專利名稱：一種加工準(zhǔn)端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種加工準(zhǔn)端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計(jì)算方法，屬于基礎(chǔ)機(jī)械零件領(lǐng)域，具體涉及一種端面齒形非常接近圓弧的準(zhǔn)端面圓弧齒輪加工用滾刀以及滾刀的前刃面齒形坐標(biāo)的計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
目前，平行軸齒輪主要有漸開線齒輪和圓弧齒輪兩種。前者是線接觸共軛的齒輪傳動(dòng)，后者是點(diǎn)接觸共軛的齒輪傳動(dòng)。從嚙合原理的角度，圓柱齒輪的齒面是基本齒條齒面在相對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)中的包絡(luò)曲面，而基本齒條的法截面齒形稱為基準(zhǔn)齒形，是齒輪最主要的、最基本的標(biāo)準(zhǔn)之一。我國(guó)漸開線齒輪的基準(zhǔn)齒形標(biāo)準(zhǔn)(GB1356-87)是齒形角等于20°的梯形齒形，漸開線齒輪基本齒條的齒面是平面，其正反面完全一樣，所以漸開線齒輪屬于線接觸共軛的齒輪傳動(dòng)。我國(guó)雙圓弧齒輪的基準(zhǔn)齒形標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JB2940-81，定義為基本齒條在法截 面的齒形一一圓弧齒形。由左右各四段，總計(jì)八段圓弧曲線組合而成。因此，我國(guó)所用的圓弧齒輪是法面圓弧齒輪。和漸開線齒輪基本齒條齒面不同，法面圓弧齒輪的基本齒條齒面是圓柱面，而圓柱面的正反面是一側(cè)為凸曲面，另一側(cè)為凹曲面的不同齒形，共軛齒廓之間只有一個(gè)共軛點(diǎn)，所形成的圓弧齒輪是點(diǎn)接觸共軛傳動(dòng)。端面圓弧齒輪，也就是基本齒條的端面齒廓是圓弧的圓弧齒輪，具有良好的哨合特性。但是由于不同螺旋角需要不同的滾刀，工藝上無法實(shí)現(xiàn)。同模數(shù)的法面圓弧齒輪滾刀可以加工不同螺旋角的齒輪，工藝上好實(shí)現(xiàn)，但是嚙合特性不好。相對(duì)于法面圓弧齒輪，準(zhǔn)端面圓弧齒輪的端面齒形非常接近圓弧，因此具有端面圓弧齒輪的優(yōu)點(diǎn)一接觸點(diǎn)的位置不易偏離，對(duì)中心距不敏感，容易形成油膜等等，同時(shí)又克服了端面圓弧齒輪滾刀隨螺旋角變化的缺點(diǎn)，同模數(shù)的滾刀可以加工不同螺旋角的準(zhǔn)端面圓弧齒輪。目前尚未有關(guān)于準(zhǔn)端面圓弧齒輪用滾刀齒形坐標(biāo)計(jì)算方法的報(bào)道，更沒有此類滾刀齒形計(jì)算的實(shí)例和此類齒輪的加工和應(yīng)用。準(zhǔn)端面圓弧齒輪用滾刀齒形計(jì)算方法是加工準(zhǔn)端面圓弧齒輪的重要環(huán)節(jié)，是準(zhǔn)端面圓弧齒輪應(yīng)用的前提。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可加工同模數(shù)不同螺旋角的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀及齒形坐標(biāo)的計(jì)算方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該種準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀，其特征
在于其前刃面齒形坐標(biāo)方程為°—xI O)；
Y= 土Z J(I)式中，Xtl為起始點(diǎn)角度為0°時(shí)的前刃面齒形坐標(biāo)；前刃面齒形的坐標(biāo)值(X，ζ)由(2)式獲得
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀，其特征在于其前刃面齒形坐標(biāo)方程為(I); (O式中，Xtl為起始點(diǎn)角度為0°時(shí)的前刃面齒形坐標(biāo)；前刃面齒形的坐標(biāo)值(X，Z)由(2)式獲得
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀，其特征在于所述的螺旋角βο=20°。
3.—種權(quán)利要求I或2所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀的齒形計(jì)算方法，其特征在于，包括以下的步驟 3. I、根據(jù)雙圓弧齒輪基準(zhǔn)齒形標(biāo)準(zhǔn)，將準(zhǔn)端面圓弧齒輪的齒形分成左右各四段曲線，利用準(zhǔn)端面圓弧齒輪的基準(zhǔn)齒形表達(dá)式(3)，計(jì)算出準(zhǔn)端面圓弧齒輪的基準(zhǔn)齒形曲線上的一系列坐標(biāo)值；所述準(zhǔn)端面圓弧齒輪的基準(zhǔn)齒形表達(dá)式(3)為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形的計(jì)算方法，其特征在于所述的公式(2)、(4)和(5)中的Φ為公式(2)中的第一式,代入一組參數(shù)(Ei, Fi, Pi, α )時(shí)所計(jì)算出的中間參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形的計(jì)算方法，其特征在于所述的起始角α ,的起始角度為零度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形的計(jì)算方法，其特征在于步驟3.6中所述的滾刀基準(zhǔn)齒形參數(shù)包括公稱直徑d、螺旋升角λ和法向模數(shù)mn。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形的計(jì)算方法，其特征在于步驟3.6中所述的式(I)中Xtl的值，是以(E1, F1, P1, α' = O)代入時(shí)，求出的X的數(shù)值，也就是準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀的外徑Ra。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形的計(jì)算方法，其特征在于所述的滾刀的前刃面前角為零度，步驟3. I中所述的準(zhǔn)端面圓弧齒輪的齒形的八段曲線分成兩組，左右對(duì)稱設(shè)置?！?br> 全文摘要
一種加工準(zhǔn)端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計(jì)算方法，屬于基礎(chǔ)機(jī)械零件領(lǐng)域，具體涉及一種端面齒形接近圓弧的準(zhǔn)端面圓弧齒輪加工用滾刀齒形的計(jì)算方法。首先，根據(jù)滾刀基準(zhǔn)齒形參數(shù)，確定滾刀齒形段的參數(shù)(Ei，F(xiàn)i，ρi)，在這一組參數(shù)不變的情況下，令參數(shù)αi從αi′依次變換到αi″，求φi值，求出的φi值代入式(3)依次求得坐標(biāo)yi和zi；進(jìn)而代入式(4)求得準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀前刃面齒形曲線上的坐標(biāo)值(Xi,Yi)；求得準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀齒形曲線上一系列坐標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)這些值畫出滾刀前刃面齒形圖。本發(fā)明解決了準(zhǔn)端面圓弧齒輪用滾刀齒形的計(jì)算方法，從而解決了準(zhǔn)端面圓弧齒輪滾刀制造中的難題。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102945323SQ20121045396
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者陳維茂, 段德榮, 曹俊 申請(qǐng)人:山東華成中德傳動(dòng)設(shè)備有限公司