大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方法及大齒向修形量齒輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種齒輪的設(shè)計(jì)方法及其齒輪，尤其適用于齒面曬合錯(cuò)位量大的懸臂 安裝的硬齒面漸開線圓柱齒輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵路機(jī)車牽引齒輪及工程機(jī)械領(lǐng)域經(jīng)常使用到主動(dòng)齒輪懸臂安裝曬合傳動(dòng)，該種 結(jié)構(gòu)簡單可靠，但是隨著機(jī)車牽引噸位的逐年提升，牽引齒輪的曬合錯(cuò)位量越來越大，為了 齒面均載勢必增加齒輪的修形量。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加工方法是首先設(shè)計(jì)出具有恒定變位系數(shù) 和公法線的基本齒面，然后進(jìn)行齒向修形設(shè)計(jì)，加工時(shí)通過滾齒實(shí)現(xiàn)基本齒面，熱處理后通 過磨齒實(shí)現(xiàn)齒向修形，過大的修形量使得齒面磨削量增加，帶來的負(fù)面影響是齒面硬度降 低、磨齒凸臺(tái)和齒面層深不夠，該些均是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的降低齒輪強(qiáng)度及壽命的主要危害因 素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一目的是提供一種能夠減少齒輪的齒向磨削修形量，從而避免由磨齒 量大而產(chǎn)生齒面硬度降低、磨齒凸臺(tái)和齒面層深不夠等缺陷的大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方 法。
[0004] 本發(fā)明的第二目的是提供一種大齒向修形量齒輪。
[0005] 實(shí)現(xiàn)上述第一目的的技術(shù)方案為；一種大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方法，包括：
[0006] (a)設(shè)定基礎(chǔ)齒輪模型的設(shè)計(jì)參數(shù)；齒數(shù)Zi、模數(shù)叫、齒寬V壓力角a 1、變位系數(shù) Xi;所述方法還包括：
[0007] 化）基于設(shè)定的基礎(chǔ)齒輪模型的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定基礎(chǔ)齒輪模型的齒面，所述基礎(chǔ)齒 輪模型的分度圓圓柱面和左齒面的交線標(biāo)記為型線AF，基礎(chǔ)齒輪模型的分度圓圓柱面和右 齒面的交線標(biāo)記為型線BG，所述基礎(chǔ)齒輪模型的公法線為Wi;W 1按如下公式I和II計(jì)算：
[000引 胖1= m icos 曰 1 ? [ 31 化 1-0. 5)+Zi ? inv 曰 i]+2ximisin 曰 1 ( I )，
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方法，包括： (a) 設(shè)定基礎(chǔ)齒輪模型⑴的設(shè)計(jì)參數(shù)：齒數(shù)Zl、模數(shù)叫、齒寬h、壓力角ai、變位系數(shù) x1;其特征在于，所述方法還包括： (b) 基于設(shè)定的基礎(chǔ)齒輪模型（1)的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定基礎(chǔ)齒輪模型（1)的齒面，所述基 礎(chǔ)齒輪模型（1)的分度圓圓柱面和左齒面的交線標(biāo)記為型線AF，基礎(chǔ)齒輪模型（1)的分度 圓圓柱面和右齒面的交線標(biāo)記為型線BG，所述基礎(chǔ)齒輪模型（1)的公法線為按如下 公式I和II計(jì)算： ffi=m^osaj? [Ji(k^O. 5)+z1 ?invaJ+2x1m1sina： (I)，
