一種橢圓齒線圓柱齒輪及其加工方法

一種橢圓齒線圓柱齒輪及其加工方法
【專利摘要】一種橢圓齒線圓柱齒輪及其加工方法，屬于齒輪生產(chǎn)加工【技術(shù)領(lǐng)域】。分別對輪齒凸面與凹面進(jìn)行加工，其特點(diǎn)是：將輪坯安裝在可沿輪坯軸心作圓周運(yùn)動的支撐架上，輪坯還具有垂直于輪坯軸向的平移運(yùn)動，所述輪坯的圓周運(yùn)動和平移運(yùn)動之間為展成運(yùn)動關(guān)系；將加工齒形的刀具固定在刀架上，并使刀具作自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具與輪坯之間做展成運(yùn)動，刀具自旋轉(zhuǎn)中心線與輪坯展成運(yùn)動時(shí)的移動方向呈（90°－θ）的角度，其中，0°＜θ≤35°。形成的齒輪的齒廓為漸開線，齒線的展開曲線為橢圓的一部分，凸面齒線與凹面齒線具有相同的幾何形狀參數(shù)。本發(fā)明產(chǎn)品具有嚙合線長、傳動平穩(wěn)、承載力強(qiáng)等特點(diǎn)，其更適用于高速、重載傳動機(jī)構(gòu)中，也可以替代廣泛使用的直齒圓柱齒輪與斜齒圓柱齒輪的應(yīng)用。
【專利說明】一種橢圓齒線圓柱齒輪及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪生產(chǎn)加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]弧齒圓柱齒輪副傳動具有嚙合線長、傳動平穩(wěn)、無軸向分力等特點(diǎn)，在理論研究與工程應(yīng)用中得到重視。已公開的《弧齒圓柱齒輪及其加工方法與加工裝置》發(fā)明專利(專利號ZL200410041297.2)提及的弧齒圓柱齒輪已得到應(yīng)用，但是弧齒圓柱齒輪副的嚙合特征與加工方法有其局限性，其嚙合重合度與承載能力還需要不斷提升，特別是其制造方法有一定的難度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種嚙合線長、傳動平穩(wěn)、承載力強(qiáng)的漸開線橢圓齒線圓柱齒輪。
[0004]本發(fā)明齒輪的齒廓為漸開線，齒線的展開曲線為橢圓的一部分，凸面齒線與凹面齒線具有相同的幾何形狀參數(shù)。
[0005]所述齒線的展開曲線可以為以齒輪中間截面為對稱面的橢圓線，也可以為以齒輪中間截面為不對稱面的橢圓線。
[0006]研究表明:漸開線橢圓齒線圓柱齒輪與弧齒圓柱齒輪相比具有嚙合線長、傳動平穩(wěn)、承載力強(qiáng)等特點(diǎn)，其更適用于高速、重載傳動機(jī)構(gòu)中，也可以替代廣泛使用的直齒圓柱齒輪與斜齒圓柱齒輪的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明同時(shí)還提出該齒輪的一種加工方法。
[0008]分別對輪齒凸面與凹面進(jìn)行加工，其特點(diǎn)是:將輪坯安裝在可沿輪坯軸心作圓周運(yùn)動的支撐架上，輪坯還具有垂直于輪坯軸向的平移運(yùn)動，所述輪坯的圓周運(yùn)動和平移運(yùn)動之間為展成運(yùn)動關(guān)系；將加工齒形的刀具固定在刀架上，并使刀具作自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具與輪坯之間做展成運(yùn)動，刀具自旋轉(zhuǎn)中心線與輪坯展成運(yùn)動時(shí)的移動方向呈(90° — Θ)的角度，其中，0° < Θ≤35°。
[0009]展成運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)漸開線齒廓的加工，斜安裝的旋轉(zhuǎn)刀具可以實(shí)現(xiàn)橢圓齒線的加工。本發(fā)明可保證旋轉(zhuǎn)的刀具與被加工的工件之間互不干涉，具有簡便的加工方法，可實(shí)現(xiàn)漸開線橢圓齒線圓柱齒輪的高效加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1產(chǎn)品的齒線展開圖。
[0012]圖3為輪齒凸面的加工方法原理圖。
[0013]圖4為輪齒凹面的加工方法原理圖。
[0014]圖5為本發(fā)明的實(shí)物圖。[0015]圖6為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖7為圖6產(chǎn)品的齒線展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一、加工工藝:
每個(gè)齒線輪齒主要由凸面與凹面構(gòu)成。輪齒的凸面與凹面分別加工。
