧面光洁度好，摩擦系数小，传递动力较小，皮带易打滑。再如中国专利公开号CN1301202A，公开了一种多条V形槽式皮带轮的制造方法，将多条V形槽形成为两级多条V形槽式皮带轮，通过这种方法制造的皮带轮，它的带槽侧面摩擦系数较小，传递动力较小，皮带易打滑。
发明内容
本发明克服了现有的V型带轮的带槽侧面摩擦系数小，传递动力较小，皮带与带轮配合使用时易打滑的不足，提供了一种组装式V型带轮制造工艺，这种工艺方法制造出的带轮，它的带槽的侧面摩擦系数大，传递的动力较大，皮带与带轮配合使用时不易打滑，传动效率高。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种组装式V型带轮制造工艺，包括以下步骤
第一步，加工零部件分别制造圆柱形带轮主体、环形内轮片、环形外轮片和环形连接
片;
第二步，加工带槽侧面切削加工内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置，使内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置均形成倾斜面，倾斜面作为V型带轮带槽的侧面；
第三步，组装带轮将若干个连接片和若干个内轮片交替套接到带轮主体上，每个内轮片的两侧均设置连接片，然后将外轮片固定连接在带轮主体的两端，连接片、内轮片均与带轮主体轴向限位和切向限位，连接片外表面构成带槽的槽底，连接片两侧的外轮片端面或者内轮片端面构成带槽的侧面；所述第二步中的内轮片和外轮片带槽侧面加工完成后进行抛丸加工，将内轮片和外轮片放入抛丸机内，启动抛丸机进行抛丸操作，在内轮片和外轮片的表面形成粗糙的抛丸层。带轮由带轮主体、内轮片、连接片和外轮片组装而成，带轮主体、内轮片、连接片和外轮片分别制造加工，它们的强度好，耐磨损。内轮片和连接片是一片一片安装在带轮主体上的，不会因为内轮片、连接片与带轮主体一体结构而在内轮片、连接片与带轮主体的连接位置产生应力集中，内轮片和连接片套接在带轮主体上使用时不易产生断裂现象。带轮主体、内轮片、连接片和外轮片分开制造，省去了带轮一体成型需要的复杂的模具，降低了带轮的制造成本。第二步加工带槽侧面形成的倾斜面为光亮的平整面，带槽侧面加工完成后将内轮片和外轮片放入抛丸机内，启动抛丸机进行抛丸操作，在内轮片和外轮片的表面形成粗糙的抛丸层。带槽的侧面形成粗糙的抛丸层，抛丸层摩擦系数大，V带设置在带槽内皮带和带槽侧面的抛丸层贴合通过滑动摩擦传递动力，由于抛丸层摩擦系数大，因此皮带和抛丸层之间的摩擦力大，皮带在传递动力的时候传递的力和力矩大，皮带不易打滑，传动效率高，带轮特别适合在大功率、大载荷下使用。 作为优选，连接片为齿片，第一步齿片制造过程中在外表面上按啮合传动原理一体制造出啮合齿，带槽由具有抛丸层的带槽槽壁和具有啮合齿的带槽槽底构成。V带和带槽装配连接后，带槽的侧面和V带形成摩擦传动，齿片上的啮合齿和V带形成啮合传动，因此V带和带轮就形成了摩擦传动和啮合传动的复合传动方式，不易打滑，传递的力和力矩远远大于一般的V带传动，传动效率高，特别适合大功率、大载荷环境下的使用。这种结构形成了一个既在带槽的侧面具有较大摩擦系数的抛丸层，又在带槽的槽底具有啮合齿的V带轮，V带轮使用时综合性能好。作为优选，第三步组装带轮之前对齿片两端面进行切削加工，在齿片的两端面均加工形成贴合面和倾斜面，倾斜面设置在啮合齿的侧面，倾斜面从与贴合面连接位置向外边缘倾斜并凸出于贴合面。齿片的啮合齿的侧面为倾斜面，在带轮组装后，倾斜的啮合齿侧面与内轮片或者外轮片的倾斜面贴合，防止啮合齿侧面和内轮片或者外轮片之间存在间隙，使啮合齿能够承受更大的载荷。作为优选，内轮片、外轮片和连接片均由粉末冶金工艺制造而成。粉末冶金制造的零部件强度和硬度好，不易磨损，大大增加了内轮片、外轮片和连接片的使用寿命。作为优选，粉末冶金工艺包括以下步骤混粉-压铸-烧结-精加工。压铸时对在刚性模具内的金属粉末施加的预定压力为30(T800MPa ;烧结的温度为110(Tl300°C，烧结时间为6(Γ120分钟。混粉将铁粉和其它合金粉及添加剂放在混料机中混合，直到各种粉末均匀混合为止。