[发明专利]一种失配啮合制锥面包络锥蜗杆副及其制造方法

权利要求书

1.一种失配啮合制锥面包络锥蜗杆副的制造方法，其特征在于，

所述失配啮合制锥面包络锥蜗杆副包括锥蜗杆和锥蜗轮，所述锥蜗轮的齿面Σ₂由锥滚刀的产形面Σ₄范成，所述锥滚刀的产形面Σ₄与锥蜗杆的螺旋面Σ₁不同，齿面偶[Σ₄,Σ₂]和齿面偶[Σ₁,Σ₂]的相对位置和相对运动不同，齿面偶[Σ₁,Σ₂]为齿间点接触；

所述失配啮合制锥面包络锥蜗杆副的制造方法包括如下步骤：

步骤一：加工锥蜗杆的螺旋面Σ₁和锥滚刀的产形面Σ₄

(1)、建立坐标系组

工件g的动坐标系为所述动坐标系σ_g的单位基底矢沿着工件g轴线由小端指向大端，点O_g位于工件g轴线上，是工件g螺纹长度L_w的中点；

工件g的静坐标系为所述静坐标系σ_og的单位基底矢与动坐标系σ_g的单位基底矢重合，静坐标系σ_og的单位基底矢和张成水平面；

砂轮座的平动坐标系为对刀基准点O_ol位于单位基底矢上，a_lg为盘形锥面砂轮l磨削工件g过程中的工艺中心距，所述单位基底矢与平行，单位基底矢正向与水平面的夹角为工件g在参考点处的导程角γ_g；

盘形锥面砂轮l的坐标系为单位基底矢与砂轮座的平动坐标系σ_ol的单位基底矢重合，单位基底矢沿盘形锥面砂轮l的轴线，盘形锥面砂轮l的基本参数包括砂轮大端半径和砂轮半顶锥角盘形锥面砂轮l的坐标系σ_l相对于砂轮座的平动坐标系σ_ol绕单位基底矢的偏转角为当S＝1时，磨削朝向工件g小端的螺旋面当S＝2时，磨削朝向工件g大端的螺旋面

盘形锥面砂轮l产形锥面磨削工件螺旋面时，盘形锥面砂轮l大端朝向工件g的小端，大端圆心位于砂轮坐标系σ_l的原点；盘形锥面砂轮l产形锥面磨削工件螺旋面时，盘形锥面砂轮l大端朝向工件g的大端，大端圆心也位于砂轮坐标系σ_l的原点；

(2)、磨削锥蜗杆的螺旋面Σ₁和锥滚刀的产形面Σ₄

盘形锥面砂轮l磨削工件g过程中的工艺中心距a_lg可按下式确定：

其中，为工件g螺纹中点处齿根圆半径；

安装在砂轮座上的盘形锥面砂轮l磨削展成工件g的螺旋面Σ_g，工件g相对于其静坐标系做回转运动，砂轮座沿平行于工件g分锥母线的直线做平移运动，直线与工件g轴线的夹角为锥蜗杆的分锥角δ₁；

当工件g右旋时，若绕其自身轴线旋转的角速度矢指向大端，则砂轮座需载着盘形锥面砂轮l向小端运动，若绕其自身轴线旋转的角速度矢指向小端，则砂轮座需载着盘形锥面砂轮l向大端运动；当工件g左旋时，若绕其自身轴线旋转的角速度矢指向大端，则砂轮座需载着盘形锥面砂轮l向大端运动，若绕其自身轴线旋转的角速度矢指向小端，则砂轮座需载着盘形锥面砂轮l向小端运动；

当工件g绕其轴线转过角度时，砂轮座相对于对刀基准点O_ol的移动距离p为锥蜗杆沿其分锥母线的螺旋参数；

步骤二：加工锥蜗轮

锥蜗轮毛坯的静坐标系为所述静坐标系σ_o2的单位基底矢沿着锥蜗轮的轴线由小端指向大端，单位基底矢沿着锥滚刀轴线与锥蜗轮轴线的公垂线方向，点O'₄和O₂分别是此公垂线在锥滚刀轴线和锥蜗轮轴线上的垂足，a₄₂为锥滚刀范成锥蜗轮过程中的工艺中心距，点O'₄沿锥滚刀轴线到其小端的距离为z₄₂，z₄₂为锥滚刀的工艺安装距，可按下式确定：

z₄₂＝k₄₂a

其中，k₄₂为锥滚刀的工艺安装距系数，a为失配啮合制锥面包络锥蜗杆副的中心距；

用所述步骤一得到的锥滚刀范成锥蜗轮时，锥滚刀和锥蜗轮毛坯都绕各自的轴线做回转运动，锥滚刀和锥蜗轮的角速度矢分别为和将这两个矢量移至同一平面内，正向夹角的补角为Σ₄₂，是锥滚刀与锥蜗轮的工艺轴交角，锥滚刀与锥蜗轮毛坯间的传动比为工艺传动比i₄₂；

锥滚刀滚切锥蜗轮时的参考点选取在锥滚刀的产形面的小端齿顶处，以锥滚刀的产形面和锥蜗轮的凸面作为主要承载面，确定锥蜗轮的面锥角δ_a2；

步骤三：装配失配啮合制锥面包络锥蜗杆副

步骤一得到的锥蜗杆与步骤二得到的锥蜗轮，按中心距a、轴交角Σ、锥蜗杆安装距z_A装配，形成失配啮合制锥面包络锥蜗杆副。