[发明专利]球面渐开线齿形收缩齿制弧齿锥齿轮的切齿方法

说明书

技术领域

本发明涉及弧齿锥齿轮设计及切齿加工技术，具体涉及一种制造球面渐开线齿形收缩齿制弧齿锥齿轮的齿面加工方法。

背景技术

锥齿轮是传递相交轴运动与动力的重要传动元件，其中尤以历史逾百年的格里森(GLEASON)收缩齿制弧齿锥齿轮应用广泛。众所周知，理论上一对正确共轭传动的锥齿轮，两齿轮锥顶同在一点，齿面上只有和锥顶等距之点才能互相接触，即共轭的齿形上各点必然在同一球面上，因此锥齿轮的齿面廓形应是球面渐开线。(见附图1)但是由于球面渐开线不能在平面中展开，历来人们囿于其计算复杂并认为制造困难，退而采用工程近似方法，用背锥展开平面上假想的当量圆柱齿轮齿形近似代替；并追求刀具设计、制造简单，以直线刀刃迴转形成的圆锥面构成切齿刀盘切削表面，用以展成铣削共轭的凸、凹齿面(包络展成法)或成形铣(拉)切削大齿轮齿面(半展成法)；如此切制的弧齿锥齿轮齿形均不是球面渐开线。更有甚者，对于收缩齿制锥齿轮，往往因铣削配对共轭齿面的刀盘轴线不一致，造成两齿面不能正确啮合，出现诸如接触区不良、噪音加大、强度下降之弊病。为此必须在设计计算和切齿调整时施以修正，不但繁杂而且必需配套检验机，反复检测、调整徒增设备投资及工艺劳动量。可以说现行切齿法切制之弧齿锥齿轮均不能获得球面渐开线齿形，因而也就丧失了球面渐开线啮合的独具优良性能，诸如：瞬时速比恒定，传动夹角变动影响接触区不敏感，接触区可精准确定，加工齿轮可互换。

发明内容

本发明的目的是：首先使用现有多轴联动数控弧齿锥齿轮铣齿机，获得性能良好的球面渐开线齿形、收缩齿制的弧齿锥齿轮，构成新的切齿方法体系；进一步通过合理选择，确定参数，达到简化机床运动，实现连续分度切齿以提高切齿效率，并进一步精准达到理想之齿面接触区，使新切齿法更为完美。

本发明切制球面渐开线齿形、收缩齿制弧齿锥齿轮齿面的技术方案与现行GLEASON制技术具有一系列不同的技术特征，列表如下：

  格里森(GLEASON)制  本发明  切齿法  展成法  半展成法  线接触共轭展  成法  小轮  大轮  小轮  大轮  包络  展成  法  包络  展成  法  展成修正  法、对偶  法  铣、拉、螺  旋成形法  刀具、刀刃  形状及位置  直线形刀刃，位于刀盘旋  转圆锥产形面轴截面中  螺旋成形法  刀盘，直线  形刀刃位于  与刀盘上某  一基圆相切  的平面中  圆弧形刀刃，位      于刀盘端截面  中，刀刃圆弧中  心即刀盘迴转  中心  齿坯安装与  运动  齿坯按节圆锥  (分度圆锥)  关系安装并保  持纯滚动运动  关系  同前，展  成修正  法加工  机床需  具滚切  修正机  构、对偶  法加工  机床需  具刀倾  刀转机  构  无展成运  动，螺旋成  形法加工需  专门拉齿机  床  齿坯按基圆锥  关系安装并保  持纯滚动运动  关系  加工形成齿  面及其齿形  由圆锥面展成包络的曲  面，齿形非球面渐开线  圆锥面、可  展螺旋渐开  面，齿廓为  直线  圆弧母线，基圆  锥渐开面，齿形  为球面渐开线  切削方式  铣削  铣削、拉削  车削