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(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CN106541186A(43)申请公布日2017.03.29(21)申请号201611131611.5(22)申请日2016.12.09(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号申请人荆州恒隆汽车零部件制造有限公司(72)发明人胡剑李刚炎文卫平孔真斌范伟(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡琳萍(51)Int.Cl.B23F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法(57)摘要本发明公开了一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,将与变比齿扇啮合传动的标准齿条替换为与该齿条基本设计参数相同的滚刀,采用滚刀模拟标准齿条的运动,范成加工出满足设计要求的变比齿扇齿廓。其中最主要的是建立范成加工数学模型,通过该模型控制滚刀与工件的运动,从而范成加工出变比齿扇。本发明的优点是:与传统插齿加工相比,加工效率更高;为一套参数化加工方法,适用于所有直齿式变比齿轮副的齿扇齿廓滚齿加工。CN106541186ACN106541186A权利要求书1/1页1.一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:将与变比齿扇啮合传动的标准齿条替换为与该齿条基本设计参数相同的滚刀,采用滚刀模拟标准齿条的运动,范成加工出满足设计要求的变比齿扇齿廓;主要包括以下步骤:S1:基本设计参数计算步骤,也即根据标准齿条的基本设计参数,计算出滚刀的基本参数;S2:滚刀设计步骤;S3:建立标准齿条位移与变比齿扇转角的关系步骤;S4:建立标准齿条位移与滚刀转角的关系步骤;S5:建立范成运动方程步骤;S6:建立滚刀径向进给运动方程步骤;S7:建立滚刀轴向进给运动方程步骤;S8:建立滚齿加工变比齿扇齿廓数学模型步骤;S9:滚刀范成加工变比齿扇齿廓步骤。2.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S2中,根据滚刀的轴截面齿形与标准齿条齿形相同这一特点,基于滚刀的基本参数,设计阿基米德蜗杆型滚刀。3.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S3中,根据线角传动比定义,通过积分推导,建立标准齿条位移与变比齿扇转角的关系。4.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S4中,根据滚刀模拟标准齿条的位移运动,建立标准齿条位移与滚刀转角的关系。5.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S4中,根据滚刀轴向截面齿形与标准齿条齿形相同,找到滚刀旋转角度或滚刀转角与轴向截面齿形的位移关系,即可实现滚刀旋转运动模拟标准齿条位移运动,从而为步骤S5建立滚刀范成加工运动方程做好准备。6.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S5中,以标准齿条位移为中间变量,建立滚刀转角与变比齿扇转角的关系,即范成加工运动方程,根据该运动方程加工出满足变比曲线要求的变比齿扇齿形。7.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S6中,变比齿扇与标准齿条的传动实质为齿扇节曲线与齿条节曲线作纯滚动,根据这一原则建立滚刀径向进给运动方程。8.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S7中,根据滚刀进给量和滚刀转速,得到滚刀轴向进给速度。9.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S8中:根据滚刀范成运动、径向进给运动和轴向进给运动方程,以工件的转速为单一变量,建立滚齿加工变比齿扇齿廓数学模型。10.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法,其特征在于:所述步骤S9中:根据S8建立的数学模型控制滚刀与工件的运动,加工出变比齿扇。2CN106541186A说明书1/3页一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法技术领域[0001]本发明属于机械工程技术领域,涉及直齿式变比齿轮副,尤其是涉及一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓的加工方法。背景技术[0002]转向器变比特性可以改善整个转向系统的转向性能,即齿扇与齿条在传动过程中传动比是变化的。循环球式变比转向器齿轮副中,齿扇齿廓是非渐开线,称为变比齿扇齿廓,而齿条是标准齿形,并且齿条的齿形参数是基本设计参数。循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓一般采用传统插齿方法加工,加工效率低、加工精度不高,且因为要不断进行齿形参数设计和调整,导致工作量较大。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是: