[发明专利]一种非对称齿轮的精确设计和修形方法

权利要求书

1.一种非对称齿轮的精确设计和修形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据齿条刀具的结构得到齿条刀具的齿廓方程；齿条刀具的一个齿的工作齿侧和非工作齿侧具有不同的压力角和齿根圆弧，对刀具进行压力角修形，使刀具的工作齿侧具有两个不同的压力角；

S2、根据齿条刀具的运动规律将齿条刀具的齿廓方程进行坐标变换，得到齿轮坐标系下的齿条刀具方程；

S3、根据齿条刀具和齿轮的啮合规律得到啮合方程；

S4、根据齿条刀具方程和啮合方程确定非对称齿轮的齿廓方程；

S5、根据齿廓数据，进行三维建模。

2.根据权利要求1所述的非对称齿轮的精确设计和修形方法，其特征在于，齿条刀具非工作齿侧直线段DE对应成形的非对称齿轮的渐开线齿廓为：

x2=(-l1sinα1-ρ1cosα1-rjφ)cosφ+(l1cosα1-ha1*m+rj)sinφy2=(l1sinα1+ρ1cosα1+rjφ)sinφ+(l1cosα1-ha1*m+rj)cosφφ=-(l1+ρ1cosα1sinα1-ha1*mcosα1)/(rjsinα1)]]>

0≤l1≤2ha1*mcosα1]]>

齿条刀具非工作齿侧直线段BC对应成形的非对称齿轮的渐开线齿廓为：

x2=(-l2sinα2+ρ2cosα2-rjφ)cosφ+(l2cosα2-ha1*m+rj)sinφy2=-(l2sinα2+ρ2cosα2-rjφ)sinφ+(l2cosα2-ha1*m+rj)cosφφ=(l2+ρ2cosα2sinα2-ha1*mcosα2)/(rjsinα2)]]>

0≤l2≤2ha1*mcosα2]]>

齿条刀具非工作齿侧圆弧段AD对应成形的非对称齿轮的齿根圆弧为：

x2=(-ρ1sinθ1-rjφ)cosφ+(-ρ1(cosθ1-sinα1)-ha1*m+rj)sinφy2=(ρ1sinθ1+rjφ)sinφ+(-ρ1(cosθ1-sinα1)-ha1*m+rj)cosφφ=(ρ1sinα1sinθ1-ha1*msinθ1)/(rjsinθ1)]]>

0≤θ1≤π2-α1]]>

齿条刀具工作齿侧圆弧段AB对应成形的非对称齿轮的齿根圆弧为：

x2=(ρ2sinθ2-rjφ)cosφ+(-ρ2(cosθ2-sinα2)-ha1*m+rj)sinφy2=-(ρ2sinθ2-rjφ)sinφ+(-ρ2(cosθ2-sinα2)-ha1*m+rj)cosφφ=-(ρ2sinα2sinθ2-ha1*msinθ2)/(rjsinθ2)]]>

0≤θ2≤π2-α2]]>

齿条刀具工作齿侧直线段BF对应成形的非对称齿轮的渐开线齿廓为：

x2=(l2sinα2+ρ2cosα2-rjφ)cosφ+(l2cosα2-ha1*m+rj)sinφy2=-(l2sinα2+ρ2cosα2-rjφ)sinφ+(l2cosα2-ha1*m+rj)cosφφ=(l2+ρ2cosα2sinα2-ha1*mcosα2)/(rjsinα2)]]>

0≤l2≤2ha1*m-f2*mcosα2]]>

齿条刀具工作齿侧直线段FC对应成形的非对称齿轮的渐开线齿廓为：

x2=(l3sinα3+ρ2cosα2+ha1*msinα2-rjφ)cosφ+(l3cosα3+ha1*m-f2*m+rj)sinφy2=-(l3sinα3+ρ2cosα2+ha1*msinα2-rjφ)sinφ+(l3cosα3+ha1*m-f2*m+rj)cosφφ=(l3+ha1*mcosα3-f2*mcosα3+ρ2cosα2sinα3+ha1*msinα2sinα3)/(rjsinα3)]]>

0≤l3≤ha1*m-f2*mcosα3]]>

式中：

l_i(i＝1,2,3)为齿条刀具的直线段的长度；

α_i(i＝1,2,3)为刀具两侧的压力角；

为齿顶高系数；

为顶隙系数；

r_j为齿轮节圆半径;

为修形系数;

ρ₁、ρ₂齿根圆弧的半径，计算公式如下：

ρ1=c1*m/(1-sinα1)]]>

ρ2=c1*m/(1-sinα2)]]>

对于未修形的齿轮，成形齿廓的曲线采用齿条刀具DE、BC、AD和AB段计算得到的方程；对于修形的齿轮，成形齿廓的曲线采用刀具DE、AB、AD、BF和FC段计算得到的方程。