[发明专利]一种弧齿锥齿轮的刀具修根参数确定方法

说明书

本发明公开了一种弧齿锥齿轮的刀具修根参数确定方法，包括如下步骤：(1)确定修根效果范围在配对齿轮齿面的位置；(2)确定修根效果范围在被修根齿轮齿面的位置；(3)确定修根效果范围对应在被修根齿轮的加工刀具上的位置；(4)确定刀具上修根突头曲线的参数。解决了现有技术中确定刀具修根突头参数的过程需要进行反复尝试，耗费时间且操作繁琐的问题。本发明可以根据与被修根齿轮的修根部位相啮合的配对齿轮齿顶处的参数来确定刀具修根突头参数，能够直接计算出合适的刀具修根突头参数结果，不需要反复尝试，可以改善齿面边缘接触和应力集中问题。

技术领域

本发明属于弧齿锥齿轮技术领域，尤其涉及一种弧齿锥齿轮的刀具修根参数确定方法。

背景技术

在实际传动过程中，弧齿锥齿轮副的空间相对位置不会在标准安装位置，因为在负载的情况下齿轮、齿轮轴、轴承、壳体等会发生变形，齿轮轴的真实空间位置发会错位，而且由于制造误差、装配误差、齿面变形等原因使得齿面的相对位置关系与理论设计的状态不一致，所以齿轮副的实际接触斑点会由预设的位置偏移到其他位置，发生边缘接触，造成应力集中，齿轮啮合不平稳，引起齿轮振动和啸叫，降低齿轮强度，进而造成断齿现象。

为了避免边缘接触和应力集中，需要对弧齿锥齿轮的齿面进行修根，将齿轮齿根部位相对原来的理论廓形做适量的减材料处理。采用的方法是在刀具廓形上增加修根突头，目的是在靠近齿根部位修出一条沿齿宽方向的修形区域，使齿根部位去除更多的材料。

刀具修根突头参数决定了齿面的修形量，需要选取适当。修根量太小，起不到改善边缘接触的作用；修根量太大，对齿面的破坏太大，会削弱轮齿的强度。由于直接确定弧齿锥齿轮齿根处的修根范围较困难，现有的确定刀具修根突头参数的方法是先给定一个刀具修根突头的参数，然后计算被修根齿轮的齿面数据，对修根后的齿轮副进行TCA分析，判断齿轮副的啮合特性是否满足要求，如果不满足要求则需要对刀具修根突头参数进行修改，通过反复尝试，最终确定出合理的刀具修根突头参数，上述过程需要耗费大量时间，而且操作起来也较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弧齿锥齿轮的刀具修根参数确定方法，解决了现有技术中确定刀具修根突头参数的过程需要进行反复尝试，耗费时间且操作繁琐的问题。本发明可以根据与被修根齿轮的修根部位相啮合的配对齿轮齿顶处的参数来确定刀具修根突头参数，能够直接计算出合适的刀具修根突头参数结果，不需要反复尝试，可以改善齿面边缘接触和应力集中问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种弧齿锥齿轮的刀具修根参数确定方法，包括以下步骤：

步骤(1)、确定修根效果范围在配对齿轮齿面的位置：在配对齿轮齿面上的修根效果范围终止点是点，确定点在旋转投影截面内的坐标在配对齿轮齿面上的修根效果范围起始点是点，确定点在旋转投影截面内的坐标根据求出配对齿轮齿面的修根效果范围终止点的位置矢量根据求出配对齿轮齿面的修根效果范围起始点的位置矢量

步骤(2)、确定修根效果范围在被修根齿轮齿面的位置：根据配对齿轮和被修根齿轮的啮合关系，由配对齿轮齿面的位置矢量求出与点啮合的被修根齿轮齿面上点的位置矢量由配对齿轮齿面的位置矢量求出与点啮合的被修根齿轮齿面上点的位置矢量

步骤(3)、确定修根效果范围对应在被修根齿轮的加工刀具上的位置：通过坐标转换求解出加工被修根齿轮齿面上的位置矢量为的点对应在刀具坐标系内的位置矢量以及位置矢量为的点对应在刀具坐标系内的位置矢量进而得到加工被修根齿轮齿面上点和点对应在刀具上的轴向高度；

步骤(4)、确定刀具上修根突头曲线的参数：根据加工被修根齿轮齿面上点和点对应在刀具上的轴向高度，同时利用几何关系和设计的修形量，求解出刀具上修根突头曲线的参数。

更进一步地，本发明的特点还在于：