一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力的制造方法
【專利摘要】一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，伺服電機上電后，帶動主動曲軸轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)齒環(huán)板做平面圓周平動，進而使得中心齒輪帶動絲杠軸緩慢轉(zhuǎn)動，絲杠軸的轉(zhuǎn)動又使得螺母帶動滑塊上下移動，模具安裝在上模座和下模座上，通過滑塊的上下移動對工件進行塑性成形，本發(fā)明采用斜齒少齒差行星齒輪傳動，傳動比可以很大，適合大型金屬零件的精密；斜齒設計，改善了輸入軸上的偏載；采用多個伺服電機，降低了壓力機對單個電機的功率需求，使得設備對電網(wǎng)沖擊變小；行星滾柱絲杠比螺桿螺母運動精度更高，配合伺服控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精密成形。
【專利說明】一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于螺旋壓力機【技術(shù)領域】，具體涉及一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機。
【背景技術(shù)】
[0002]螺旋壓力機在金屬和非金屬材料塑性加工中有十分重要的地位，螺旋壓力機憑借良好的力能特性被公認為是針對葉片等零件進行精密鍛造的最佳模鍛設備，在汽車、航空、國防等工業(yè)領域中應用廣泛。由于傳動方式的不同，陸續(xù)出現(xiàn)了摩擦、液壓、離合器、電動等多種類型的螺旋壓力機。其中電動螺旋壓力機具有最短的傳動鏈和較高的效率，在國外發(fā)展迅速，但在國內(nèi)發(fā)展緩慢。隨著伺服電機的迅速發(fā)展，近期出現(xiàn)了一種新型電動螺旋壓力機，它通過單個伺服電機直接驅(qū)動螺旋壓力機，稱為電動伺服螺旋壓力機。
[0003]電動伺服螺旋壓力機具有位置反饋傳感器，能夠精確控制打擊力，適用于各種金屬精密鍛造，同時電力驅(qū)動使設備可以應用在各種場合，因此受到廣泛的關(guān)注。在申請?zhí)枮?01310351649.3的中國專利中公開了一種直驅(qū)式伺服螺旋壓力機，它通過安裝在頂部的直驅(qū)電機帶動螺桿轉(zhuǎn)動，進而帶動滑塊進行直線運動。這種直驅(qū)式伺服螺旋壓力機結(jié)構(gòu)簡單，減少了傳統(tǒng)螺旋壓力機的傳動鏈，但是它對直驅(qū)電機的伺服性能和動力性能要求過高，目前幾乎沒有伺服電機能夠滿足大型螺旋壓力機需求；由于伺服電機與飛輪直接連接，在停機時飛輪的慣性會對電機造成不利影響，使電機壽命下降。因此這種直驅(qū)式伺服螺旋壓力機目前僅適用于小噸位，非金屬材料加工的場合，難以滿足螺旋壓力機的市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，簡單緊湊，承載能力大，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)大型鍛件的精密模鍛。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括斜齒少齒差行星齒輪傳動部分，斜齒少齒差行星齒輪傳動部分安裝在螺旋壓力機的上頂板上，其輸入軸通過聯(lián)軸器直接與兩個或兩個以上的伺服電機連接，其輸出軸為絲杠，通過行星滾柱將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的上下運動，滑塊的上下運動帶動安裝在上模座的模具對工件進行塑性加工。
[0007]所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動部分包括兩個或兩個以上的主動曲軸、偶數(shù)個內(nèi)齒環(huán)板和中心齒輪，主動曲軸通過伺服電機帶動主動轉(zhuǎn)動，進而帶動內(nèi)齒環(huán)板做平面圓周平動，通過中心齒輪和內(nèi)齒環(huán)板上的齒的嚙合，實現(xiàn)動力傳動。
