一种鼓形齿齿轮及加工方法和加工用铣刀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102506149A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102506149A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110279814.X(22)申请日2011.09.20(71)申请人益阳康益机械发展有限公司地址413000湖南省益阳市高新区梅林路康益园区(72)发明人贺国安樊健康(74)专利代理机构益阳市银城专利事务所43107代理人舒斌夏宗福(51)Int.Cl.F16H55/17(2006.01)B23F9/08(2006.01)B23F21/12(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图55页(54)发明名称一种鼓形齿齿轮及加工方法和加工用铣刀(57)摘要本发明公开了一种轮齿的齿形为渐变齿形角的鼓形齿齿轮，其特征是鼓形齿齿轮轮齿（14）的齿形为渐变齿形角齿形，轮齿（14）齿长方向为鼓形，轮齿（14）的径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧，其加工方法采用成形法加工齿形，在数控铣床上分齿加工，所用铣刀它包括刀体（8）、刀头（9），刀头（9）切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽（13）形状大小相同，切削刃包括渐开线段（10）、圆弧段（12），切削刃的顶端为全圆弧光滑连接，本发明设计的鼓形齿结构简单，加工方便，应用于齿轮联轴器，能保证鼓形齿轮齿与齿圈有良好的线接触而不是点接触；同时，保证了齿轮的齿根弯曲强度，提高了齿轮联轴器的使用性能和使用寿命。CN1025649ACN102506149A权利要求书1/1页1.一种鼓形齿齿轮，所述鼓形齿齿轮为渐开线齿轮，齿部外圆为球形，其特征是鼓形齿齿轮轮齿（14）的齿形为渐变齿形角齿形，轮齿（14）齿长方向为鼓形，轮齿（14）的径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧，所述的齿形角为法向齿形角。2.一种如权利要求1所述鼓形齿齿轮的加工方法，其特征是采用成形法加工齿形，它包括下列步骤：⑴齿坯加工：将毛坯在车床上加工成齿坯（3），加工时保证基准位置一致；⑵装夹：将齿坯（3）对准芯轴（1）的的定位销（2）装入芯轴（1），再用锥套（4）进行定心，然后装入开口垫（5），用细牙螺母（6）紧固；⑶铣齿加工：将芯轴（1）用哈夫夹头夹紧定位安装在数控铣床的两顶尖上，采用分齿加工方法，铣刀在齿向方向走圆形轨迹或齿坯（3）随工作台在齿向方向走圆形轨迹，每加工完轮齿（14）的一个鼓形面后，进行分度，再加工另一个轮齿（14）的鼓形面，直至加工完全部轮齿（14）。3.一种实现如权利要求2所述鼓形齿齿轮加工方法用铣刀，其特征是所述铣刀它包括刀体（8）、刀头（9），刀头（9）切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽（13）形状大小相同，切削刃包括渐开线段（10）、圆弧段（12），切削刃的顶端为全圆弧光滑连接。4.根据权利要求3所述的鼓形齿齿轮加工用铣刀，其特征是切削刃的渐开线段（10）与圆弧段（12）之间设有过渡曲线段（11）。5.根据权利要求3或4所述的鼓形齿齿轮加工用铣刀，其特征是所述铣刀它为盘形铣刀或指状铣刀。6.根据权利要求5所述的鼓形齿齿轮加工用铣刀，其特征是所述切削刃的渐开线段（10）是利用鼓形齿齿轮（14）鼓形最大部位的齿槽（13）宽度来确定刀头（9）的齿厚，其函数关系为：Sg＝P－SxSx＝S×（Rx／R）－2Rx(invαx－invα)其中:Sg为刀头的齿厚，P为齿轮的齿距，Sx为齿轮的任意圆齿厚，S为齿轮的分度圆齿厚，αx为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，Rx为齿轮的任意圆半径，R为齿轮的分度圆半径。7.根据权利要求5所述的鼓形齿齿轮加工用铣刀，其特征是所述切削刃的渐开线段（10）是利用齿轮参数计算确定其坐标值，关系式为：Xg=RxsinωxYg=Rxcosωx其中:Rx为齿轮的任意圆半径，ωx为齿间中心半角ωx=(π－4ξtgα)／2Z+Δs／mZ＋(invαx－invα)其中：ξ为齿轮变位系数，Δs为齿轮分度圆齿厚的减薄量αx为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，Z为齿轮的齿数，m为齿轮的模数。2CN102506149A说明书1/4页一种鼓形齿齿轮及加工方法和加工用铣刀技术领域[0001]本发明涉及一种机械零件齿轮，具体地说是一种鼓形齿齿轮，特别是涉及一种鼓形齿齿轮及加工方法和加工用铣刀。背景技术[0002]在机械传动中，为了改进输入、输出端不同轴而影响传递平稳性问题，工程中通常采用可变角度联轴器（即鼓形齿联轴器）。由于鼓形齿的加工目前一般采用数控滚齿或机械杠杆拖动完成，以形成齿长方向鼓形，而沿齿长方向齿形由一组渐变位渐开线叠成。在使用过程中随着输入输出轴线的变化，使用的齿形渐开线的位置也在不断变化，从而导致鼓形齿轮齿与齿圈的接触变坏，由线接触变为点接触，使接触应力增加，严重