[实用新型]对数螺旋线齿锥齿轮及加工该齿轮用对数螺旋线凸轮

说明书

本实用新型涉及一种对数螺旋线齿锥齿轮及加工该齿轮用对数螺旋线凸轮，属于机械领域。

齿轮生产在现代化机械制造业中占有重要地位，而锥齿轮在机械传动中的应用更是相当普遍，在锥齿轮传动中，由于直齿锥齿轮在传动的平稳性以及承载能力等方面，不如更加优越的螺旋锥齿轮，所以大型机械传动中的重型齿轮一般都采用螺旋锥齿轮，现有的螺旋锥齿轮按齿面节线分，大致有三种，一种是圆弧齿锥齿轮，一种是延伸外摆线齿锥齿轮，还有一种是准渐开线齿锥齿轮。这三种齿轮中使用最广泛的是圆弧齿锥齿轮，其次就是延伸外摆线齿锥齿轮。螺旋锥齿轮与直齿锥齿轮相比，在使用上有以下优点：1.增大了接触比，也就是增加了重迭系数，由于螺旋锥齿轮的齿线是曲线的，在传动过程中至少有两个或两个以上的齿同时接触，重迭交替接触的结果，减轻了冲击，使传动平稳，降低了噪音；2.由于螺旋角的关系，重迭系数增大，因而负荷比压降低，磨损较均匀，相应的增大了齿轮的负载能力，增长了使用寿命；3.可以实现大的传动比，小轮的齿数可以少至五齿；4.可以调整刀盘半径，利用齿线曲率修正接触区；5.可以进行齿面的研磨，以降低噪音、改善接触区和提高齿面光洁度，但是现有的螺旋锥齿轮的缺陷也是非常显著的。首先是啮合的精度难以进一步提高，这是由现有螺旋锥齿轮本身的齿形特点所造成，例如圆弧齿锥齿轮和延伸外摆线齿锥齿轮，它们的齿面节线分别为圆弧的一部分和延伸外摆线的一部分，无论是圆弧齿锥齿轮还是延伸外摆线齿锥齿轮，它们在齿长方向上齿面节线各点的螺旋角是不等的，因此一对匹配的螺旋锥齿轮除齿面节线中点处螺旋角是相等的之外，其它各点处的螺旋角是不等的，根据螺旋锥齿轮啮合原理可知，一对螺旋锥齿轮要想正确啮合必须满足以下条件：1.两轮的螺旋角必须大小相等，方向相反；2.两轮的法向压力角相等；3.两轮的法向模数必须相等，虽然后两个条件能够满足，但由于现有螺旋锥齿轮齿形本身的原因，第一个条件是无法满足的，要想提高其啮合精度，必须对匹配的一对螺旋锥齿轮的螺旋角进行修正，使其尽可能相等，这样才能使两个相互匹配的齿轮正确啮合，显然，要使相互匹配的两个螺旋锥齿轮在齿长方向上，齿面节线各点的螺旋角完全相等，加工工件的工艺是相当复杂的，甚至是不可能的，因此啮合精度的提高是有限的，而且也使齿轮本身造价大大提高了，另外，在使用过程中，修正后的匹配齿轮，只能同时使用，同时更换，不能单独更换，这就造成了相当大的浪费，极大地提高了设备使用和维护的费用。其次，现有螺旋锥齿轮的制作是比较复杂的，特别是在重型齿轮的制作上更是如此。我们知道制作现有圆弧齿锥齿轮的切齿原理是按“假想平顶齿轮”原理考虑的，也就是在切齿过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与被切削齿轮做无隙的啮合，这个假想平顶齿轮就是刀具，刀具切削刃在齿坯上逐渐切出齿形，若加工的齿轮越大，这个假想的平顶齿轮(即：刀具)也就越大，刀具的制作以及刀具刃的修磨也就更加困难，加工齿轮所需设备也就更加庞大复杂，制作现有延伸外摆线齿锥齿轮也是如此，我们知道延伸外摆线齿锥齿轮的切齿原理是按“假想平面齿轮原理考虑的”就是在切齿过程中，以假想平面齿轮与被切齿轮做无隙啮合，这个假想平面齿轮就是刀具，刀具的切削刃在齿坯上逐渐切出齿形，显然加工的齿轮越大，这个假想平面齿轮(即：刀具)，也就越大，由此我们不难看出，现有螺旋锥齿轮的制作是比较复杂的，特别是在制作重型齿轮方面就更加困难了，重型齿轮体积宠大，加工它们所用的铣刀盘也相当宠大，大型铣刀盘本身制作就相当困难，而且其刃的修磨也相当的复杂，可见加工大型齿轮的设备无疑也是相当庞大复杂的，这不仅极大地提高大型齿轮的生产成本及生产的技术难度，而且也使大型齿轮规格尺寸进一步提高受到限制。

本实用新型的目的旨在提供一种新的螺旋锥齿轮以及加工这种齿轮用的凸轮，即：对数螺旋线齿锥齿轮及加工该齿轮用对数螺旋线凸轮。这种新的螺旋锥齿轮不仅囊括了现有螺旋锥齿轮的全部优点，而且解决了现有螺旋锥齿轮存在的无法克服的缺陷问题，它不仅使螺旋锥齿轮的啮合精度得到极大的提高，而且使制作工艺的难度及生产成本大大降低，特别是在制造重型齿轮方面其优势更为突出，极大地扩大了齿轮制作的规格范围。

本实用新型是这样实现的：