一种内齿轮轮齿的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106807864A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201510845970.6(22)申请日2015.11.30(71)申请人侯霞地址266300山东省青岛市胶州市福州南路236号青岛工学院(72)发明人侯霞(51)Int.Cl.B21H5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种内齿轮轮齿的加工方法(57)摘要一种内齿轮轮齿的加工方法，包括：加工精度为5级以上、大侧隙的碾压外齿轮；设计碾压外齿轮齿面轮廓形状的高次样条修形曲线；对碾压外齿轮进行磨齿修形加工；加工精度为7～8级的内齿轮毛坯；对内齿轮毛坯进行正火或调质热处理；对内齿轮毛坯进行正转和反转的碾压加工，碾压速度为3～20rpm，碾压速度的递增速度为每分钟4～6rpm，碾压变形量为0.05～0.4mm；对碾压后的内齿轮在高速跑合机上进行渐变荷载和渐变跑合，完成精度为6～7级的内齿轮轮齿加工。本发明提供的内齿轮轮齿加工方法，通过对多种参数的严格制，实现了加工精度较高的范成法碾压加工工艺在内齿轮加工上的应用，显著提升了内齿轮的加工精度。CN106807864ACN106807864A权利要求书1/1页1.一种内齿轮轮齿的加工方法，其特征在于包括以下步骤：(1)加工碾压外齿轮，所述碾压外齿轮的精度为5级以上，侧隙为模数的5％～10％；(2)计算碾压外齿轮齿面轮廓形状，通过数字模拟和实验修正，得到碾压外齿轮的齿顶与齿根的高次样条修形曲线；(3)根据步骤(2)所得的碾压外齿轮的齿顶与齿根的高次样条修形曲线，对碾压外齿轮进行磨齿修形加工；(4)加工内齿轮毛坯，所述内齿轮毛坯精度为7～8级；(5)对内齿轮毛坯进行正火或调质热处理；(6)用步骤(3)得到的碾压外齿轮，对步骤(5)得到的内齿轮毛坯进行正转和反转的碾压加工，碾压速度为3～20rpm，碾压速度的递增速度为每分钟4～6rpm，碾压变形量为0.05～0.4mm；(7)对碾压后的内齿轮在高速跑合机上进行渐变荷载和渐变跑合，完成精度为6～7级的内齿轮轮齿加工。2.根据权利要求1所述的一种内齿轮轮齿的加工方法，其特征在于：步骤(3)中，对碾压外齿轮磨齿修形加工的最大修形量控制在模数的2％以内。3.根据权利要求1所述的一种内齿轮轮齿的加工方法，其特征在于：步骤(1)中碾压外齿轮的精度为5级，步骤(4)的内齿轮毛坯精度为7级，步骤(7)得到的内齿轮精度为6级。2CN106807864A说明书1/3页一种内齿轮轮齿的加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种内齿轮轮齿的加工方法，属于机械精加工技术领域。背景技术[0002]从机械原理和齿轮加工工艺及原理可知，内齿轮轮齿的渐开线是基圆内的扩展曲线，无法使用加工精度较高的范成法磨齿加工工艺制造内轮齿。同时，用正常啮合的外齿轮作为碾压齿轮，现有碾压设备无法控制内齿轮齿面的变形均匀性和啮合齿轮对的侧隙，从而无法实现内齿轮要求的啮合精度，因此范成法加工工艺一直未能在内齿轮轮齿加工中成功实施。[0003]现有技术中，内齿轮加工通常采用插齿、拉齿、成型铣削等成型法加工方法，但使用以上方法加工的内齿圈轮齿制造精度较低，一般不超过7级，导致齿轮在内啮合传动中产生振动、噪声、附加动载荷等，降低了齿轮的承载能力、寿命和可靠性，不能满足中高端设备对精确传动的要求。[0004]内啮合齿轮传动是行星齿轮的必要啮合方式，当行星减速器内齿圈精度较低时，提高与其相啮合的齿轮精度并不能提高传动的综合精度。正因为现有内齿圈加工精度较低(不超过7级)，造成我国行星减速器的传动精度和传动效率得不到提高，中高端行星减速器只能依赖进口，而进口减速器设备价格昂贵，极大限制了行星减速器的发展应用。[0005]发明名称为“一种组装式内齿轮”，公开日：2009年6月24日，公开号为：CN101463894A，公开了一种组装式内齿轮，包括环形齿轮体和至少由一个轮齿构成的轮齿单元，轮齿单元沿圆周并列设置在环形齿轮体内侧构成内齿轮，轮齿单元与齿轮体的连接为销连接、螺纹连接或过渡配合连接。该发明通过将内齿轮设计成可组装的结构，实现了将内齿轮加工转换为外齿轮加工，简化了加工工艺，提高了轮齿加工精度，但是，组装式齿轮结构的整体性和整体强度差，其连接部位正是齿轮的主要受力位置，使齿轮在传动中极易出现由于连接部位强度不足，而影响齿轮的正常转动，甚至结构破坏，并且装配式齿轮结构加工和装配复杂、成本较高，装配误差对齿轮整体强度影响很大，因而不能适用中高端的重载高速行星减速器中。发明名称为：“直线一渐开线齿廓内啮合圆柱齿轮副”，公开日：2009年7月8日，公开号：CN101476614A，公开了直线一渐开线齿廓内啮合圆柱齿轮副，将内齿轮的齿廓由