压铸将混合后的金属粉末分别填充到内轮片、外轮片和连接片的刚性模具中，在30(T800MPa的压力下压铸，此时内轮片、外轮片和连接片已经成型。烧结将压铸好的内轮片、外轮片和连接片放入高温炉内进行烧结，高温炉内用氢气和氮气作为保护气氛，目的是氢气还原铁粉中的氧，氮气做保护气氛用，使产品不被氧化。高温炉内的烧结的温度为ii0(Ti30(rc，不会因为温度过高而使烧结件出现变形现象，也不会因为温度过低而出现烧结件强度不够、烧结件较脆现象。烧结时间为6(Γ120分钟。粉末冶金加工而成的内轮片、外轮片和连接片表面硬度高，能够达到40HRB以上。作为优选，抛丸机内使用的抛射材料为钢丸，钢丸的硬度大于40HRC，抛射钢丸线速度不小于60m/s,钢丸的直径为O. 3mnTlmm,抛丸时间为5分钟 10分钟。选用钢丸作为抛丸机的抛射材料，钢丸硬度好，具有较好的弹性和抗疲劳性能，经久耐用，重复使用率高。抛丸机的抛丸量在15(T200kg/min。钢丸抛射的线速度与抛丸层压痕的深度正相关，钢丸的直径与抛丸层压痕的大小正相关。钢丸线速度不小于60m/s，钢丸的直径为O. 3mnTlmm，抛丸时间为5分钟 10分钟，通过这些抛丸工艺参数的设置使抛丸完成后抛丸层的摩擦系数达到理想的数值。作为优选，第一步带轮主体采用45#钢切削加工制造而成，在带轮主体中间加工两端导通的通孔。带轮主体由45#圆钢切削加工而成，加工简单，带轮主体制造成本低。作为优选，第三步之前在带轮主体外壁上加工连接凹槽，连接片和内轮片内壁上在第一步加工的过程中一体加工出和连接凹槽适配的凸起，第三步组装带轮时将连接片和内轮片上的凸起装配到带轮主体上的连接凹槽内。在带轮主体上加工出连接凹槽，在连接片和内轮片上加工出凸起，凸起和连接凹槽连接适配使连接片、内轮片与带轮主体之间切向限位，连接片、内轮片均不会绕带轮主体转动。作为优选，第三步之前在带轮主体端面上沿轴向加工若干个两端导通的连接通孔，在外轮片端面上加工若干个和连接通孔一一对应的固定孔，第三步组装带轮时通过铆·钉将固定孔和连接通孔连接固定。外轮片通过铆钉与带轮主体连接固定，连接简单可靠。作为优选，第三步带轮组装完成后形成疒200个带槽，带轮主体、外轮片、内轮片和连接片一起构成2 200联组带轮。根据需要选择联组带轮的联组数，满足不同的使用要求，灵活方便。与现有技术相比，本发明的有益效果是(I)这种工艺方法制造出的带轮，它的带槽的侧面具有抛丸层，摩擦系数大，传递的动力较大，皮带与带轮配合使用时不易打滑，传动效率高，适合在大功率、大载荷环境下使用；(2) V带和带轮就形成了摩擦传动和啮合传动的复合传动方式，不易打滑，传递的力和力矩远远大于一般的V带传动；(3) V型带轮由带轮主体、轮片和齿片组装而成，不会因为轮片和带轮主体一体成型而在轮片和带轮主体的连接位置产生应力集中，轮片套接在带轮主体上不易断裂；(4)带轮主体、轮片和齿片连接装配方便快速，轮片和齿片既不会轴向窜动也不会绕带轮主体转动，限位可靠；(5)内轮片、外轮片和连接片的强度好，硬度好，不易磨损，大大增加了带轮的使用寿命。
图I是本发明的带轮的结构示意 图2是本发明的带轮的爆炸 图中1、带轮主体，2、内轮片，3、外轮片，4、齿片，5、抛丸层，6、带槽，7、连接凹槽，8、凸起，9、连接通孔，10、固定孔，11、铆钉，12、啮合齿，13、连接环。
具体实施例方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述实施例一种组装式V型带轮制造工艺，带轮由带轮主体I、内轮片2、连接片和外轮片3组装而成(参见附图I、附图2)。首先加工零部件分别制造圆柱形带轮主体、环形内轮片、环形外轮片和环形连接片。圆柱形带轮主体采用45#钢在数控车床上切削加工制造而成，带轮主体中间在钻床上加工一个两端导通的通孔，带轮主体经过数控车床和钻床加工后在两端形成凸起的连接环13，连接环、通孔和带轮主体同轴。使用插床在带轮主体外壁上加工四个矩形连接凹槽7，在通孔内加工出一个键槽。内轮片、外轮片和连接片均由粉末冶金工艺制造而成，粉末冶金工艺包括混粉-压铸-烧结-精加工这四步加工步骤。内轮片、外轮片和连接片压铸时对在刚性模具内的金属粉末施加的预定压力均为600MPa，烧结的温度均为1150°C，内轮片和连接片的烧结时间为90分钟，外轮片的烧结时间为100分钟。