[0008]所述的行星滾柱絲杠包括絲杠軸，絲杠軸通過螺紋帶動行星滾柱做行星運動，螺母內(nèi)圈有螺紋，滾柱的運動進而帶動螺母上下移動，實現(xiàn)滑塊的上下運動。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點為:采用斜齒少齒差行星齒輪傳動，傳動比可以很大，適合大型金屬零件的精密；斜齒設計，改善了輸入軸上的偏載；采用多個伺服電機，降低了壓力機對單個電機的功率需求，使得設備對電網(wǎng)沖擊變小；行星滾柱絲杠比螺桿螺母運動更精確，配合伺服控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精密成形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明斜齒少齒差行星齒輪傳動部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明及其附屬電氣模塊連接示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面參照附圖和實施例對本發(fā)明作詳細闡釋。
[0014]參照圖1和圖2，一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括機身30，機身30底部和底座29連接，機身30上部和上頂板17連接，兩個伺服電機32通過電機座33分別安裝在機身30兩個側(cè)面，伺服電機32輸出軸通過聯(lián)軸器34與斜齒少齒差行星齒輪傳動部分的主動曲軸8連接，主動曲軸8 一端通過第一軸承3和第一蓋板2支承在減速器外殼I上，減速器外殼I通過螺釘固定在上頂板17上；主動曲軸8另一端通過第二軸承7和第二蓋板9支承在減速器上端蓋10上，上內(nèi)齒環(huán)板11和下內(nèi)齒環(huán)板4分別通過第二圓錐滾子軸承6和第一圓錐滾子軸承5與主動曲軸8的兩個偏心處連接，上端蓋10通過螺釘固定在減速器外殼I上；中心齒輪12為上下部分旋向不同的復合斜齒輪，其相應旋向部分分別與上內(nèi)齒環(huán)板11和下內(nèi)齒環(huán)板4偏心嚙合,參見圖2,齒輪蓋板13通過螺釘固定在中心齒輪12上,兩側(cè)的中心齒輪12通過齒輪蓋板13與絲杠軸14的后端固定；絲杠軸14中間部分為一系列臺肩，通過對裝的第三圓錐滾子軸承16、第四圓錐滾子軸承18和上軸承蓋板15、下軸承蓋板19固定在上頂板17中心的開孔處，絲杠軸14僅沿周向轉(zhuǎn)動，其軸向所受的運動反力被第三圓錐滾子軸承16、第四圓錐滾子軸承18、軸承蓋板15、下軸承蓋板19傳遞到上頂板17上；當伺服電機32轉(zhuǎn)動時，通過斜齒少齒差行星齒輪傳動，帶動絲杠軸14轉(zhuǎn)動，絲杠軸14前端的螺紋與一圈行星滾柱22的一端嚙合，行星滾柱22通過兩個支承環(huán)31、兩個支承環(huán)座23支承在螺母21上，行星滾柱22的另一端與螺母21上的內(nèi)螺紋嚙合；上絲杠蓋板20和下絲杠蓋板24固定在螺母21兩端，將行星滾柱22封裝在螺母21內(nèi)；螺母21與滑塊25中心的開孔固定連接，滑塊25安裝在導軌28中，導軌28安裝在機身30上，上模座26安裝在滑塊25下邊，下模座27安裝在底座29上，滑塊25兩邊通過兩個平衡氣缸35來保持運動中的平衡。
[0015]本發(fā)明的工作原理為:
[0016]參照圖3，本發(fā)明的工作過程為:工控機通過控制器控制伺服驅(qū)動器，使兩個伺服電機32上電，當伺服電機32上電后，帶動主動曲軸8轉(zhuǎn)動，主動曲軸8使得第一內(nèi)齒環(huán)板
4、第二內(nèi)齒環(huán)板11做平面圓周平動，進而使得中心齒輪12帶動絲杠軸14緩慢轉(zhuǎn)動，絲杠軸14的轉(zhuǎn)動又使得螺母21帶動滑塊25上下移動；模具安裝在上模座26和下模座27上，通過滑塊25的上下移動對工件進行塑性成形。
[0017]傳統(tǒng)行星齒輪傳動一般為內(nèi)齒圈固定，太陽輪繞自身軸線轉(zhuǎn)動做輸入，多個行星輪做行星運動帶動行星架做輸出；所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動是一種行星輪極限增大的行星齒輪傳動，將行星齒輪中的行星輪極限增大(與內(nèi)齒圈相差很少個齒)，同時固定其軸線，將內(nèi)齒圈的運動設定為原先行星齒輪軸線的運動形式(平面圓周平動)，這樣通過齒的嚙合，讓行星輪開始繞自身軸線緩慢轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明所舉的實施例中，上內(nèi)齒環(huán)板11和下內(nèi)齒環(huán)板4是內(nèi)齒圈，它們通過兩側(cè)的軸承6和主動曲軸8連接，當兩個主動曲軸8轉(zhuǎn)動時，主動曲軸8和第一內(nèi)齒環(huán)板4、第二內(nèi)齒環(huán)板11構(gòu)成了平行四邊形機構(gòu)，根據(jù)機械原理可知，第一內(nèi)齒環(huán)板4、第二內(nèi)齒環(huán)板11在平面內(nèi)做圓周運動，因此這可以使其內(nèi)側(cè)的齒與中心齒輪12的外齒不斷嚙合，從而帶動中心齒輪12繞自身軸線緩慢轉(zhuǎn)動；中心齒輪12是一種廣義的行星齒輪，它分為上下兩部分，旋向相反，從而使得工作時齒輪的重合度進一步增大，承載能力進一步增大。
