專利名稱：一種加工準端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計算方法
技術領域：
一種加工準端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計算方法，屬于基礎機械零件領域，具體涉及一種端面齒形非常接近圓弧的準端面圓弧齒輪加工用滾刀以及滾刀的前刃面齒形坐標的計算方法。
背景技術：
目前，平行軸齒輪主要有漸開線齒輪和圓弧齒輪兩種。前者是線接觸共軛的齒輪傳動，后者是點接觸共軛的齒輪傳動。從嚙合原理的角度，圓柱齒輪的齒面是基本齒條齒面在相對遠動中的包絡曲面，而基本齒條的法截面齒形稱為基準齒形，是齒輪最主要的、最基本的標準之一。我國漸開線齒輪的基準齒形標準(GB1356-87)是齒形角等于20°的梯形齒形，漸開線齒輪基本齒條的齒面是平面，其正反面完全一樣，所以漸開線齒輪屬于線接觸共軛的齒輪傳動。我國雙圓弧齒輪的基準齒形標準代號為JB2940-81，定義為基本齒條在法截 面的齒形一一圓弧齒形。由左右各四段，總計八段圓弧曲線組合而成。因此，我國所用的圓弧齒輪是法面圓弧齒輪。和漸開線齒輪基本齒條齒面不同，法面圓弧齒輪的基本齒條齒面是圓柱面，而圓柱面的正反面是一側為凸曲面，另一側為凹曲面的不同齒形，共軛齒廓之間只有一個共軛點，所形成的圓弧齒輪是點接觸共軛傳動。端面圓弧齒輪，也就是基本齒條的端面齒廓是圓弧的圓弧齒輪，具有良好的哨合特性。但是由于不同螺旋角需要不同的滾刀，工藝上無法實現。同模數的法面圓弧齒輪滾刀可以加工不同螺旋角的齒輪，工藝上好實現，但是嚙合特性不好。相對于法面圓弧齒輪，準端面圓弧齒輪的端面齒形非常接近圓弧，因此具有端面圓弧齒輪的優點一接觸點的位置不易偏離，對中心距不敏感，容易形成油膜等等，同時又克服了端面圓弧齒輪滾刀隨螺旋角變化的缺點，同模數的滾刀可以加工不同螺旋角的準端面圓弧齒輪。目前尚未有關于準端面圓弧齒輪用滾刀齒形坐標計算方法的報道，更沒有此類滾刀齒形計算的實例和此類齒輪的加工和應用。準端面圓弧齒輪用滾刀齒形計算方法是加工準端面圓弧齒輪的重要環節，是準端面圓弧齒輪應用的前提。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可加工同模數不同螺旋角的準端面圓弧齒輪滾刀及齒形坐標的計算方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是該種準端面圓弧齒輪滾刀，其特征
在于其前刃面齒形坐標方程為°—xI O)；
Y= 土Z J(I)式中，Xtl為起始點角度為0°時的前刃面齒形坐標；前刃面齒形的坐標值(X，ζ)由(2)式獲得
權利要求
1.一種準端面圓弧齒輪滾刀，其特征在于其前刃面齒形坐標方程為(I); (O式中，Xtl為起始點角度為0°時的前刃面齒形坐標；前刃面齒形的坐標值(X，Z)由(2)式獲得
2.根據權利要求I所述的準端面圓弧齒輪滾刀，其特征在于所述的螺旋角βο=20°。
3.—種權利要求I或2所述的準端面圓弧齒輪滾刀的齒形計算方法，其特征在于，包括以下的步驟 3. I、根據雙圓弧齒輪基準齒形標準，將準端面圓弧齒輪的齒形分成左右各四段曲線，利用準端面圓弧齒輪的基準齒形表達式(3)，計算出準端面圓弧齒輪的基準齒形曲線上的一系列坐標值；所述準端面圓弧齒輪的基準齒形表達式(3)為
4.根據權利要求3所述的準端面圓弧齒輪滾刀齒形的計算方法，其特征在于所述的公式(2)、(4)和(5)中的Φ為公式(2)中的第一式,代入一組參數(Ei, Fi, Pi, α )時所計算出的中間參數。
5.根據權利要求3所述的準端面圓弧齒輪滾刀齒形的計算方法，其特征在于所述的起始角α ,的起始角度為零度。
6.根據權利要求3所述的準端面圓弧齒輪滾刀齒形的計算方法，其特征在于步驟3.6中所述的滾刀基準齒形參數包括公稱直徑d、螺旋升角λ和法向模數mn。
7.根據權利要求3所述的準端面圓弧齒輪滾刀齒形的計算方法，其特征在于步驟3.6中所述的式(I)中Xtl的值，是以(E1, F1, P1, α' = O)代入時，求出的X的數值，也就是準端面圓弧齒輪滾刀的外徑Ra。
8.根據權利要求3所述的準端面圓弧齒輪滾刀齒形的計算方法，其特征在于所述的滾刀的前刃面前角為零度，步驟3. I中所述的準端面圓弧齒輪的齒形的八段曲線分成兩組，左右對稱設置。·
全文摘要
一種加工準端面圓弧齒輪的滾刀及其滾刀齒形的計算方法，屬于基礎機械零件領域，具體涉及一種端面齒形接近圓弧的準端面圓弧齒輪加工用滾刀齒形的計算方法。首先，根據滾刀基準齒形參數，確定滾刀齒形段的參數(Ei，Fi，ρi)，在這一組參數不變的情況下，令參數αi從αi′依次變換到αi″，求φi值，求出的φi值代入式(3)依次求得坐標yi和zi；進而代入式(4)求得準端面圓弧齒輪滾刀前刃面齒形曲線上的坐標值(Xi,Yi)；求得準端面圓弧齒輪滾刀齒形曲線上一系列坐標點，根據這些值畫出滾刀前刃面齒形圖。本發明解決了準端面圓弧齒輪用滾刀齒形的計算方法，從而解決了準端面圓弧齒輪滾刀制造中的難題。
文檔編號G06F19/00GK102945323SQ20121045396
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者陳維茂, 段德榮, 曹俊 申請人:山東華成中德傳動設備有限公司