專利名稱：一種外擺線齒線圓柱齒輪的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圓柱齒輪的加工方法，尤其涉及齒線的形狀為外擺線形的圓柱齒
輪的加工方法。
背景技術(shù)：
齒輪是傳遞平行軸間運動和動力最基礎(chǔ)的零件之一，它傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工
作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大，因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備中。 目前應(yīng)用的圓柱齒輪，按齒線形狀可分為直齒、斜齒和人字齒，這三種齒輪相比之
下，人字齒輪重合度大，承載能力高，傳動平穩(wěn)，不產(chǎn)生軸向力；但其不足之處為 1、人字齒圓柱齒輪相當(dāng)于兩個旋向相反的兩個斜齒輪合并而成，為了便于加工，
需在兩部之間留出一定的間距，因此增大了齒輪的寬度。 2、共軛齒面均為凸面，因此接觸面間的綜合曲率大，綜合曲率半徑小。 3、人字齒輪副在理論上是線接觸，但由于受載變形和加工、安裝等誤差，實際接觸
區(qū)為理論接觸線上的一個小區(qū)域，而且齒寬越大，接觸區(qū)長度與齒寬之比越小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種外擺線齒線圓柱齒輪的 加工方法，用該方法加工成型的外擺線齒線圓柱齒輪寬度較窄、接觸面間的綜合曲率小，綜 合曲率半徑大且承載能力高。
本發(fā)明采用技術(shù)方案是將刀盤安裝在移動的拖板上面，刀盤為雙層結(jié)構(gòu)，上層的
內(nèi)刀盤上安裝內(nèi)刀，下層的外刀盤上安裝外刀，內(nèi)刀盤和外刀盤之間以十字滑塊聯(lián)軸器聯(lián)
接，內(nèi)刀和外刀沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀和外刀的軸線互相不重合，刀盤繞自身軸線自
轉(zhuǎn)的同時隨拖板移動；輪坯繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，輪坯分度圓與刀盤的位置相對應(yīng)，輪坯分度圓
的線速度等于拖板移動的速度；刀盤相對拖板的運動為一半徑為r的發(fā)生圓沿一基線作純
滾動，刀盤刀刃上的點相對于拖板的運動加工形成圓柱齒輪的外擺線齒線。 本發(fā)明的有益效果是 1、通過調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速和拖板移動的速度改變齒線的曲率；通過調(diào)整內(nèi)、外刀頭的 回轉(zhuǎn)半徑，實現(xiàn)外擺線齒線圓柱齒輪的鼓形齒嚙合。 2、可采用硬質(zhì)材料作刀頭直接切削加工硬齒面齒輪，刀頭和刀盤可分離，刀具維 護(hù)成本低。 3、加工成型的外擺線齒線圓柱齒輪共軛齒面分別為凸面和凹面，因此，接觸面間 的綜合曲率減小，不僅具有人字齒輪重合度大、傳動平穩(wěn)、軸向力近似為零的優(yōu)點，而且承 載能力比人字齒輪高。


圖1為本發(fā)明加工示意圖。
圖2為圖1的輪齒成型原理示意圖。 圖3為圖1中刀盤3的結(jié)構(gòu)圖。 圖4是圖3的機(jī)構(gòu)運動簡圖。 圖5是由圖3形成的鼓形齒嚙合示意圖。 圖中3.刀盤；3-1.內(nèi)刀盤；3-2.外刀盤；4.拖板；5.輪坯；6.發(fā)生圓；7.基線； 8.外擺線齒線；9.內(nèi)刀；10.外刀；11.十字滑塊聯(lián)軸器。
具體實施例方式
如圖1所示，加工輪齒時，將刀盤3安裝在移動的拖板4上面，拖板4移動的速度 為V，刀盤3在繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板4移動。輪坯5的分度圓與刀盤3的位置相對 應(yīng)，并且輪坯5繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，輪坯5的分度圓線速度等于拖板4移動的速度V，即V = "。.D乂2，其中"。為輪坯5回轉(zhuǎn)角速度，D工為輪坯5分度圓直徑。 如圖2，輪齒成型時，刀盤3相對拖板4的運動為一半徑為r的發(fā)生圓6沿一基線 7作純滾動，因此刀盤3刀刃上的點相對于拖板4的軌跡為長幅外擺線，也就是，刀盤3刀 刃上的點相對于拖板4的運動便加工形成圓柱齒輪的外擺線齒線8。則有公式V二 "。