弧齿线点线啮合齿轮及其加工方法.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CN106015517A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610572270.9(22)申请日2016.07.20(71)申请人方年学地址472000河南省三门峡市湖滨区黄河路南十街坊37号楼2单元1号(72)发明人方年学(74)专利代理机构郑州联科专利事务所(普通合伙)41104代理人时立新(51)Int.Cl.F16H55/08(2006.01)F16H55/17(2006.01)B23F9/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图9页(54)发明名称弧齿线点线啮合齿轮及其加工方法(57)摘要本发明公开了一种弧齿线点线啮合齿轮，其为弧齿线圆柱齿轮，其轮齿的齿线为弧齿线，轮齿在其齿长方向中点的截面称之为中间截面，轮齿以其中间截面为中心，沿轮齿的齿长方向从中间截面往左端为左旋线，沿轮齿的齿长方向从中间截面往右端为右旋线，所述左旋线和右旋线相对于中间截面对称；沿轮齿的中间截面向两端延伸其齿顶逐渐变窄而齿根逐渐变厚；轮齿上沿齿长方向弧齿线的凹弧半径大于等于凸弧半径；其啮合方式为点线啮合。本发明具有强度高、寿命长、噪声低、齿轮传动无轴向力、节省材料的优点，而且其齿面间容易建立动压膜，可以提高承载能力，减少齿面磨损，提高传动效率。CN106015517ACN106015517A权利要求书1/2页1.弧齿线点线啮合齿轮，其特征在于：其为弧齿线圆柱齿轮，其轮齿的齿线为弧齿线，轮齿在其齿长方向中点的截面称之为中间截面，轮齿以其中间截面为中心，沿轮齿的齿长方向从中间截面往左端为左旋线，沿轮齿的齿长方向从中间截面往右端为右旋线，所述左旋线和右旋线相对于中间截面对称；沿轮齿的中间截面向两端延伸其齿顶逐渐变窄而齿根逐渐变厚；轮齿上沿齿长方向弧齿线的凹弧半径大于等于凸弧半径；其啮合方式为点线啮合，相啮合的两个弧齿线点线啮合齿轮分别称之为第一齿轮和第二齿轮；第一齿轮为负变位齿轮，其在中间截面的凸齿齿廓曲线为渐开线，其在中间截面的凹齿齿廓曲线为渐开线过渡曲线或过渡曲线；当中间截面的凹齿齿廓曲线为渐开线过渡曲线，即靠近齿顶的一部分为渐开线，另一部分为过渡曲线；第二齿轮为正变位齿轮或负变位齿轮，当第二齿轮为正变位齿轮时，其在中间截面的凸齿齿廓曲线为渐开线；当第二齿轮为负变位齿轮时，其在中间截面的凸齿齿廓曲线为渐开线，其在中间截面的凹齿齿廓曲线为渐开线过渡曲线，即靠近齿顶的一部分为渐开线，另一部分为过渡曲线。2.根据权利要求1所述的弧齿线点线啮合齿轮，其特征在于：轮齿上沿齿长方向弧齿线的凹弧半径等于凸弧半径时，沿齿长方向任意平行于中间截面的截面齿廓在距齿顶ha×m处的齿厚和中间截面齿廓在距齿顶ha×m处的齿厚是一样的；式中，ha是齿轮的齿顶高系数，m是齿轮的模数。3.根据权利要求1所述的弧齿线点线啮合齿轮，其特征在于：轮齿上沿齿长方向弧齿线的凹弧半径大于凸弧半径时，沿齿长方向任意平行于中间截面的截面齿廓在距齿顶ha×m处的齿厚小于中间截面齿廓在距齿顶ha×m处的齿厚；式中，ha是齿轮的齿顶高系数，m是齿轮的模数。4.根据权利要求1所述的弧齿线点线啮合齿轮，其特征在于：第一齿轮的分度圆直径大于第二齿轮的分度圆直径。5.如权利要求1所述的弧齿线点线啮合齿轮的加工方法，其特征在于包括以下步骤：（1）固定齿坯，根据被加工齿轮的设计参数调整齿坯中心到刀盘的距离；齿坯可沿其轴心作圆周运动并平移，实现齿面的展成加工；（2）将凸齿面铣刀安装到刀盘上，凸齿面铣刀的成形刀刃位于铣刀内侧，凸齿面铣刀绕刀盘轴心均布呈圆形排列，凸齿面铣刀的成形刀刃到刀盘轴心之间的距离等于所述弧齿线的凸弧半径，凸齿面铣刀的成型刀刃旋转用于加工轮齿的凸齿面；（3）用凸齿面铣刀加工轮齿的凸齿面，凸齿面铣刀进行切削时，凸齿面铣刀的成形刀刃以刀盘的轴心为轴旋转，同时齿坯相对凸齿面铣刀进行Y方向的相对运动，沿着齿坯的径向切入，切削深度达到后，齿坯旋转并沿X方向移动，齿坯节圆线速度与齿坯沿X方向的移动速度相同，完成一个轮齿的凸齿面的展成加工；所述Y方向表示从凸齿面铣刀垂直指向齿坯的方向，所述X方向与Y方向垂直，且X方向和Y方向构成的平面与齿坯的端面平行；（4）齿坯按Y方向退出，齿坯作分度运动旋转至下一个轮齿的加工位置，按步骤（3）所述完成下一个轮齿的凸齿面的展成加工；（5）重复上述步骤（3）和（4）完成所有轮齿的凸齿面加工；（6）将凹齿面铣刀安装到刀盘上，凹齿面铣刀的成形刀刃位于铣刀外侧，凹齿面铣刀绕2CN106015517A权利要求书2/2页刀盘轴心均布呈圆形排列，凹齿面铣刀的成形刀刃到刀盘轴心之间的距离等于所述弧齿线的凹弧半径，凹齿面铣刀的成型刀刃旋转用于加工轮齿的凹齿面；（7）用凹齿面铣刀加工轮齿的凹齿