[发明专利]一种非对称齿轮的磨齿方法

说明书

一种非对称齿轮的磨齿方法，属于机械加工技术领域，本发明解决了应用现有技术手段对非对称齿轮进行磨齿的耗时长、成本高、技术复杂的问题，本发明包括以下步骤：将代加工齿轮的左右齿面的模数、压力角和螺旋角数值进行统一；根据统一后的齿轮的左右齿面模数、压力角和螺旋角数值计算得出压力角修正量与螺旋角修正量；将压力角修正量与螺旋角修正量输入到磨齿机编辑程序中；磨齿加工，得到非对称齿轮，本发明主要用于指导非对称齿轮的磨齿工作。

技术领域

本发明为一种非对称齿轮的磨齿方法，属于齿轮加工技术领域。

背景技术

齿轮传动是变速器中最核心的零部件，变速器工作时齿轮两侧齿面的受力原理不同，如图1所示，齿轮一侧传递正向驱动力，另一侧为反拖受力面。受力要求的不同就影响了齿轮两侧齿面的设计参数，与对称齿轮相比，非对称渐开线齿轮能够有效地提高齿轮的综合承载能力、改善齿面润滑状况、减小齿轮的重量和尺寸、降低齿轮的振动及噪音。所以进行非对称齿的设计，就能最大化的满足两侧齿面的工作要求。

所谓非对称齿面，参见图1所示，指的是齿轮两侧齿面的模数压力角和螺旋角不同，所述齿轮的参数如表1所示，

表1非对称齿的设计参数

如图2所示，常规的成形磨齿机编程时，要求齿轮的左右齿面模数、压力角、螺旋角输入相同的值，无法直接实现左、右齿面输入不同的模数、压力角、螺旋角，所以无法直接实现非对称齿轮加工。

对于非对称齿轮的磨齿加工，一种方法是采用蜗杆磨齿，将砂轮修整器两侧做成非对称，但是这种砂轮修整器制造成本是一般砂轮修整器的2～3倍，制造周期也更长，只适用于大批量产品加工。

另一种方法是购买磨齿机厂家的齿形编辑软件，该软件可将轮齿左右面的数据转化成点数据文件，再通过USB接口导入至磨齿设备程序中，从而实现不对称齿轮的磨齿，但是软件的采购费用是50万，价格昂贵。

现有技术中：

(1)2007年8月1日公开的专利文献CN 101007364 A，公开了一种双压力角非对称齿轮的加工方法，克服了齿轮两侧压力角同时增大引起的轮齿齿顶变薄，重合度降低，加载时容易断齿的缺点，其步骤包括：装载CAXA线切割软件后，将非对称齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线方程与过渡曲线方程输入到绘图工具栏的公式曲线中，将参变量输入到起始值和终止值栏中，再将齿顶圆弧的方程输入公式曲线，齿顶圆弧的参变量的起始点为非工作齿侧渐开线的终止点；计算得出非对称齿轮齿廓曲线，通过360°阵列完成整个非对称齿轮的外形齿廓；将非对称全齿图形的所有数据通过线切割软件的自动转换功能转换成线切割加工程序指令3B代码；线切割机床的控制系统根据3B代码，完成非对称系数范围1.0～1.3289的非对称齿轮加工。

此发明提供的加工方法只适用于无螺旋角的齿轮，而且加工效率低，不能用于齿轮的精加工。

(2)2014年2月19日公开的专利文献CN 103593536 A，公开了一种非对称齿轮的精确设计和修形方法，修形后的刀具能够直接加工得到渐开线修形的成形齿轮，提高了齿轮加工的效率，得到修形的成形齿轮简单实用，上述发明包括以下步骤：S1、根据齿条刀具的结构得到齿条刀具的齿廓方程；S2、根据齿条刀具的运动规律将齿条刀具的齿廓方程进行坐标变换，得到齿轮坐标系下的齿条刀具方程；S3、根据齿条刀具和齿轮的啮合规律得到啮合方程；S4、根据齿条刀具方程和啮合方程确定非对称齿轮的齿廓方程；S5、根据齿廓数据，进行三维建模。

此发明所述非对称只是两侧齿面螺旋角不同，而且所述的计算公式中未考虑螺旋角角度，计算得到的螺旋角修形角度偏差较大。