r， 因此，可通過調(diào)整拖板4移動的速度V和輪坯5回轉(zhuǎn)角速度"。的值來改變發(fā)生圓半徑r， 當(dāng)拖板4的移動速度V選定后，如果刀盤回轉(zhuǎn)角速度co 。大，則發(fā)生圓半徑r的值就較小， 反之，發(fā)生圓半徑r的值就較大，因此，不同半徑r的發(fā)生圓對應(yīng)不同的外擺線8的形狀，所 以，據(jù)此可改變外擺線齒線8的曲率。 如圖3所示，刀盤3為雙層結(jié)構(gòu)，上層為內(nèi)刀盤3-1，下層為外刀盤3-2，內(nèi)刀盤3_1 上安裝內(nèi)刀9，外刀盤3-2上安裝外刀10。內(nèi)刀9和外刀10沿圓周方向間隔安裝，內(nèi)刀9 的軸線01和外刀10的軸線02互相不重合。如圖4，內(nèi)刀盤3-1和外刀盤3-2之間通過十 字滑塊聯(lián)軸器11聯(lián)接。由于內(nèi)刀9的軸線01和外刀10的軸線02互相不重合，所以內(nèi)刀9 和外刀10的刀刃的回轉(zhuǎn)半徑不相同，因此，見圖5所示，從理論上，形成齒輪的凸齒面齒線
的曲率半徑P' A和凹齒面齒線的曲率半徑P ' i也不同，這樣所加工出的齒輪凸、凹齒面
上齒線的曲率半徑便不一樣，這可使齒輪副實現(xiàn)鼓形量為C的鼓形齒接觸。 外擺線齒線圓柱齒輪在理論上是點接觸，但受載變形后，接觸點擴(kuò)展為接觸區(qū)，而
且可通過調(diào)整內(nèi)、外刀刃的回轉(zhuǎn)半徑，對接觸區(qū)的位置和尺寸進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
一種外擺線齒線圓柱齒輪的加工方法，其特征是1)將刀盤(3)安裝在移動的拖板(4)上面，刀盤(3)為雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)刀盤(3-1)上安裝內(nèi)刀(9)，下層的外刀盤(3-2)上安裝外刀(10)，內(nèi)刀盤(3-1)和外刀盤(3-2)之間以十字滑塊聯(lián)軸器(11)聯(lián)接，內(nèi)刀(9)和外刀(10)沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀(9)和外刀(10)的軸線互相不重合，刀盤(3)繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板(4)移動；2)輪坯(5)繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，輪坯(5)分度圓與刀盤(3)的位置相對應(yīng)，輪坯(5)分度圓的線速度等于拖板(4)移動的速度；3)刀盤(3)相對拖板(4)的運動為一半徑為r的發(fā)生圓(6)沿一基線(7)作純滾動，刀盤(3)刀刃上的點相對于拖板(4)的運動加工形成圓柱齒輪的外擺線齒線(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外擺線齒線圓柱齒輪的加工方法，其特征是調(diào)整拖板 (4)移動的速度和輪坯(5)回轉(zhuǎn)角速度以改變外擺線齒線(8)的曲率。
全文摘要
本發(fā)明一種外擺線齒線圓柱齒輪的加工方法，將刀盤安裝在移動的拖板上面，刀盤為雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)刀盤上安裝內(nèi)刀，下層的外刀盤上安裝外刀，內(nèi)刀盤和外刀盤之間以十字滑塊聯(lián)軸器聯(lián)接，內(nèi)刀和外刀沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀和外刀的軸線互相不重合，刀盤繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板移動；輪坯繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，輪坯分度圓與刀盤的位置相對應(yīng)，輪坯分度圓的線速度等于拖板移動的速度；刀盤相對拖板的運動為一半徑為r的發(fā)生圓沿一基線作純滾動，刀盤刀刃上的點相對于拖板的運動加工形成圓柱齒輪的外擺線齒線。加工成型的外擺線齒線圓柱齒輪重合度大、傳動平穩(wěn)、軸向力近似為零的優(yōu)點，承載能力高。
文檔編號B23F15/00GK101700588SQ200910213028
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者毛瑩, 祝海林, 鄒旻, 陳成 申請人:江蘇工業(yè)學(xué)院