一种卧式齿轮表面电子束加工系统的制作方法

本实用新型涉及机械加工领域，特别是卧式齿轮表面电子束处理系统。

背景技术：

齿轮是现代机械装备中应用领域最广、用量最大的机械传动件。我国十二五规划的齿轮市场规模将达到2500亿，齿轮工业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。齿轮及齿轮传动装置的设计制造水平将直接影响机械产品的性能和质量，是我国发展战略性新兴产业的重要支撑和从制造大国向制造强国转变的标志性产业。齿轮失效多从表面产生，日本机械学会统计分析表明，齿面失效引起的齿轮传动副失效超过70％，因此齿面性能提高成为当前急需研究解决的问题。

传统的热处理技术存在污染严重、周期长、变形较大或硬度难以继续提高等不足。利用电子束进行齿轮表面改性，具有变形小、效率高、表面质量纯净等优点，可直接、有效改善材料的表层粗糙度和组织性能，并可处理常规加工不能完成的小直径孔、狭糟、狭缝等特殊型面，电子束表面改性技术在国外已广泛用于航空、航天、电子、仪表等领域，如各种微型构件、需局部强化处理构件、微型电子器件、大规模集成电路的生产和修补等。非常适宜对齿轮进行表面改性工艺。为了提高齿轮工件电子束处理的质量和效率，设计合理有效的夹具系统辅助电子束进行齿轮工件表面处理具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术中的问题，提供一种卧式齿轮表面电子束加工系统。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种卧式齿轮表面电子束加工系统，其特征在于:包括安装于真空腔体内部的加工平台。

所述真空腔体包括本体、透明端盖、密封盖I、密封盖II和密封盖III。

所述本体为一个中空的圆筒。所述本体的两端分别采用电子束束源系统和密封盖I封堵。所述本体的两侧开有大孔。这两个大孔均分别采用密封盖II和密封盖III封堵。所述本体的上端具有抽真空孔。工作时，所述电子束束源系统向本体发射强流脉冲电子束，对待处理的齿轮工件进行加工处理。

所述述本体的下端固定在柜体上。

所述加工平台包括一个安装在本体内部的支撑平台。所述支撑平台的四周分别面向透明端盖、密封盖I、密封盖II和密封盖III。所述支撑平台具有一个中央通孔，其上表面安装旋转平台轴承。所述旋转平台轴承的外圈固定在支撑平台上。所述旋转平台轴承的内圈自由转动。所述旋转平台轴承的内圈安装旋转平台。

所述旋转平台具有中央通孔。所述中央通孔内安装与棘轮配合的棘爪。所述棘轮安装在输入轴II上。输入轴II一端接入动力、另一端连接太阳轮。所述太阳轮位于旋转平台上方。

包括若干个齿轮安装系统。每一个齿轮安装系统主要包括齿轮夹具旋转支撑件和齿轮夹具支撑装置。所述齿轮夹具支撑装置包括一个上端敞口、下端固定在旋转平台上的套筒，以及一个下端插入套筒、上端铰接连接块的金属圆杆。所述连接块具有一个圆孔。所述圆孔供工件轴穿过。所述工件轴一端连接万向节的动力输出端、另一端安装待处理的齿轮工件。所述万向节的动力输入端是一根金属杆，这个金属杆的下端通过轴承，安装在旋转平台的上表面，这个金属杆安装一个行星齿轮，可随着行星齿轮的转动而转动。若干个齿轮安装系统的行星齿轮均匀地分布在太阳轮的周围，组成行星齿轮系。

进一步，所述支撑平台悬空地固定在真空腔体中。支撑平台的下方安装驱动输入轴II转动的电机。

进一步，所述旋转平台、棘轮和太阳轮的轴线重合。所述旋转平台的轴线垂直地与本体的轴线相交。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：利用电子束装备对零件表面进行改性是现代机械制造业新技术方向之一，可提高产品质量，具有零件变形小、表面质量纯净、时间短、环保等优点，针对齿轮研发的工件表面电子束处理装备可扩展应用于圆锥形工件、材料学研究用试件等各个领域。因此，改装备具有广泛的应用应用前景，能够创造明显的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的真空腔体的结构图；