公式II中，匕值按四舍五入取整數(shù)； (c) 設(shè)定所述基礎(chǔ)齒輪模型（1)的左、右齒面的齒向修形量，其中左齒面的齒向修形量 為C，右齒面的齒向修形量為d; (d) 基于設(shè)定的基礎(chǔ)齒輪模型（1)的參數(shù)和齒向修形量，按以下條件確定大齒向修形 量齒輪（2)的設(shè)計(jì)參數(shù)：齒數(shù)z=Zi、模數(shù)m=nii、齒寬b=bjP壓力角a=ai，所述大 齒向修形量齒輪（2)的上端面齒形的變位系數(shù)x=Xl，公法線W=Wi，所述大齒向修形量齒 輪（2)距上端面距離為a處截面齒形的變位系數(shù)為xa、所述大齒向修形量齒輪（2)距上端 面距離為a處截面齒形的公法線為Wa，其中的\和Wa按如下公式III?麗計(jì)算； 當(dāng)c<d，\和Wa分別按公式III、公式IV計(jì)算：
當(dāng)c彡d，xjPWa分別按公式V、公式VI計(jì)算：
其中，Si按公式vn計(jì)算，w按公式vid計(jì)算：
w = A (w)， (e) 基于（d)步驟設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定未修形前的大齒向修形量齒輪（2)的第一未修 形齒輪模型（3-1)和第二未修形齒輪模型（3-2)齒面： 當(dāng)c<d時(shí)，未修形前的大齒向修形量齒輪（2)為第一未修形齒輪模型（3 - 1)，與所 述大齒向修形量齒輪（2)的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的未修形前的第一未修形齒輪模型（3-1)的左齒 面與分度圓圓柱面的交線為型線AD，右齒面與分度圓圓柱面的交線為型線BH;此時(shí)，左齒 面的齒向修形量變?yōu)?,右齒面的齒向修形量變?yōu)閐-c; 當(dāng)c多d時(shí)，未修形前的大齒向修形量齒輪（2)為第二未修形齒輪模型（3 - 2)，與所 述大齒向修形量齒輪（2)的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的未修形前的第二未修形齒輪模型（3-2)的左齒 面與分度圓圓柱面的交線為型線AI，右齒面與分度圓圓柱面的交線為型線BE;此時(shí)，左齒 面的齒向修形量變?yōu)閏-d，右齒面的齒向修形量為零； (f)對(duì)（e)步驟確定的未修形前的大齒向修形量齒輪（2)的第一未修形齒輪模型 (3-1)和第二未修形齒輪模型（3-2)的齒面進(jìn)行齒向修形，獲得大齒向修形量齒輪（2): 當(dāng)c<d時(shí)，所述未修形前的大齒向修形量齒輪（2)的第一未修形齒輪模型（3-1)的 左齒面的齒向修形量為零，無需進(jìn)行齒向修形，型線AD不變；對(duì)右齒面進(jìn)行齒向修形，齒向 修形量為d-c，齒向修形后，型線BH變?yōu)樾途€BE; 當(dāng)c多d，對(duì)所述未修形前的大齒向修形量齒輪（2)的第二未修形齒輪模型（3-2)的左 齒面進(jìn)行齒向修形，齒向修形量為c-d，齒向修形后，型線AI變?yōu)樾途€AD;右齒面的齒向修 形量為零，無需進(jìn)行齒向修形，型線BE不變。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的大齒向修形量 齒輪。
【專利摘要】一種大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)方法及大齒向修形量齒輪，基于設(shè)定的基礎(chǔ)齒輪模型的參數(shù)和齒向修形量,按條件確定大齒向修形量齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定未修形前的大齒向修形量齒輪的第一未修形齒輪模型和第二未修形齒輪模型的齒面，對(duì)第一未修形齒輪模型和第二未修形齒輪模型的齒面進(jìn)行齒向修形，獲得大齒向修形量齒輪，使得左右齒面一側(cè)齒向修形量為0，另一側(cè)齒向修形量為|d-c|，從而避免磨齒凸臺(tái)、提高齒面硬度和滲碳層深，提高齒輪可靠性。
【IPC分類】F16H55-08, F16H55-17
【公開號(hào)】CN104565289
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410851058
【發(fā)明人】顏力, 劉忠偉, 文超
【申請(qǐng)人】南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日