【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及齿轮加工，具体涉及一种具有表面织构的齿轮、加工装置及加工方法。
技术介绍
1、航空高速齿轮在高转速、大载荷等苛刻工况下，易发生疲劳磨损失效，为了提高航空高速齿轮的使用寿命，通常会在航空高速齿轮的齿槽的表面加工有表面织构，表面织构为具有一定规则的几何纹理或微结构阵列，能有效地改善航空高速齿轮摩擦学性能。
2、目前航空高速齿轮上的表面织构通常为尺寸相同的圆形凹坑，航空高速齿轮与另一个相匹配的齿轮啮合形成齿轮副使用的过程中，航空高速齿轮沿着啮合转动方向，啮入处、节圆处和啮出处依次与另一个相匹配的齿轮啮合转动，航空高速齿轮的啮出处与另一个相匹配的齿轮啮合转动时，会同时存在滚动和滑动摩擦，即滚-滑交替，圆形凹坑容易磨损，影响航空高速齿轮的使用寿命。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的航空高速齿轮的齿槽啮出处的表面织构在啮合转动时容易磨损的缺陷，从而提供一种具有表面织构的齿轮、加工装置及其加工方法。
2、根据本专利技术第一方面提供的一种具有表面织构的齿轮，包括沿周向间隔布置的多个齿槽，每个所述齿槽均包括沿啮合转动方向依次连接的第一围壁、第二围壁和第三围壁，所述第三围壁朝背离所述第二围壁的方向依次设置有啮入部、节圆部和啮出部，所述啮入部和所述节圆部均布有多个圆形凹坑，所述啮出部均布有多个椭圆形凹坑，所述椭圆形凹坑沿其长轴方向的一端朝向所述第二围壁。
3、根据本专利技术的一种具有表面织构的齿轮，至少具有如下技术效
4、通过将每个齿槽的第三围壁沿啮合转动方向依次设置为啮入部、节圆部和啮出部，在啮出部均布有多个椭圆形凹坑，椭圆形凹坑的长轴沿着啮合转动方向布置，椭圆形凹坑的短轴垂直啮合转动方向布置，使得椭圆形凹坑相对于圆形凹坑具有较窄的收敛楔，使得润滑油更好的进入椭圆形凹坑内形成较佳的流体动压效应，在本齿轮的啮出部与另一个相匹配的齿轮的对应部位啮合处之间形成稳定的油膜，实现流体动力润滑，从而能够有效地避免本齿轮的啮出部因同时存在滚动和滑动摩擦而容易产生磨损，延长本齿轮的使用寿命，特别是适用于航空高速发动机的高转速、大载荷等苛刻工况。
5、优选地，所述椭圆形凹坑的长轴尺寸大于所述圆形凹坑的尺寸，所述椭圆形凹坑的短轴尺寸小于所述圆形凹坑的尺寸。
6、根据本专利技术第二方面提供的一种加工装置，应用于在齿轮毛坯上加工表面织构制得上述第一方面提供的齿轮，所述加工装置包括：
7、支座；
8、旋转组件，设置于所述支座，且用于带动所述齿轮毛坯转动；
9、阴极件，沿竖向可滑动设置于所述支座，并由锁紧组件锁紧，且沿竖向的相对下端设置为与所述齿槽相匹配的插部，所述插部具有插接至所述齿槽内的第一状态，以及脱离出所述齿槽的第二状态；
10、覆铜板，设置于所述插部，所述覆铜板上对应所述圆形凹坑的位置设置有第一通孔，所述覆铜板上对应所述椭圆形凹坑的位置设置有第二通孔；
11、两个端面挡板，分别抵接于所述齿轮毛坯沿轴向的两侧面，所述端面挡板可拆卸连接于所述支座；两个所述端面挡板相互背离的一端分别设置有进液接头和出液接头；所述插部处于第一状态时，所述插部、所述覆铜板、两个所述端面挡板和一个所述齿槽的夹设区域形成封闭腔，所述封闭腔连通所述进液接头和所述出液接头；
12、储液件，用于存储电解液，且通过输液组件连通所述进液接头和所述出液接头；
13、电源，正极和负极分别连接所述齿轮毛坯和所述阴极件。
14、根据本专利技术的一种加工装置，至少具有如下技术效果：
