[实用新型]非对称齿廓渐开线齿轮留磨滚刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮留磨滚刀，尤其涉及一种非对称齿廓渐开线齿轮留磨滚刀，属于齿轮刀具技术领域。

背景技术

传统渐开线齿轮的轮齿两侧的齿廓是完全对称的，基本参数有压力角、齿顶高系数、顶隙系数、齿顶圆角系数等。为了刀具的统一，国内外都制订有渐开线齿轮基本齿廓的标准。如ha—齿顶高，ha = han*·m，其中：m — 模数，对斜齿轮为法向模数；han*—齿顶高系数。

对于绝大多数齿轮来说，正反转时的载荷是不同的，有的只是单一方向运转，有的虽是双向运转，但反向运转的时间和载荷都要比正向低得多。完全对称的齿廓设计，造成主承载面因为参数限制使得性能受到制约，而反面则因为不适用、少使用或轻载使用而造成浪费。

近年来,非对称齿廓渐开线齿轮已经从研究逐渐步入应用阶段。公开号为CN201851630U的中国实用新型即涉及一种非对称齿廓渐开线齿轮。由于非对称齿廓齿轮通过削弱非受载或受轻载侧的齿廓以增强主受载侧齿廓的途径，实现显著提高提高齿轮承载能力效果，具有很强的生命力和极好的应用前景。

但是，受齿廓加工成形方法的限制，目前的非对称齿廓渐开线齿轮的应用主要还局限于采用模具成型齿轮的范围内，如塑料齿轮、铸造齿轮、粉末冶金齿轮和模锻齿轮等。而能采用机械加工生产的非对称齿廓渐开线齿轮的方法很少，已见报道的有线切割齿轮，这种方法受加工成本、效率和精度的限制，很难在各工业领域获得大规模的推广应用。

另一方面，渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮已在现阶段齿轮产品中占据的主导地位。由于这种齿轮是经热处理后才磨齿，所用滚刀必须是带有一定挖根量的留磨滚刀（也称凸头滚刀或磨前滚刀），在磨齿时把留磨量部分磨掉，才能保证磨齿后所磨得的齿廓能和不需要磨也不应该磨的齿根部位弧线部分有良好的过度，不产生磨齿台阶，不伤齿根。同时，为了减小应力集中，在保证渐开线生成长度能满足齿轮啮合要求的条件下，齿轮齿根部位弧线的半径（齿根部位弧线和滚刀刀头的圆角部分共轭生成）越大越好，即滚刀刀头的圆角R越大越好，这一点，现在许多标准的对称齿廓齿轮的滚刀也没能完全做到。

严格来说，渐开线齿轮留磨滚刀的法向齿廓应该包括三个部分：主刀刃（其压力角等于所加工齿轮的压力角，加工时包络生成轮齿两侧的渐开线）、滚刀刀头的圆弧（加工时生成轮齿齿根的圆弧和过度曲线）和过度刃（其压力角小于所加工齿轮的压力角，加工时包络生成轮齿留磨量终点组成的渐开线）。如果要设计非对称齿廓渐开线齿轮留磨滚刀，其法向齿廓也同样要包括上述三部分，也同样要满足齿轮齿根部位弧线的半径R尽可能大的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提出一种非对称齿廓渐开线齿轮留磨滚刀，可以加工出非对称齿廓渐开线齿轮。

为解决以上技术问题，本实用新型所提供的一种非对称齿廓渐开线齿轮留磨滚刀，所述滚刀的法向齿廓为非对称齿条齿廓，其中工作侧齿廓包括加工时包络生成轮齿工作侧渐开线的工作侧主刀刃、加工时生成轮齿工作侧齿根部位弧线的工作侧刀具齿顶圆弧及位于所述工作侧主刀刃与所述工作侧刀具齿顶圆弧之间的工作侧过渡刃；其中非工作侧齿廓包括加工时包络生成轮齿非工作侧渐开线的非工作侧主刀刃、加工时生成轮齿非工作侧齿根部位弧线的非工作侧刀具齿顶圆弧及位于所述非工作侧主刀刃与所述非工作侧刀具齿顶圆弧之间的非工作侧过渡刃；所述工作侧主刀刃的压力角范围为14°～40°，且所述工作侧主刀刃的压力角比所述非工作侧主刀刃的压力角大6°～18°。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：该滚刀可以滚齿加工出非对称齿廓渐开线齿轮，其中工作侧主刀刃和非工作侧主刀刃可以对应切出轮齿的工作侧渐开线和非工作侧渐开线，工作侧刀具齿顶圆弧和非工作侧刀具齿顶圆弧可以对应切出轮齿的工作侧齿根部位弧线和非工作侧齿根部位弧线；采用该齿廓的滚刀，可解决两侧压力角14°～40°范围内的非对称齿廓齿轮的滚齿加工,实现磨齿后齿根圆滑过渡。

作为本实用新型的优选方案，所述工作侧刀具齿顶圆弧的半径大于所述非工作侧刀具齿顶圆弧的半径。可达到比它的压力角小10°的标准对称齿廓滚刀的R值，提高所加工齿轮的齿根的抗弯强度。

作为本实用新型的优选方案，所述工作侧齿廓及非工作侧齿廓的齿顶高ha与所加工齿轮的模数m之间的关系为1.0 m≤ha≤1.45m。所加工齿轮可以是长齿廓，也可以是短齿廓。

作为本实用新型的优选方案，所述工作侧齿廓和所述非工作侧齿廓都留有挖根量。可保证磨齿后不磨到齿根。