[发明专利]一种渐开线蜗杆齿型修整的方法

说明书

本发明提供了一种渐开线蜗杆齿型修整的方法，该蜗杆的法向模数为m1，轴向模数为m2，头数为z，轴向压力角为a°，大径为φº，分度圆直径为φ¹，小径φ²，所述方法包括如下步骤：1）在蜗杆轮齿的齿廓上确定一个修型起始点，在齿顶上确定一个修型终点；2）在修型起始点和终点之间的轮齿部分上画出一条圆弧线，该圆弧线的半径为：m1‑f（法向模数‑裕度）；3）以该圆弧线为基准对轮齿的齿型进行修整。上述技术方案能够将蜗轮、蜗杆的有效啮合长度向可用长度延伸，使啮入、啮出瞬时圆滑转接，减少撞击震动和异响。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种渐开线蜗杆齿型修整的方法。

背景技术

汽车助力转向器(EPS)中蜗轮、蜗杆的加工一直备受关注，其加工质量及一致性影响整个管柱的品牌和价位。蜗轮、蜗杆啮合的质量决定了传动的平稳、可靠、震动和异响，直接影响了购车者对轿车的舒适度及满意度。蜗轮、蜗杆传动与齿轮传动有明显的区别，它不仅有径向运动还有轴向运动，径向的撞击啮入，轴向的挤压摩擦都是产生异响的重要原因。各汽车厂家对EPS的要求越来越人性化，越来越严格。提高蜗轮、蜗杆的加工质量，确保蜗轮、蜗杆的光滑转接，平稳传动，助力均匀柔和、安全可靠，是换代升级的必由之路。

蜗轮齿型是遵循“ZI”型螺旋线形式被滚刀铣削而成，它与蜗杆啮合面上每个点的轨迹都呈渐开线形式展开。所以检测的图表都是渐开线式的下弦月“︶”。这个凹弧的深度是指：在全齿深上齿根、齿鼓、齿顶三者之间的弧度。

蜗杆齿形的加工是靠金刚笔在砂轮上修出的型面磨削而成，实际上齿廓全程上是分成几段（多数分5—7段），由多条斜直线折叠而修成的曲线，在曲率较小的齿廓中部失真较少，在齿顶曲率最大处失真最大；直线与直线的接头处会形成一个隆起凸点叫做豁口，他就是撞击的原点。豁口越多，豁口凸起越高，就会使撞击率越高，撞击力越大，震动越多，异响越大。

因此，对蜗杆齿形的修整引起了人们越来越多的关注，但是传统的砂轮修整法是直线修型法（按压力角修成三角形或梯形、方牙型），齿顶修圆只是概念上或习惯性的去刺、倒圆作用，没有任何深层次的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种渐开线蜗杆齿型修整的方法，将蜗轮、蜗杆的有效啮合长度向可用长度延伸，使啮入、啮出瞬时圆滑转接，减少撞击震动和异响。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种渐开线蜗杆齿型修整的方法，该蜗杆的法向模数为m1，轴向模数为m2，头数为z，轴向压力角为a°，大径为φº，分度圆直径为φ¹，小径φ²，所述方法包括如下步骤：1）在蜗杆轮齿的齿廓上确定一个修型起始点，在齿顶上确定一个修型终点；2）在修型起始点和终点之间的轮齿部分上画出一条圆弧线，该圆弧线的半径为：m1-f（法向模数-裕度）；3）以该圆弧线为基准对轮齿的齿型进行修整。

在步骤1）中，修型起始点的直径为（蜗杆起始啮入点直径+蜗杆实际啮合深度）。

其中，蜗杆起始啮合点直径计算公式为：H=蜗杆分度圆直径-蜗杆实际啮合深度/2，即：H=φ¹-K/2；蜗杆实际啮合深度计算公式为：K=（蜗杆大径-蜗杆小径）/2-蜗杆蜗轮大、小径R之和的1/4与中心距之差, 即：K=（φº-φ²）/2-［（φº+φ²+ψº+ψ²)/4-L]，其中ψº、ψ²为蜗轮齿型的大、小直径，L为涡轮蜗杆啮合中心距。

在步骤1）中，修型终点采用如下方式确定：从修型起始点向蜗杆中心轴线作一条斜线，该斜线和蜗杆中心轴线的夹角等于蜗杆的轴向压力角a°，以修型起始点为圆心，以m1-f（法向模数-裕度）为半径作圆，交于斜线N点，再以N点为圆心，以m1-f（法向模数-裕度）为半径作圆，交于齿廓上的修型起始点和齿顶G点，该G点即为修型终点。