[发明专利]一种配对环面蜗杆的加工方法

说明书

本发明涉及一种配对环面蜗杆的加工方法：建立齿面方程f(a₁,i₀₁,β,z,r_b)；按初始设计参数测量其齿面误差Δe_i；建立修形后的齿面方程f(a′₁,i′₀₁,β′,z′,r′_b)，求得当按照初始设计参数测量修形后的滚刀齿面时，得到各对应点的齿面误差ΔE_i；构建目标函数求解方程F(a′₁,i′₀₁,β′,z′,r′_b)→min，得到修形参数a′₁、i′₀₁、β′、z′和r′_b的对应解；按照修形参数进行第一次包络加工，得到环面蜗杆；采用被测二次包络环面蜗轮滚刀，按照蜗轮副中心距a₂、传动比i₁₂进行第二次包络，得到二次包络环面蜗轮；滚切得到的二次包络环面蜗轮和环面蜗杆配对，得到I类或II类修形传动，齿面接触区的分布合理；本发明仅通过测量得到滚刀齿面误差曲线，修正蜗杆加工参数，使两者的误差曲线保持一致，从而得到接触斑点分布良好的蜗轮副。

[技术领域]

本发明涉及二次包络环面蜗杆传动领域，具体的说是一种配对环面蜗杆的加工方法。

[背景技术]

二次包络环面蜗杆传动包括平面二次包络环面蜗杆传动、锥面二次包络环面蜗杆传动和双锥面二次包络环面蜗杆传动等形式。由产形面包络出环面蜗杆的过程称为第一次包络，将环面蜗杆制作成滚刀再滚切出蜗轮的过程称为第二次包络，环面蜗杆和有它包络出的二次包络蜗轮组成的传动形式就称之为二次包络环面蜗杆传动。当产形面为平面时即为平面二次包络环面蜗杆传动。第一次包络加工出的蜗杆则称为平面包络环面蜗杆。第二次包络加工出的蜗轮则称为平面二次包络蜗轮。

二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高等优点，而实践表明修形能够进一步提高其传动性能。修形是通过修改第一次包络的部分参数来实现的。这些修形参数可以是中心距、传动比、产形面倾角、主基圆半径、轴向相对位置等。这些参数的变化量即修形量并没有明确的标准，允许其在一定范围内取值。根据取值的不同，修形传动可以分为I类修形和II类修形。

通常二次包络环面蜗杆传动是对偶加工，即用于切削蜗轮的二次包络蜗轮滚刀的参数和环面蜗杆的参数完全一致，而且环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀是有同一台设备加工而成的。由于二次包络蜗轮滚刀成型后需要滚切上百个蜗轮，这就需要上百根环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀的设计参数一致。对于大型、单件的二次包络环面蜗杆传动，二次包络蜗轮的加工数量少，二次包络蜗轮滚刀的寿命长达十余年。因此能否始终制造出与二次包络蜗轮滚刀完全相同的环面蜗杆是保证啮合质量的关键。

当二次包络蜗轮滚刀齿面存在制造误差时，通过测量可以得到齿面误差。为了提高啮合质量，通常做法是采用误差修正技术重新修磨滚刀以消除制造误差，但是重新修磨该滚刀会导致齿厚减薄，而且需要进一步手工铲磨后角，存在制造周期长的问题。而从修形的的角度对环面蜗杆进行修形设计和加工，使环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀具有相同的误差曲线，这样配对使用的蜗轮副仍然可以取得较好的啮合质量。

[发明内容]

针对上述难题，本发明提出一种方法，通过测量二次包络蜗轮滚刀齿面误差，对配对的环面蜗杆进行修形，从而使两者的误差曲线保持一致，这样就保证了蜗轮副的啮合质量。

为实现上述目的，提出一种配对环面蜗杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a₁,i₀₁,β,z,r_b)，其中初始设计参数中心距为a₁、传动比为i₀₁、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为r_b；