[发明专利]一种蜗轮的虚拟成形方法

摘要

本发明涉及一种蜗轮的虚拟成形方法，特别涉及一种环面蜗杆副中的蜗轮齿槽的虚拟成形方法。根据环面蜗杆的螺旋面成形方法，依据啮合理论得到虚拟蜗轮滚刀的截面线，在截面线所在轴截面上取三个不同的点作为控制点，以及控制点随虚拟蜗轮滚刀相对蜗轮运动的三条螺旋线，保持截面线的形状不变，使三个控制点按其对应的三条螺旋线运动，得到截面线的轨迹曲面，对虚拟蜗轮滚刀的其余各截面线重复上述过程，利用这些轨迹曲面对蜗轮的毛坯进行剪切，可得到蜗轮的一个完整齿槽，将完整齿槽在蜗轮上按齿数做圆周阵列，即得到蜗轮的三维数字模型。可以根据需要确定刀齿截面的密度，得到高精度的蜗轮三维数字模型。

主权项

蜗轮的虚拟成形方法，其特征在于，包括：环面蜗杆(1)和蜗轮(2)的中心距为a，传动比为i12，蜗杆轴线(3)和蜗轮轴线(4)的公垂线与蜗杆轴线(3)和蜗轮轴线(4)的垂足分别为蜗杆垂足O1和蜗轮垂足O2，O1O2＝a，当环面蜗杆(1)绕蜗杆轴线(3)转动任意角度时，蜗轮(2)转过角度环面蜗杆(1)和蜗轮(2)构成环面蜗杆传动，将虚拟蜗轮滚刀(5)替换环面蜗杆(1)，虚拟蜗轮滚刀(5)的轴线即滚刀轴线(6)与蜗杆轴线(3)重合，当虚拟蜗轮滚刀(5)绕蜗杆轴线(3)转动任意角度时，蜗轮(2)也转过角度虚拟蜗轮滚刀(5)滚切出蜗轮(2)的齿槽；根据环面蜗杆(1)的螺旋面成形方法，依据啮合理论得到虚拟蜗轮滚刀(5)通过滚刀轴线(6)的截面线(7)，在截面线(7)所在轴截面上取三个不同的点即第一控制点(A)、第二控制线(B)和第三控制点(C)；虚拟蜗轮滚刀(5)滚切蜗轮(2)时，设定蜗轮(2)不转动，则虚拟蜗轮滚刀(5)的运动转化为绕滚刀轴线(6)的自转和绕蜗轮轴线(4)的公转，当自转角度等于公转角度等于且其中负号“‑”表示转向与相反，第一控制点(A)、第二控制点(B)和第三控制点(C)随虚拟蜗轮滚刀(5)的运动分别得到第一条螺旋线(7A)、第二条螺旋线(7B)和第三条螺旋线(7C)；保持截面线(7)的形状不变，第一控制点(A)、第二控制点(B)和第三控制点(C)按其对应的第一条螺旋线(7A)、第二条螺旋线(7B)和第三条螺旋线(7C)运动，得到截面线(7)的轨迹曲面(8)；对虚拟蜗轮滚刀(5)的其余通过滚刀轴线(6)的各截面线，重复上述过程，得到其余各截面线的轨迹曲面，利用轨迹曲面(8)和其余各截面线的轨迹曲面对蜗轮(2)的毛坯进行剪切，可得到蜗轮(2)的一个完整的齿槽(9)；将完整的齿槽(9)在蜗轮(2)上按齿数做圆周阵列，即得到蜗轮(2)的三维数字模型(10)。