【權(quán)利要求】
1.一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，包括斜齒少齒差行星齒輪傳動部分，其特征在于:斜齒少齒差行星齒輪傳動部分安裝在螺旋壓力機的上頂板上，其輸入軸通過聯(lián)軸器直接與兩個或兩個以上的伺服電機連接，其輸出軸為絲杠，通過行星滾柱將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的上下運動，滑塊的上下運動帶動安裝在上模座的模具對工件進行塑性加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特征在于:所述的斜齒少齒差行星齒輪傳動部分包括兩個或兩個以上的主動曲軸、偶數(shù)個內(nèi)齒環(huán)板和中心齒輪，主動曲軸通過伺服電機帶動主動轉(zhuǎn)動，進而帶動內(nèi)齒環(huán)板做平面圓周平動，通過中心齒輪和內(nèi)齒環(huán)板上的齒的嚙合，實現(xiàn)動力傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特征在于:所述的行星滾柱絲杠包括絲杠軸，絲杠軸通過螺紋帶動行星滾柱做行星運動，螺母內(nèi)圈有螺紋，滾柱的運動進而帶動螺母上下移動，實現(xiàn)滑塊的上下運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜齒少齒差行星齒輪傳動電動伺服螺旋壓力機，其特征在于:包括機身(30)，機身(30)底部和底座(29)連接，機身(30)上部和上頂板(17)連接，兩個伺服電機(32)通過電機座(33)分別安裝在機身(30)兩個側(cè)面，伺服電機(32)輸出軸通過聯(lián)軸器(34)與斜齒少齒差行星齒輪傳動部分的主動曲軸(8)連接，主動曲軸(8) —端通過第一軸承(3)和第一蓋板(2)支承在減速器外殼(I)上，減速器外殼(I)通過螺釘固定在上頂板(17)上；主動曲軸(8)另一端通過第二軸承(7)和第二蓋板(9)支承在減速器上端蓋(10)上，上內(nèi)齒環(huán)板(11)和下內(nèi)齒環(huán)板(4)分別通過第二圓錐滾子軸承(6)和第一圓錐滾子軸承(5)與主動曲軸(8)的兩個偏心處連接，上端蓋(10)通過螺釘固定在減速器外殼(I)上；中心齒輪(12)為上下部分旋向不同的復合斜齒輪，其相應旋向部分分別與上內(nèi)齒環(huán)板(11)和下內(nèi)齒環(huán)板(4)偏心嚙合,齒輪蓋板(13)通過螺釘固定在中心齒輪(12)上，兩側(cè)的中心齒輪(12)通過齒輪蓋板(13)與絲杠軸(14)的后端固定；絲杠軸(14)中間部分為一系列臺肩，通過對裝的第三圓錐滾子軸承(16)、第四圓錐滾子軸承(18)和上軸承蓋板(15)、下軸承蓋板(19)固定在上頂板(17)中心的開孔處，絲杠軸(14)僅沿周向轉(zhuǎn)動，其軸向所受的運動反力被第三圓錐滾子軸承(16)、第四圓錐滾子軸承(18)、軸承蓋板(15)、下軸承蓋板(19)傳遞到上頂板(17)上；當伺服電機(32)轉(zhuǎn)動時，通過斜齒少齒差行星齒輪傳動，帶動絲杠軸(14)轉(zhuǎn)動，絲杠軸(14)前端的螺紋與一圈行星滾柱(22)的一端嚙合，行星滾柱(22)通過兩個支承環(huán)(31)、兩個支承環(huán)座(23)支承在螺母(21)上，行星滾柱(22)的另一端與螺母(21)上的內(nèi)螺紋嚙合；上絲杠蓋板(20)和下絲杠蓋板(24)固定在螺母(21)兩端，將行星滾柱(22)封裝在螺母(21)內(nèi)；螺母(21)與滑塊(25)中心的開孔固定連接，滑塊(25 )安裝在導軌(28 )中，導軌(28 )安裝在機身(30 )上，上模座(26 )安裝在滑塊(25 )下邊，下模座(27 )安裝在底座(29 )上，滑塊(25 )兩邊通過兩個平衡氣缸(35 )來保持運動中的平衡。
【文檔編號】B30B15/00GK103921464SQ201410155124
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】趙升噸, 崔敏超, 李靖祥, 陳超, 朱駿 申請人:西安交通大學