混粉过程是将铁粉和其它合金粉及添加剂放在混料机中混合，直到各种粉末均匀混合为止。压铸过程是将混合后的金属粉末分别填充到内轮片、外轮片和连接片的刚性模具中，在600MPa的压力下压铸，此时内轮片、外轮片和连接片已经成型。烧结过程是将压铸好的内轮片、外轮片和连接片放入高温炉内进行烧结，高温炉内用氢气和氮气作为保护气氛，目的是氢气还原铁粉中的氧，氮气做保护气氛用，使产品不被氧化。连接片为齿片4，齿片在粉末冶金制造过程中在外表面上按啮合传动原理一体制造出啮合齿12。组装带轮之前对齿片两端面进行切削加工，在齿片的两端面均加工形成贴合面和倾斜面，倾斜面设置在啮合齿的侧面，倾斜面从与贴合面连接位置向外边缘倾斜并凸出 于贴合面。连接片和内轮片内壁上在粉末冶金加工的过程中一体加工出和带轮主体上的连接凹槽适配的四个凸起8。粉末冶金加工而成的内轮片、外轮片和连接片表面硬度高，能够达到40HRB以上。带轮组装之前在带轮主体端面上沿轴向加工均布设置的八个两端导通的连接通孔9，在外轮片端面上加工八个和连接通孔一一对应的固定孔10。然后加工带槽侧面切削加工内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置，使内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置均形成倾斜面，倾斜面作为V型带轮带槽6的侧面，使倾斜的带槽侧面形成光亮的平整面，各个倾斜面的倾斜角度相同。内轮片和外轮片带槽侧面加工完成后进行抛丸加工，抛丸机为履带式抛丸清理机，将内轮片和外轮片放入抛丸机内，启动抛丸机进行抛丸操作，抛丸机内使用的抛射材料为钢丸，钢丸的硬度大于40HRC，抛射钢丸线速度不小于60m/s，钢丸的直径为O. 6mm，抛丸时间为8分钟。抛丸完成后在内轮片和外轮片的表面形成粗糙的抛丸层5。抛丸的目的主要是在带槽的侧面获得摩擦系数较高的抛丸层，但是为了抛丸加工的方便，将整个内轮片和外轮片都进行了抛丸处理。最后组装带轮将若干个连接片和若干个内轮片交替套接到带轮主体上，装配过程中放置好带轮主体后，将一个外轮片套接到连接环上，在两个对称设置的固定孔内插入铆钉，防止外轮片和带轮主体的径向移动。然后从另一个连接环侧向带轮主体上交替套接齿片和内轮片，齿片和内轮片套接的时候，凸起和连接凹槽对应适配，齿片和内轮片套到带轮主体上后在齿片和内轮片上方放置孔径大于带轮主体外径的压筒，通过气压组装机对压筒施加压力，将齿片和内轮片紧紧地压入带轮主体上，齿片和内轮片全部套接完成后再将一个外轮片套接到连接环上，并将另外六个铆钉装入固定孔内，通过气压铆接机对铆钉进行铆接，使齿片、内轮片和外轮片牢牢地连接固定在带轮主体上。每个内轮片的两侧均设置连接片，然后将外轮片固定连接在带轮主体的两端，连接片、内轮片均与带轮主体轴向限位和切向限位，连接片外表面构成带槽的槽底，连接片两侧的外轮片端面或者内轮片端面构成带槽的侧面。由于带槽的侧面具有抛丸层，而且连接片为齿片，齿片的外表面上设置啮合齿，因此带槽就由具有抛丸层的带槽槽壁和具有啮合齿的带槽槽底构成，V带和带槽适配后形成了摩擦传动和啮合传动的复合传动方式。组装带轮时将连接片和内轮片上的凸起装配到带轮主体上的连接凹槽内，实现连接片和内轮片的切向限位，防止连接片、内轮片绕带轮主体转动。组装带轮时通过铆钉11将外轮片上的固定孔和带轮主体上的连接通孔连接固定，使内轮片和齿片紧紧地夹在两外轮片之间，防止内轮片和齿片轴向窜动。带轮组装完成后形成2 200个带槽，带轮主体、外轮片、内轮片和连接片一起构成2 200联组带轮。本实施例中带轮组装完成后形成六个带槽，带轮主体、外轮片、内轮片和连接片一起构成六联组带轮。以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求
