[发明专利]一种双贝塞尔弧齿轮滚刀

说明书

本发明公开了一种双贝塞尔弧齿轮滚刀，包括：多个滚刀齿；滚刀齿的齿形轮廓线包括：依次连接的第一齿根直线、第一主切削直线、第一副切削直线、第一齿顶曲线、第二齿顶曲线、第二副切削直线、第二主切削直线和第二齿根直线;第一齿顶曲线和第一副切削直线相连并在连接点处相切；第二齿顶曲线和第二副切削直线相连并在连接点处相切；第一齿顶曲线和第二齿顶曲线均为三阶贝塞尔曲线，第一齿顶曲线定义有第一起点、第一终点、第一上控制点和第一下控制点；第二齿顶曲线定义有第二起点、第二终点、第二上控制点和第二下控制点。本发明的有益之处在于，被加工的齿轮具有较高的齿根强度。

技术领域

本发明涉及一种齿轮滚刀，尤其适用于加工渐开线齿轮的齿轮滚刀。

背景技术

对于渐开线齿轮，特别是用于重载传动的齿轮，齿根的强度往往是限定传动能力的主要因素，例如：在风电齿轮箱行星轮系中，行星轮齿根强度往往是传扭中最薄弱的一环。改善齿根应力分布能够提升产品的承载能力，而优化齿轮根部过度曲线能够有效改善齿根应力分布。

在生产中，滚齿加工应用最为广泛。目前，滚刀通常采用全圆弧结构，使用该类刀具加工出的齿轮齿根强度较弱。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种双贝塞尔弧滚刀刀头结构，相比全圆弧滚刀刀头结构，该滚刀结构能够产生更大的滚刀齿顶曲率半径。本发明的滚刀齿形结构能够有效改善其共轭齿形的齿根过度曲线上的曲率分布，增大齿根过度曲线的曲率半径，降低齿根最大应力，提高渐开线齿轮齿根强度。

为了实现上述目标，本发明采用如下方案：

一种双贝塞尔弧齿轮滚刀，包括：多个滚刀齿；滚刀齿的齿形轮廓线包括：依次连接的第一齿根直线、第一主切削直线、第一副切削直线、第一齿顶曲线、第二齿顶曲线、第二副切削直线、第二主切削直线和第二齿根直线。

第一齿顶曲线和第一副切削直线相连并在连接点处相切；第二齿顶曲线和第二副切削直线相连并在连接点处相切；第一齿顶曲线和第二齿顶曲线均为三阶贝塞尔曲线，第一齿顶曲线定义有第一起点、第一终点、第一上控制点和第一下控制点；第二齿顶曲线定义有第二起点、第二终点、第二上控制点和第二下控制点。

第一齿顶曲线和第二齿顶曲线相连且在连接点处相切；第一终点和第二终点重合为第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的连接点；第一下控制点和第一终点的连线与第二下控制点和第二终点的连线位于同一直线上；第一起点和第一上控制点的连线位于第一副切削直线的延长线上并与第一副切削直线相连；第二起点和第二上控制点的连线位于第二副切削直线的延长线上并与第二副切削直线相连。

进一步地，滚刀齿定义有一对称线；第一副切削直线、第一主切削直线和第一齿根直线与第二副切削直线、第二主切削直线和第二齿根直线关于对称线对称。

进一步地，通过第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的相连点的第一齿顶曲线的切线垂直于对称线。

进一步地，第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的连接点位于对称线的一侧。

进一步地，第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的连接点位于对称线上。

进一步地，第一齿顶曲线和第二齿顶曲线关于对称线对称。

进一步地，第一下控制点和第二下控制点的连线垂直于对称线。

进一步地，第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的连接点位于第一下控制点和第二下控制点的连线上。

本发明的有益之处在于，采用双贝塞尔弧滚刀齿形结构，相比全圆弧滚刀齿形结构，能够产生更大的滚刀齿顶圆弧，可以有效改善齿根过度曲线上的曲率分布，增大齿根过度曲线的曲率半径，降低齿根最大应力，提高渐开线齿轮齿根强度。

附图说明

图1是本发明的一种双贝塞尔弧齿轮滚刀的滚刀齿的齿形轮廓线的示意图。