[0018]圖3表示了每個(gè)輪齒的凸面加工加工原理圖。
[0019]將輪坯A安裝在可沿輪坯軸心作圓周運(yùn)動V2的支撐架上，輪坯A還具有垂直于輪還軸向的平移運(yùn)動VI,輪還A的圓周運(yùn)動V2和平移運(yùn)動VI之間為展成運(yùn)動關(guān)系。
[0020]將加工齒形的刀具B固定在刀架上，并使刀具B作自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動V3。
[0021]刀具B與輪坯A之間做展成運(yùn)動，刀具自旋轉(zhuǎn)中心線L1與輪坯A展成運(yùn)動時(shí)的移動方向呈(90° - Θ)的角度，并控制0° < Θ≤35°。
[0022]圖4表示了每個(gè)輪齒的凹面加工加工原理圖。
[0023]將輪坯A安裝在可沿輪坯軸心作圓周運(yùn)動V2的支撐架上，輪坯A還具有垂直于輪還軸向的平移運(yùn)動VI,輪還A的圓周運(yùn)動V2和平移運(yùn)動VI之間為展成運(yùn)動關(guān)系。
[0024]將加工齒形的刀具B固定在刀架上，并使刀具B作自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動V3。
[0025]刀具B與輪坯A之間做展成運(yùn)動。
[0026]刀具B的安裝時(shí)，其刀具自旋轉(zhuǎn)中心線L2角度與加工輪齒的凸面時(shí)的刀具自旋轉(zhuǎn)中心線L1相比，為反向Θ角。
[0027]二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征:
加工成的產(chǎn)品實(shí)物圖如圖5，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，齒線展開圖見圖2。
[0028]本發(fā)明在圓柱面上均布的若干個(gè)輪齒1分別呈橢圓線段，齒廓2為漸開線。
[0029]齒線的展開曲線為橢圓的一部分，凸面齒線3與凹面齒線4具有相同的幾何形狀參數(shù)。在橢圓線中，橢圓的長軸為a，橢圓的短軸為b，b/a=COS0，其中，0° < Θ≤35°。
[0030]齒線的展開曲線可以為以齒輪中間截面S1為對稱面的橢圓線。制成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2。
[0031]齒線的展開曲線也可以為以齒輪中間截面S2為不對稱面的橢圓線。制成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖如圖6、7。
[0032]無論圖1還是圖6的輪齒形式，都可以增加嚙合線長度，改善輪齒的受力狀態(tài)，提高輪齒的抗彎強(qiáng)度與接觸強(qiáng)度，有效地提升齒輪的承載能力，同時(shí)增大齒輪副的嚙合重合度，使齒輪傳動更加平穩(wěn)。
【權(quán)利要求】
1.一種橢圓齒線圓柱齒輪，齒輪的齒廓為漸開線，其特征在于齒線的展開曲線為橢圓的一部分，凸面齒線與凹面齒線具有相同的幾何形狀參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓齒線圓柱齒輪，其特征在于:所述齒線的展開曲線為以齒輪中間截面為對稱面的橢圓線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓齒線圓柱齒輪，其特征在于:所述齒線的展開曲線為以齒輪中間截面為不對稱面的橢圓線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的橢圓齒線圓柱齒輪，其特征在于:所述橢圓線中，橢圓的長軸為a,橢圓的短軸為b, b/a=cos Θ，其中，0° < Θ < 35°。
5.如權(quán)利要求1所述的橢圓齒線圓柱齒輪的加工方法，分別對輪齒凸面與凹面進(jìn)行加工，其特征在于:將輪坯安裝在可沿輪坯軸心作圓周運(yùn)動的支撐架上，輪坯還具有垂直于輪坯軸向的平移運(yùn)動，所述輪坯的圓周運(yùn)動和平移運(yùn)動之間為展成運(yùn)動關(guān)系；將加工齒形的刀具固定在刀架上，并使刀具作自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具與輪坯之間做展成運(yùn)動，刀具自旋轉(zhuǎn)中心線與輪坯展成運(yùn)動時(shí)的移動方`向呈(90° - Θ)的角度，其中，0° < Θ≤35°。
【文檔編號】B23F9/08GK103727206SQ201410023355
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】宋愛平 申請人:宋愛平