15、通过将阴极件沿竖向可滑动设置于支座，支座上位于齿轮毛坯沿轴向的两侧分别可拆卸连接有端面挡板，当将齿轮毛坯的其中一个齿槽与插部沿竖向对齐并加工表面织构时，可以在将插部沿竖向移动从第二状态切换到第一状态的同时将两个端面挡板安装在支座上，此时在与插部沿竖向对齐的齿槽内形成封闭腔，随后再启动输液组件将电解液输送至封闭腔内，然后启动电源进行电解，从而在该齿槽的啮入部和节圆部上电解加工出圆形凹坑，以及在该齿槽的啮出部上电解加工出椭圆形凹坑，进而实现在齿槽的啮入部和节圆部的复杂曲面上加工得到圆形凹坑以及在齿槽的啮出部的复杂曲面上加工得到椭圆形凹坑，确保由本加工装置加工得到的齿轮具有优良的摩擦学性能且使用寿命长。同时通过将齿轮毛坯连接于旋转组件的输出端，可以在其中一个齿槽内加工得到圆形凹坑和椭圆形凹坑，并在调节插部至第二状态以及将两个端面挡板拆下后，由旋转组件带动齿轮毛坯转动至另一个齿槽与插部沿竖向对齐，并在该齿槽内加工得到圆形凹坑和椭圆形凹坑，实现在只需对齿轮毛坯进行一次拆装即可在齿轮毛坯的所有齿槽内加工得到圆形凹坑和椭圆形凹坑，进一步提高加工的效率。
16、优选地，所述插部处于第一状态时，所述覆铜板和所述齿槽之间设置有密封条；
17、和/或，所述支座上沿轴向贯穿有第三通孔，所述端面挡板对应所述第三通孔的位置设置有第四通孔；两个所述端面挡板连接于所述支座时，第一紧固螺栓穿过所述第三通孔和所述第四通孔并旋接有第一紧固螺母。
18、优选地，所述旋转组件设置为沿轴向布置于所述支座的旋转电机，所述齿轮毛坯可拆卸连接于所述旋转电机的输出轴。
19、优选地，所述旋转电机的输出轴背离所述旋转电机的一端设置为螺纹部，所述螺纹部垂直于轴向的截面尺寸小于所述旋转电机的输出轴垂直于轴向的截面尺寸；所述齿轮毛坯连接于所述旋转电机时，所述齿轮毛坯活动套接于所述螺纹部，且所述螺纹部旋接有锁紧螺母。
20、优选地，所述输液组件包括：
21、出液管，连通所述储液件和所述进液接头，所述出液管上沿液体流动路径依次设置有过滤器、离心泵和节流阀；
22、回液管，连通所述储液件和所述出液接头。
23、优选地，所述支座沿竖向的上端设置有安装板，所述安装板竖向贯穿形成有安装孔；所述阴极件的上端设置有绝缘部，所述绝缘部背离所述阴极件的一端沿竖向可滑动设置在所述安装孔内，并延伸至所述安装板外设置有限位凸部。
24、优选地，所述安装板的侧壁上贯穿形成有螺纹孔，所述螺纹孔连通所述安装孔；所述锁紧组件设置为与所述螺纹孔相匹配的锁紧螺钉；
25、和/或，所述绝缘部朝向所述阴极件的端面凹设有安装槽，所述绝缘部的侧壁上贯穿形成有第五通孔，所述第五通孔与所述安装槽连通，所述阴极件背离所述覆铜板的一端嵌装于所述安装槽，且对应所述第五通孔的位置贯穿形成有第六通孔；所述阴极件连接于所述绝缘部时，所述第五通孔和所述第六通孔对齐，且供第二紧固螺栓穿过并旋接有第二紧固螺母。
26、根据本专利技术第三方面提供的一种加工方法，应用于第二方面提供的加工装置，所述加工方法包括以下步骤：
27、将齿轮毛坯安装在旋转组件的输出端，并使得所述齿轮毛坯的一个齿槽和插部沿竖向对齐；
28、调节所述插部切换至第一状态，并将两个端面挡板连接在支座上，使得插部、覆铜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有表面织构的齿轮，其特征在于，包括沿周向间隔布置的多个齿槽(11)，每个所述齿槽(11)均包括沿啮合转动方向依次连接的第一围壁、第二围壁(12)和第三围壁(13)，所述第三围壁(13)朝背离所述第二围壁(12)的方向依次设置有啮入部(131)、节圆部(132)和啮出部(133)，所述啮入部(131)和所述节圆部(132)均布有多个圆形凹坑(134)，所述啮出部(133)均布有多个椭圆形凹坑(135)，所述椭圆形凹坑(135)沿其长轴方向的一端朝向所述第二围壁(12)。
2.根据权利要求1所述的一种具有表面织构的齿轮，其特征在于，所述椭圆形凹坑(135)的长轴尺寸大于所述圆形凹坑(134)的尺寸，所述椭圆形凹坑(135)的短轴尺寸小于所述圆形凹坑(134)的尺寸。
