[发明专利]渐开线直齿圆锥齿轮直接修形方法

摘要

渐开线直齿圆锥齿轮直接修形方法，属于齿轮的制造方法，克服现有技术的不足，直接通过数控机床加工出修形后的齿轮，不需要再对齿轮进行后续加工。其步骤是：确定齿端修形量、齿廓最大修形量和齿向修形长度；采用三维造型CAD软件建立四条齿轮理论渐开线；对共轭齿轮三维模型进行齿端修形，将齿的大端和小端修成等半径圆弧曲线；对共轭齿轮三维模型进行齿廓修形；将修形共轭齿轮三维模型转化为数控代码输入数控机床，由数控机床将毛坯直接加工。本发明可简化传统的圆锥齿轮加工成形方法，降低圆锥齿轮副啮合过程中的振动和噪声，同时减少载荷集中或者消除由于一对啮合的齿轮齿宽不等而造成的棱边效应。

主权项

1.一种渐开线直齿圆锥齿轮直接修形方法，包括下述步骤：(1)确定齿端修形量、齿廓最大修形量和齿向修形长度：齿端修形量为10～20um；齿廓最大修形量为20～40um；齿向修形长度占整个齿宽的10％～20％；(2)对共轭齿轮的两个齿轮的三维模型均进行齿向修形，根据齿向修形长度，采用三维造型软件建立四条球面半径不同的直齿圆锥齿轮的理论渐开线，依次为：大端理论渐开线、大端不修形理论渐开线、小端不修形理论渐开线和小端理论渐开线，大端不修形理论渐开线和小端不修形理论渐开线的扫描轨迹是它们端点连成的中间直线；大端理论渐开线绕着齿轮中心轴向着轮齿方向旋转得到大端旋转渐开线，将大端旋转渐开线和大端不修形理论渐开线的起始端点连成等半径圆弧曲线，作为大端扫描轨迹曲线；小端理论渐开线绕着齿轮中心轴向着轮齿方向旋转得到小端旋转渐开线，小端旋转渐开线的和小端不修形理论渐开线的起始端点连成等半径圆弧曲线，作为小端扫描轨迹曲线；(3)大端旋转渐开线和大端不修形理论渐开线沿着大端扫描轨迹曲线扫描成大端修形齿面；小端旋转渐开线和小端不修形理论渐开线沿着小端扫描轨迹曲线扫描成小端修形齿面；大端不修形理论渐开线和小端不修形理论渐开线沿着所述中间直线扫描成不修形齿面；最后不修形齿面、大端修形齿面和小端修形齿面三个齿面合并成一个齿向修形齿面，通过该齿面构造出齿向修形的共轭齿轮模型；(4)对上述共轭齿轮三维模型都进行齿廓修形：即对共轭齿轮理论渐开线靠近齿顶进行修形，用分割点将每个齿轮的两条理论渐开线都分成两部份，分割点为双齿对啮合到单齿对啮合的转换点，靠近齿顶的曲线部分围绕分割点进行旋转，旋转方向偏向轮体，根据齿廓最大修形量确定旋转角度；用大端理论渐开线和小端理论渐开线靠近齿顶的曲线部分旋转后的曲线组成的面将齿轮实体向外面部分去掉，得到直齿圆锥齿轮的齿向修形和齿廓修形实体三维模型；(5)共轭齿轮的修形三维模型转化为数控代码输入数控机床，由数控机床将毛坯直接加工成为修形后的齿轮、齿轮电极或者用于锻造成形的齿轮模具。