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一种伞齿轮及其制作方法与流程

发布于:2019-10-16 9:34:48
本发明涉及一种新型的伞形齿轮,可应用与纺织机械相关的领域如绣花机、高速工业缝纫机;还可应用于智能制造机械人关节齿轮传动部件;也可应用与其他的机械传动部件。

背景技术:

在机械人手臂的转动,需要采用伞型齿轮来进行传动,一般的金属齿轮不过精度多高都感觉刺耳,让人无法接受;在绣花机领域,一般采用许多设备在一个车间进行同时工作,对于噪音的降低也是十分迫切;在缝制设备车间,缝制设备所产生的噪音,也同样让人抓狂;通过对以上设备工程师的交流发现,所有设备噪音的主要都源于高速旋转的伞型齿轮;机械手臂转动的速度最大为10000多转/分钟,绣花机齿轮最大转速为4000转/分钟;工业缝纫机的转速最大为8000多转/分钟;目前采用的都是高精度的格里森金属伞型齿轮,最高精度为5级齿轮精度,加工设备要求高,齿轮成本很高;并且噪音降低并不明显;因此,近年来,工程师们采用尼龙或者聚甲醛及其改性的材料进行生产齿轮来降低噪音,噪音效果是比较明显了,但是,由于高速旋转的齿轮,对材料的尺寸稳定性,耐高温,耐磨都有严格的要求;都是以失败告终。

随着材料科技的进步,对于上述各种材料存在的不足;我们可以选择特种的工程塑料,或者对特种工程塑料改性来达到耐高温,耐磨以及尺寸稳定性满足这些伞型齿轮的要求。

技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种降噪的伞型齿轮。它能满足目前工业伞型齿轮在高速旋转的耐磨,高强度,高尺寸稳定性以及高耐温的要求的同时,大幅降低伞型齿轮的噪音。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明提供了一种伞齿轮,其包括嵌件和齿轮本体,所述齿轮本体嵌套于嵌件外侧,所述嵌件的外侧壁设有滚花或开槽。

作为优选方案,所述齿轮本体的材料为塑料组合物。

作为优选方案,所述塑料组合物包括按重量份计的如下组分:

作为优选方案,所述塑料组合物包括按重量份计的如下组分:

作为优选方案,所述树脂为聚醚醚酮或热塑性聚酰亚胺;所述固体润滑剂为聚四氟乙烯和二硫化钼中的一种或两种。

作为优选方案,所述嵌件的材料为金属。

一种如前述的伞齿轮的制作方法,其包括如下步骤:

制作嵌件,同时准备塑料组合物;

将所述塑料组合物在150~200℃下烘干3~20h;

将所述嵌件加热至180~220℃后,放入已预热至180~220℃的模具内,用塑料组合物在360~420℃下进行注塑成型,得到毛坯件;

将所述毛坯件进行修边,得到半成品;

将所述半成品进行齿形加工、限位孔加工和攻丝,得到所述伞齿轮;

其中,所述嵌件的制作方法为粉末冶金或车削。

作为优选方案,所述塑料组合物的制备方法为:将树脂、碳纤维或碳纳米管、固体润滑剂和碳化硅填料投入高速混合机中进行混合,经过挤出,得到塑料组合物。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、由于齿轮本体采用了塑料替代金属,本发明的齿轮减噪效果明显,并具有高耐磨、高耐温以及良好的尺寸稳定性;

2、专用伞齿加工设备加工,比注塑精度要高很多;

3、由于不需要磨齿,齿轮精度要求相对较低;成本成本比较便宜;

4、特种塑料的耐磨性远高于金属齿轮,可以降低振动;并且使用寿命更长。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明的伞齿轮的结构示意图;

图中:1、嵌件;2、齿轮本体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供的伞齿轮的结构如图1所示,包括嵌件1和齿轮本体2,齿轮本体2嵌套于嵌件1外侧,嵌件的外侧壁设有滚花或开槽。

实施例1

本实施例涉及一种塑料组合物的制备方法,包括如下步骤:

将80份聚醚醚酮、15份碳纤维、5份二硫化钼和10份碳化硅填料投入高速混合机中进行混合,经过挤出,得到塑料组合物。

实施例2

本实施例涉及一种塑料组合物的制备方法,包括如下步骤:

将100份热塑性聚酰亚胺树脂、1份碳纳米管、1份二硫化钼和1份碳化硅填料投入高速混合机中进行混合,经过挤出,得到塑料组合物。

实施例3

本实施例涉及一种伞齿轮的制作方法,包括如下步骤:

一、利用车削的方法将不锈钢加工成嵌件,并在嵌件的外侧壁加工出滚花;

二、将实施例1制备的塑料组合物在150~200℃下烘干3~20h;

三、将所述嵌件加热至180~220℃后,放入已预热至180~220℃的模具内,用塑料组合物在360~420℃下进行注塑成型,得到毛坯件;

四、将所述毛坯件进行修边,得到半成品;

五、将所述半成品进行齿形加工、限位孔加工和攻丝,得到所述伞齿。

实施例4

本实施例涉及一种伞齿轮的制作方法,包括如下步骤:

一、利用粉末冶金的方法加工出铝合金嵌件,并在嵌件的外侧壁加工出滚花;

二、将实施例2制备的塑料组合物在150~200℃下烘干3~20h;

三、将所述嵌件加热至180~220℃后,放入已预热至180~220℃的模具内,用塑料组合物在360~420℃下进行注塑成型,得到毛坯件;

四、将所述毛坯件进行修边,得到半成品;

五、将所述半成品进行齿形加工、限位孔加工和攻丝,得到所述伞齿。

对比例1

本对比例涉及一种伞齿轮的制作方法,与实施例3的区别仅在于塑料组合物选用了聚碳酸酯。

对比例2

本对比例涉及一种伞齿轮的制作方法,与实施例4的区别仅在于塑料组合物选用了尼龙-6。

对比例3

本对比例涉及一种伞齿轮的制作方法,与实施例3的区别仅在于齿轮本体的材料为不锈钢。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
 


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