[发明专利]一种渐开线剃齿刀

说明书

技术领域

本发明公开了一种渐开线剃齿刀，属于齿轮技术领域。

背景技术

齿轮传动因具有功率大、效率高、寿命长等优点，而成为最重要、应用最广的一种机械传动装置。伴随着现代高科技的日新月异，齿轮技术也取得了长足发展。尤其是近年来，为了顺应现代化大生产的发展趋势，齿轮传动正向着高速、重载、低噪声、小体积、节能、高效、长寿命、低成本等趋势发展。

轮齿形状不仅影响到齿轮副的运动特性，还影响到齿轮副的动力特性。研究表明，增大压力角可提高齿轮齿根抗疲劳强度。但如果同时增大轮齿两侧的压力角，将导致齿顶变薄，即轮齿的抗冲击性能将下降。为了既能提高齿根的弯曲疲劳强度，又基本不影响轮齿的抗冲击性能，学术界提出了双压力角非对称齿轮的设计理念。

相对于常规的对称渐开线齿轮，双压力角非对称渐开线齿轮是在轮齿的工作侧和非工作侧采用不同压力角的新型齿轮。该齿轮具有承载能力大、体积小、重量轻、使用寿命长、传动效率高等优点，对航天、航空等场合下重载、高速齿轮的应用具有重要的理论指导和现实意义。

在双压力角非对称齿轮的加工过程中，为了提高齿面的接触精度及双压力角非对称齿轮传动的工作平稳性精度，需要对粗加工后的双压力角非对称齿轮进行剃齿精加工。工程实践表明，经过剃齿后的齿轮，其齿圈径向跳动误差、齿形及齿向误差等方面都得到了大大修正，齿轮的传动性能将大大提高。因此，为了加工出满足工程实际需要的双压力角非对称渐开线齿轮，必须要设计出双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，为满足工程实际需要的双压力角非对称渐开线齿轮，本发明提供一种双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀。双压力角非对称渐开线剃齿刀齿廓两侧的压力角不等，不失一般性，取刀具右侧齿廓的压力角大于刀具左侧齿廓的压力角。剃齿刀刀齿的右侧齿廓与双压力角非对称渐开线齿轮的工作侧相啮合；剃齿刀刀齿的左侧齿廓与双压力角非对称渐开线齿轮的非工作侧相啮合。

双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀左侧齿廓曲面的形成：

以线段                                                为半径做出渐开线剃齿刀的第一个基圆柱3，发生面P1与第一个基圆柱面3相切，发生面P1上的线段MM¹与第一个基圆柱3的轴线成角度；当发生面P1沿着第一个基圆柱面3做无滑动的纯滚动时，线段MM¹的轨迹即为剃齿刀左侧齿廓曲面，亦为压力角较小的齿廓曲面。

双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀右侧齿廓曲面的形成：

以线段为半径做出渐开线剃齿刀的第二个基圆柱面4，其中，发生面P2与第二个基圆柱面4相切，发生面P2上的线段NN¹与第二个基圆柱4的轴线成角度；当发生面P2沿着第二个基圆柱面4做无滑动的纯滚动时，线段NN¹的轨迹即为剃齿刀右侧齿廓曲面，亦为压力角较大的齿廓曲面。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明提出在渐开线齿廓盘形剃齿刀齿廓的两侧采用不同的压力角，即相对于现有技术，仅增大齿轮工作侧的压力角。该剃齿刀用于承载能力大、抗冲击性能好、噪声低的双压力角非对称渐开线齿轮的精加工。经过剃齿后的双压力角非对称渐开线齿轮，其齿圈径向跳动误差、齿形及齿向误差等方面都可得到大大修正。因此，为了加工出满足工程实际需要的双压力角非对称渐开线齿轮，必须设计出双压力角非对称渐开线齿廓剃齿刀。

（2）本发明的双压力角非对称渐开线齿廓盘形剃齿刀的特点是：剃齿刀齿廓右侧分度圆法面压力角、左侧分度圆法面压力角、右侧分度圆端面压力角、左侧分度圆端面压力角分别为、、、，>,>。

（3）本发明专利根据渐开线齿廓曲面的生成特点，结合变压力角的特性，给出刀齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线齿廓盘形剃齿刀的设计思想，并推导出剃齿刀几何参数及尺寸的计算公式。相对于常规的渐开线盘形剃齿刀，该新型刀具能方便、快捷、高效地对双压力角非对称渐开线齿轮进行精加工。由于双压力角非对称渐开线齿轮性能优越、市场前景广阔。因此，该发明具有巨大的社会和经济效益。

附图说明

图1为双压力角非对称渐开线齿廓盘形剃齿刀主视图。

图2为双压力角非对称渐开线齿廓盘形剃齿刀法向齿形。