[发明专利]圆弧端齿齿形加工方法

说明书

所属技术领域

本发明属于机械零件，尤其是圆弧端齿齿形加工领域。

背景技术

大功率交流传动机车的驱动系统中，空心传动轴与连接盘的轴向 连结、联轴器与主动齿轮轴的轴向连接，通常采用端齿连接方式，端 齿连接的齿形主要有：十字形端齿、直齿径向端齿、圆弧端齿三种形 式。在齿形参数相同的条件下，圆弧端齿连接较前两种连接方式，其 齿面接触应力和齿根弯曲应力得到显著改善，提高了端齿连接的可靠 性。圆弧端齿连接适于结构紧凑、对中精度高、传递力矩大的结构， 可满足大功率交流传动电力机车驱动系统的联轴器和空心传动轴设 计要求，定将广泛应用于机车的传动系统中。目前，铁路上采用的本 申请中所表述的齿形的圆弧端齿，很多资料尚处于研究和保密状态， 尚未对外公开，根据目前所掌握的资料，尚没有人和单位申请这方面 的专利。

发明内容

本发明的目的是设计一种确保圆弧端齿齿形的精确几何形状和 具有较高生产效率的圆弧端齿齿形加工方法。

本发明的目的是通过如下的手段实现的。

圆弧端齿齿形加工方法，将端齿盘毛坯采用成形杯形砂轮切削方 式加工圆弧端齿齿形，其加工包含以下技术条件

(1)、端齿盘毛坯为圆管形，端面需加工成圆锥形，圆锥线与水平 线夹角为齿形槽底倾角γ；

(2)、)采用端齿刀具加工齿形，刀具廓形角满足：

α_d＝2tan^-1(tan(α/2)/cosγ)；

(3)、端齿盘毛坯相对端齿刀具具有倾斜槽底倾角γ；

(4)、在端齿啮合的节平面内，刀具回转中心相对端齿盘回转中心 的横向距离为：d₁＝R1+(R2-R1)/2；

刀具回转中心相对端齿盘的回转中心的纵向距离为：d₂＝R_w。

本发明圆弧端齿齿形的成形方法，可确保正确的圆弧端齿齿 形，为圆弧端齿盘广泛应用于圆管结构的轴向连接提供可行的制造方 法。端齿盘齿形为弧形，压力角为50°～60°，大端齿高为3～5mm。 为了防止圆弧端齿弹性联轴器与主动齿轮轴的连轴线发生偏移，端齿 盘上的圆弧端齿都加工出一定的槽底倾角，槽底倾角为4°～5°， 从而使端齿盘在传递扭矩的过程中能够具有自动定心的作用。端齿盘 上每个端齿的两个齿面沿端齿盘径向方向齿廓相同。

附图说明

图1为圆弧端齿示意图图。

图2a为圆弧端齿部俯视图。图2b为图2a的A向视图。

图2c为图2a的B-B剖视图。

图3为本发明方法加工实施示意图图。

图4为本发明方法加工实施时位置关系图。

图5为本发明方法加工实施时位置关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

圆弧端齿齿形的成形方法，主要是确定毛坯形状，选择合理的 刀具廓形角，确定刀具的合理位置，确保端齿的齿形加工。端齿盘的 齿形图见附图2。

(1)端齿盘的毛坯形状要求

端齿盘的齿形断面为梯形，并沿圆弧线向中心收缩。端齿盘毛坯 1为圆管形，端面需加工成圆锥形，见图2(c)，圆锥线与水平线夹 角为齿形槽底倾角γ。

(2)采用成形杯式砂轮刀具2(或成形端铣刀)，刀具廓形角

需满足：

α_d＝2tan^-1(tan(α/2)/cosγ)    (1)

或近似取为：α_d≈α             (2)

式(1)、(2)中：α-齿形角；γ-槽底倾角。

(3)成形杯式砂轮刀具的半径

需满足：

R_d＝R_w                          (3)

(4)砂轮水平面内倾斜角度的确定

由图4砂轮位置示意图可知，为形成向径向收缩的梯形齿形，加 工件相对端齿刀具(成形杯形砂轮或成形端铣盘刀具)需倾斜槽底倾 角γ。

(5)砂轮水平面内的位置(附图5)

①砂轮横向位置的确定：

在端齿啮合的节平面内，砂轮回转中心相对端齿盘回转中心的横 向距离为：