[发明专利]一种用于直齿插齿刀优化设计的方法

权利要求书

1.一种用于直齿插齿刀优化设计的方法，其特征是：该方法至少包括如下 步骤：

步骤1)插齿刀的齿数Z₀的确定；

步骤2)最大变位系数X₀max的确定；

步骤3)最小变位系数X₀min的确定；

步骤4)根据步骤1)至步骤3)中的齿数Z₀、最大变位系数X₀max、最小 变位系数X₀min，计算出插齿刀基本截面到前端面的距离，以及插齿刀原始截面、 前端面、检查截面的齿形参数；

步骤5)根据步骤4)计算的参数设计插齿刀，对被切内齿轮进行加工。

2.根据权利要求1所述的一种用于直齿插齿刀优化设计的方法，其特征是: 所述步骤1)插齿刀的齿数Z₀的确定：

a)插齿刀的齿数先按公式Z₀＝Z₂/1.5～Z₂/2进行初选；其中，Z₂为被切内齿轮；

b)从初选中的齿数中选择与磨齿机分度蜗轮副、被切齿轮齿数无公约数的齿 数；

c)从无公约数的齿数中选用多的齿数。

3.根据权利要求1所述的一种用于直齿插齿刀优化设计的方法，其特征是: 所述步骤2)最大变位系数X₀max的确定要受到插齿刀齿顶变尖的限制、切入顶 切的限制、负啮合角现象的限制和内齿轮过渡曲线干涉的限制。

4.根据权利要求1所述的一种用于直齿插齿刀优化设计的方法，其特征是: 所述步骤3)最小变位系数X₀min的确定：先计算出不发生内齿轮顶切的最小变 位系数X₀min值，然后将此值代入限制条件中进行验算，最后取各限制条件中最 大的一个最小变位系数，作为新插齿刀的最小变位系数X₀min。

5.根据权利要求3所述的一种用于直齿插齿刀优化设计的方法，其特征是: 所述的步骤2)中的插齿刀齿顶变尖的限制：插齿刀允许的最小齿顶宽度[S_a0]_min按下式计算：

[S_a0]_min＝S_a0yA_c

式中：A_c——压力角系数A_c＝0.55/(tanα)^0.5915

S_a0y＝{m[-0.032+0.0065mZ₀-6.8X10^-5x(mZ₀)²+3.2x10^-7x(mZ₀)³]

+[0.027-0.0026mZ₀+5.6x10^-5(mZ₀)²-3.6x10^-7x(mZ₀)³]}^1/2

不发生齿顶变尖所允许的最大变位系数(X₀)_max，可根据齿顶变尖的限制条 件，按下式循环试算求出:

S_a0＝[π+4X₀tanα/Z₀+(invα-invα_a0)]r_a0

式中:S_a0——插齿刀顶刃实际宽度

r_a0——插齿刀齿顶圆半径

α——插齿刀的分度圆压力角

α_a0——插齿刀的齿顶圆压力角

m——模数

设计时需预先设定变位系数X₀值，然后求出S_a0，再将其与最小允许齿厚(S_a0) _min进行比较，当|S_a0-(s_a0)_min|≤0.01时，则所取X₀为(X₀)_max。