[发明专利]球面渐开线齿形弧齿锥齿轮刨齿法及其切齿刀具与机床

说明书

本发明涉及球面渐开线齿形弧齿锥齿轮刨齿法及其切齿刀具与机床，采用直线刀刃的刨刀往复直线切削远动，刨削切制设计齿形为球面渐开线的弧齿锥齿轮，刨刀和刨床构造简单，可实施锥齿轮的粗、半精及精切齿面。使用超硬刀具材料并适用于淬火后硬齿面精加工，切齿调整简易，可显著降低弧齿锥齿轮切齿成本。

技术领域

本发明属于相交轴弧齿锥齿轮齿面设计及其切齿加工领域，更确切地说属于采用直线往复运动的单齿刨刀刨削切制设计齿形为球面渐开线的弧齿锥齿轮技术和装备。

背景技术

弧齿锥齿轮(GLEASON圆弧齿制)为多种曲线齿锥齿轮中最具代表性的一种，在相交轴传动中使用历史最为悠久且应用广泛。和其他曲线齿锥齿轮(OERLIKON制、KLINGELBERG制)轮齿设计及切齿运动有所不同，但相同的是均采用直线刀刃的端齿刀盘，籍助刀盘回转沿齿槽以铣削切削方式切齿；获得的锥齿轮齿面均为复杂曲面，齿形也不是锥齿轮传动理论要求的球面渐开线齿形；设计计算复杂；切齿刀盘种类、规格繁多，造价不菲；切齿机床运动、结构复杂，价格昂贵；齿面测量、切齿调整困难，共轭齿面获得优良接触区不易……，在齿轮设计与切齿领域属于最为难以掌控的技术。

针对以上弧齿锥齿轮传统切齿的问题，发明人在中国发明专利“球面渐开线齿形收缩齿制弧齿锥齿轮的切齿方法，200610017213.0”和专著《渐开线齿轮产形线切齿法，吉林科学技术岀版社出版，2008》中，已系统详尽地建立了以产形线切齿法设计、切制球面渐开线齿形圆弧齿线形状的弧齿锥齿轮的专利技术，以期解决前述传统设计与切齿的问题，专利技术方案是：切齿时工件形成其基圆锥与基圆锥相切的切平面(Q)构成纯滚动关系(即ω/ω₁＝sinδ_b)，位于切平面(Q)上的圆弧刀刃则自齿顶至齿根切削生成齿面；为避免切齿干涉建立了虚拟的曲柄(相当传统切齿的刀位)--连杆(相当传统切齿的刀盘半径)-滑块运动机构，从而完整建立了切制球面渐开线齿形弧齿锥齿轮的刀具、机床与切齿工艺方法，但是，所釆用的刀具还是结构比较复杂的回转刀盘结构，按齿面生成规律只能按车齿进行切齿工作，即只能进行齿面精切，本着大成至简，本发明再提供更为简化的技术手段：釆用直线往复运动(模拟曲柄--连杆--滑块运动机构的滑块直线往复运动)的单齿刨刀刨削切制设计齿形为球面渐开线的弧齿锥齿轮，以求用最简单的刀具与机床，最简便的切齿调整方法，设计及切制质量更好的软、硬齿面弧齿锥齿轮，最终达到大幅度降低成本。

上述以最精确又最简捷的设计，使用最简单的刀具与机床，最简便的切齿调整方法，满足更多行业，设计及切制优良质量的软、硬齿面弧齿锥齿轮以求大幅度降低成本，即是本发明的目的。

发明内容

为实现本发明目的，本发明的技术手段及特征如下：

1.采用发明人的中国发明专利“球面渐开线齿形收缩齿制弧齿锥齿轮的切齿方法，200610017213.0”和专著《渐开线齿轮产形线切齿法，吉林科学技术岀版社出版，2008》创立的球面渐开线齿形弧齿锥齿轮的产形线切齿基础方案：切齿时工件形成其基圆锥与基圆锥相切的切平面(Q)构成纯滚动关系(即ω/ω₁＝sinδ_b)，运用虚拟的曲柄(相当传统切齿的刀位)--连杆(相当传统切齿的刀盘半径)-滑块运动机构，以保证获得正确的球面渐开线齿形及避免切齿干涉，在此基础上进一步简化制造、齿面修形技术，获取共轭齿面优良接触区，充分发挥理论正确啮合的球面渐开线齿形锥齿轮的优越性，保证加工齿轮良好的啮合工作质量；