图2为本实用新型的真空腔体内部的结构图；

图3为本实用新型的加工平台的结构图；

图4为本实用新型的加工平台的机构简图。

图中：旋转平台1、齿轮夹具支撑装置2、万向节3、齿轮夹具旋转支撑件4、待处理的齿轮工件5、工件轴5、行星齿轮6、旋转平台轴承7、真空腔体8、太阳轮9、输入轴10、行星齿轮轴11、棘轮201、输入轴II202、棘爪203、输入轴轴承204、输入轴I205、本体801、电子束束源系统802、密封盖I803、密封盖II804、密封盖III805、抽真空孔806、柜体808。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

一种卧式齿轮表面电子束加工系统，其特征在于:包括安装于真空腔体8内部的加工平台。

所述真空腔体8包括本体801、电子束束源系统802、密封盖I803、密封盖II804和密封盖III805。

所述本体801为一个中空的圆筒。所述本体801的两端分别采用电子束束源系统802和密封盖I803封堵。所述本体801的两侧开有大孔。这两个大孔均分别采用密封盖II804和密封盖III805封堵。所述本体801的上端具有抽真空孔806。工作时，所述电子束束源系统802向本体801发射强流脉冲电子束，对待处理的齿轮工件5进行加工处理。

所述述本体801的下端固定在柜体808上。

所述加工平台包括一个安装在本体801内部的支撑平台。所述支撑平台的四周分别面向电子束束源系统802、密封盖I803、密封盖II804和密封盖III805。所述支撑平台具有一个中央通孔，其上表面安装旋转平台轴承7。所述旋转平台轴承7的外圈固定在支撑平台上。所述旋转平台轴承7的内圈自由转动。所述旋转平台轴承7的内圈安装旋转平台1。优选地，所述支撑平台悬空地固定在真空腔体8中。支撑平台的下方安装驱动输入轴II202转动的电机。

所述旋转平台1具有中央通孔。所述中央通孔内安装与棘轮201配合的棘爪203。所述棘轮201安装在输入轴II202上。输入轴II202一端接入动力、另一端连接太阳轮9。所述太阳轮9位于旋转平台1上方。优选地，所述旋转平台1、棘轮201和太阳轮9的轴线重合。所述旋转平台1的轴线垂直地与本体801的轴线相交。

包括若干个齿轮安装系统。每一个齿轮安装系统主要包括齿轮夹具旋转支撑件4和齿轮夹具支撑装置2。所述齿轮夹具支撑装置2包括一个上端敞口、下端固定在旋转平台1上的套筒21，以及一个下端插入套筒21、上端铰接连接块23的金属圆杆22。优选地支撑装置2为气缸，套筒21为液压筒。金属圆杆22的高度可调，且可以自由转动。所述连接块23具有一个圆孔。所述圆孔供工件轴5穿过。工件轴5为圆杆，可以在圆孔内自由滑动和转动。所述工件轴5一端连接万向节3的动力输出端、另一端安装待处理的齿轮工件5。所述万向节3的动力输入端是一根金属杆，这个金属杆的下端通过轴承，安装在旋转平台1的上表面，这个金属杆安装一个行星齿轮6，可随着行星齿轮6的转动而转动。若干个齿轮安装系统的行星齿轮6均匀地分布在太阳轮9的周围，组成行星齿轮系。

工作时，根据棘轮201的工作原理，只能够一个方向驱动棘爪转动。此时，棘轮201带动旋转平台1转动，所有齿轮安装系统一起转动。即实现了“公转”。而棘轮201反向转动时，棘爪不转动。此时，只有太阳轮转动，并带动每个行星轮自转，进而带动齿轮安装系统上的每一个待处理的齿轮工件5自转。

综上所述，通过棘轮201的正反转，可以灵活地调节每一个待处理的齿轮工件5与电子束的相对位置，该设计合理有效的夹具系统，对于辅助电子束进行齿轮工件表面处理具有十分重要的意义。