一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102945323A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102945323A(43)申请公布日2013.02.27(21)申请号201210453963.8(22)申请日2012.11.13(71)申请人山东华成中德传动设备有限公司地址255200山东省淄博市博山区张博路复线126号(72)发明人陈维茂段德荣曹俊(74)专利代理机构淄博佳和专利代理事务所37223代理人孙爱华(51)Int.Cl.G06F19/00(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书77页页附图附图22页(54)发明名称一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法(57)摘要一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法，属于基础机械零件领域，具体涉及一种端面齿形接近圆弧的准端面圆弧齿轮加工用滚刀齿形的计算方法。首先，根据滚刀基准齿形参数，确定滚刀齿形段的参数（Ei，Fi，ρi），在这一组参数不变的情况下，令参数αi从αi′依次变换到αi″，求φi值，求出的φi值代入式（3）依次求得坐标yi和zi；进而代入式（4）求得准端面圆弧齿轮滚刀前刃面齿形曲线上的坐标值（Xi,Yi）；求得准端面圆弧齿轮滚刀齿形曲线上一系列坐标点，根据这些值画出滚刀前刃面齿形图。本发明解决了准端面圆弧齿轮用滚刀齿形的计算方法，从而解决了准端面圆弧齿轮滚刀制造中的难题。CN1029453ACN102945323A权利要求书1/3页1.一种准端面圆弧齿轮滚刀，其特征在于：其前刃面齿形坐标方程为（1）式中，X0为起始点角度为0°时的前刃面齿形坐标；前刃面齿形的坐标值（x，z）由（2）式获得（2）式中，ρ为圆弧曲线的圆弧半径，E为圆弧中心的x0坐标，F为圆弧中心的y0坐标，α为圆弧上一点的向径角，λ为滚刀螺旋升角，r为滚刀公称半径，βo为预设定的螺旋角，K为螺旋参数。2.根据权利要求1所述的准端面圆弧齿轮滚刀，其特征在于：所述的螺旋角βo=20°。3.一种权利要求1或2所述的准端面圆弧齿轮滚刀的齿形计算方法，其特征在于，包括以下的步骤：3.1、根据双圆弧齿轮基准齿形标准，将准端面圆弧齿轮的齿形分成左右各四段曲线，利用准端面圆弧齿轮的基准齿形表达式（3），计算出准端面圆弧齿轮的基准齿形曲线上的一系列坐标值；所述准端面圆弧齿轮的基准齿形表达式（3）为：（3）式中，ρ为圆弧曲线的圆弧半径，E为圆弧中心的x0坐标，F为圆弧中心的y0坐标，β。为预设定的螺旋角，α为圆弧上一点的向径角，α的范围从起始角αi′到终止角αi″；3.2、由准端面圆弧齿轮的基准齿形表达式（3）获得准端面圆弧齿轮的通用齿面方程式：（4）式中K为螺旋参数，K=rctgβ=rtgλ；3.3、将关系式和三角函数换算公式2CN102945323A权利要求书2/3页代入上述的准端面圆弧齿轮的通用齿面方程（4）中，得出准端面圆弧齿轮滚刀基本蜗杆的齿面方程：3.4、根据给定的滚刀公称直径d=2r和法向模数mn，结合公式计算准端面圆弧齿轮滚刀的螺旋升角λ的值；3.5、计算零度前角准端面圆弧齿轮滚刀的前刃面齿形坐标，在准端面圆弧齿轮滚刀基本蜗杆的齿面方程（5）中令y=0，得到准端面圆弧齿轮滚刀的前刃面齿形坐标（x，z）的计算公式：3.6、根据滚刀基准齿形参数，确定滚刀前刃面齿形段的计算参数（Ei，Fi，ρi），以及限定该曲线段向径角α的范围，求得准端面圆弧齿轮滚刀齿形曲线上一系列坐标点，根据这些值画出滚刀前刃面齿形图。4.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于：所述的公式（2）、（4）和（5）中的φ为公式（2）中的第一式，代入一组参数（Ei，Fi，ρi，α）时所计算出的中间参数。5.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于：所述的起始角α′的起始角度为零度。6.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于：步骤3.6中所述的滚刀基准齿形参数包括公称直径d、螺旋升角λ和法向模数mn。7.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于：步骤3.6中所述的式（1）中X0的值，是以（E1，F1，ρ1，α′＝0）代入时，求出的X的数值，也就是准端面圆弧齿轮滚刀的外径Ra。8.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于：所述的滚刀的前刃面前角为零度，步骤3.1中所述的准端面圆弧齿轮的齿形的八段曲线分成两3CN102945323A权利要求书3/3页组，左右对称设置。4CN102945323A说明书1/7页一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法技术领域[0001]一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法，属于基础机械零件领域，具体涉及一种端面齿形非常接近圆