[实用新型]一种双拼曲线式齿轮滚刀

说明书

本实用新型公开了一种双拼曲线式齿轮滚刀，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相连且在连接点处相切；第一齿顶曲线由相连的第一顶弧和第一底弧构成；第二齿顶曲线由相连的第二顶弧和第二底弧构成；第一顶弧连接至第二顶弧；第一底弧连接至第一副切削直线；第二底弧连接至第二副切削直线。本实用新型的有益之处在于，使被加工的齿轮具有较高的齿根强度。

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮滚刀，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。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种双拼曲线式齿轮滚刀，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。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，本实用新型采用如下方案：

一种双拼曲线式齿轮滚刀，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相连且在连接点处相切；第一齿顶曲线由相连的第一顶弧和第一底弧构成；第二齿顶曲线由相连的第二顶弧和第二底弧构成；第一顶弧连接至第二顶弧；第一底弧连接至第一副切削直线；第二底弧连接至第二副切削直线。

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。

通过第一齿顶曲线和第一副切削直线的连接点且垂直于第一副切削直线的直线与对称线的交点定义为第一齿顶曲线的第一外控制点；第一顶弧和第一底弧的连接点定义为第一齿顶曲线的第一内控制点；第一内控制点到第一外控制点之间的距离设为ru；第一齿顶曲线和第一副切削直线的连接点到第一外控制点之间的距离设为r；第一齿顶曲线和第一副切削直线的连接点到第一外控制点的连线与第一齿顶曲线和第二齿顶曲线的连接点到第一外控制点的连接的夹角设为β；第一内控制点的设定满足以下公式：r*cos(β/2)＜ru＜r。

进一步地，定义对称线作为Y轴；定义第一齿顶曲线和第二齿顶曲线构成的整体与对称线的交点为坐标原点；建立坐标系，第一齿顶曲线上的点的坐标为(x，y)，满足以下公式：y＝a*x²+b*x³；a和b为常数。

进一步地，第一顶弧和第二顶弧关于对称线对称。

进一步地，第一底弧和第二底弧关于对称线对称。

进一步地，第一顶弧和第一底弧关于第一外控制点和第一内控制点的连线对称。

进一步地，第一顶弧和第一底弧在连接点处相切。

进一步地，第二顶弧和第二底弧在连接点处相切。