3.一种加工装置，应用于在齿轮毛坯(1)上加工表面织构制得权利要求1或2所述的齿轮，所述齿轮毛坯(1)沿周向间隔布置有多个所述齿槽(11)，其特征在于，所述加工装置包括：
4.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述插部(31)处于第一状态时，所述覆铜板(4)和所述
5.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述旋转组件设置为沿轴向布置于所述支座(2)的旋转电机(8)，所述齿轮毛坯(1)可拆卸连接于所述旋转电机(8)的输出轴(81)。
6.根据权利要求5所述的一种加工装置，其特征在于，所述旋转电机(8)的输出轴(81)背离所述旋转电机(8)的一端设置为螺纹部(811)，所述螺纹部(811)垂直于轴向的截面尺寸小于所述旋转电机(8)的输出轴(81)垂直于轴向的截面尺寸；所述齿轮毛坯(1)连接于所述旋转电机(8)时，所述齿轮毛坯(1)活动套接于所述螺纹部(811)，且所述螺纹部(811)旋接有锁紧螺母(812)。
7.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述输液组件包括：
8.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述支座(2)沿竖向的上端设置有安装板(21)，所述安装板(21)竖向贯穿形成有安装孔；所述阴极件(3)的上端设置有绝缘部(9)，所述绝缘部(9)背离所述阴极件(3)的一端沿竖向可滑动设置在所述安装孔内，并延伸至所述安装板(21)外设置有限位凸部(91)。
9.根据权利要求8所述的一种加工装置，其特征在于，所述安装板(21)的侧壁上贯穿形成有螺纹孔，所述螺纹孔连通所述安装孔；所述锁紧组件设置为与所述螺纹孔相匹配的锁紧螺钉(92)；
10.一种加工方法，应用于权利要求3至9任一项所述的加工装置，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种具有表面织构的齿轮，其特征在于，包括沿周向间隔布置的多个齿槽(11)，每个所述齿槽(11)均包括沿啮合转动方向依次连接的第一围壁、第二围壁(12)和第三围壁(13)，所述第三围壁(13)朝背离所述第二围壁(12)的方向依次设置有啮入部(131)、节圆部(132)和啮出部(133)，所述啮入部(131)和所述节圆部(132)均布有多个圆形凹坑(134)，所述啮出部(133)均布有多个椭圆形凹坑(135)，所述椭圆形凹坑(135)沿其长轴方向的一端朝向所述第二围壁(12)。
2.根据权利要求1所述的一种具有表面织构的齿轮，其特征在于，所述椭圆形凹坑(135)的长轴尺寸大于所述圆形凹坑(134)的尺寸，所述椭圆形凹坑(135)的短轴尺寸小于所述圆形凹坑(134)的尺寸。
3.一种加工装置，应用于在齿轮毛坯(1)上加工表面织构制得权利要求1或2所述的齿轮，所述齿轮毛坯(1)沿周向间隔布置有多个所述齿槽(11)，其特征在于，所述加工装置包括：
4.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述插部(31)处于第一状态时，所述覆铜板(4)和所述齿槽(11)之间设置有密封条(41)；
5.根据权利要求3所述的一种加工装置，其特征在于，所述旋转组件设置为沿轴向布置于所述支座(2)的旋转电机(8)，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈瑞，陈东琦，马云龙，倪德，周镇宇，戴庆文，黄巍，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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