1.一种组装式V型带轮制造工艺，其特征是，包括以下步骤 第一步，加工零部件分别制造圆柱形带轮主体(I)、环形内轮片(2)、环形外轮片(3)和环形连接片； 第二步，加工带槽侧面切削加工内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置，使内轮片的两端面靠近外圈位置以及外轮片的一端面靠近外圈位置均形成倾斜面，倾斜面作为V型带轮带槽(6)的侧面； 第三步，组装带轮将若干个连接片和若干个内轮片交替套接到带轮主体上，每个内轮片的两侧均设置连接片，然后将外轮片固定连接在带轮主体的两端，连接片、内轮片均与带轮主体轴向限位和切向限位，连接片外表面构成带槽的槽底，连接片两侧的外轮片端面或者内轮片端面构成带槽的侧面； 所述第二步中的内轮片和外轮片带槽侧面加工完成后进行抛丸加工，将内轮片和外轮片放入抛丸机内，启动抛丸机进行抛丸操作，在内轮片和外轮片的表面形成粗糙的抛丸层(5)。
2.根据权利要求I所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，连接片为齿片(4)，第一步齿片制造过程中在外表面上按啮合传动原理一体制造出啮合齿(12)，带槽由具有抛丸层的带槽槽壁和具有啮合齿的带槽槽底构成。
3.根据权利要求2所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，第三步组装带轮之前对齿片两端面进行切削加工，在齿片的两端面均加工形成贴合面和倾斜面，倾斜面设置在啮合齿的侧面，倾斜面从与贴合面连接位置向外边缘倾斜并凸出于贴合面。
4.根据权利要求I所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，内轮片、外轮片和连接片均由粉末冶金工艺制造而成。
5.根据权利要求4所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，粉末冶金工艺包括以下步骤混粉-压铸-烧结-精加工；压铸时对在刚性模具内的金属粉末施加的预定压力为30(T800MPa ;烧结的温度为110(Tl30(TC，烧结时间为60 120分钟。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，抛丸机内使用的抛射材料为钢丸，钢丸的硬度大于40HRC，抛射钢丸线速度不小于60m/s，钢丸的直径为O. 3mnTlmm,抛丸时间为5分钟 10分钟。
7.根据权利要求I或2或3或4或5所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，第一步带轮主体采用45#钢切削加工制造而成，在带轮主体中间加工两端导通的通孔。
8.根据权利要求I或2或3或4或5所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，第三步之前在带轮主体外壁上加工连接凹槽(7)，连接片和内轮片内壁上在第一步加工的过程中一体加工出和连接凹槽适配的凸起(8)，第三步组装带轮时将连接片和内轮片上的凸起装配到带轮主体上的连接凹槽内。
9.根据权利要求8所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，第三步之前在带轮主体端面上沿轴向加工若干个两端导通的连接通孔(9)，在外轮片端面上加工若干个和连接通孔一一对应的固定孔(10)，第三步组装带轮时通过铆钉(11)将固定孔和连接通孔连接固定。
10.根据权利要求I或2或3或4或5所述的组装式V型带轮制造工艺，其特征是，第三步带轮组装完成后形成2 200个带槽，带轮主体、外轮片、内轮片和连接片一起构成2 200联组带轮 。
全文摘要
本发明公开了一种组装式V型带轮制造工艺，旨在解决现有的V型带轮的带槽侧面摩擦系数小，传递动力较小，皮带与带轮配合使用时易打滑的不足。该发明包括加工带轮主体、内轮片、外轮片和连接片等零部件，然后在内轮片和外轮片上加工倾斜的带槽侧面，再对内轮片和外轮片表面进行抛丸处理，使带槽侧面形成粗糙的抛丸层，最后将带轮主体、内轮片、外轮片和连接片组装在一起构成V型带轮。这种工艺制造出的带轮，它的带槽的侧面摩擦系数大，传递的动力较大，皮带与带轮配合使用时不易打滑，传动效率高。
文档编号B22F5/08GK102886662SQ201210375049
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者汪金芳 申请人:汪金芳