一种配对环面蜗杆的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种配对环面蜗杆的加工方法：建立齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)；按初始设计参数测量其齿面误差Δei；建立修形后的齿面方程f(a′1,i′01,β′,z′,r′b)，求得当按照初始设计参数测量修形后的滚刀齿面时，得到各对应点的齿面误差ΔEi；构建目标函数

A processing method of paired torus worm

The invention relates to a processing method of paired worm: establish the tooth surface equation (A1 F, I01, beta, Z, RB); according to the initial design parameters to measure the tooth surface error EI; establishing equation of tooth surface modification of the f (a 'I 1,' 01, 'B', z B, R '), obtained when measured in accordance with the initial design parameters of hob tooth surface after the modification, the corresponding points of the tooth surface error Ei; constructing objective function

【技术实现步骤摘要】
一种配对环面蜗杆的加工方法[
]本专利技术涉及二次包络环面蜗杆传动领域，具体的说是一种配对环面蜗杆的加工方法。[
技术介绍
]二次包络环面蜗杆传动包括平面二次包络环面蜗杆传动、锥面二次包络环面蜗杆传动和双锥面二次包络环面蜗杆传动等形式。由产形面包络出环面蜗杆的过程称为第一次包络，将环面蜗杆制作成滚刀再滚切出蜗轮的过程称为第二次包络，环面蜗杆和有它包络出的二次包络蜗轮组成的传动形式就称之为二次包络环面蜗杆传动。当产形面为平面时即为平面二次包络环面蜗杆传动。第一次包络加工出的蜗杆则称为平面包络环面蜗杆。第二次包络加工出的蜗轮则称为平面二次包络蜗轮。二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高等优点，而实践表明修形能够进一步提高其传动性能。修形是通过修改第一次包络的部分参数来实现的。这些修形参数可以是中心距、传动比、产形面倾角、主基圆半径、轴向相对位置等。这些参数的变化量即修形量并没有明确的标准，允许其在一定范围内取值。根据取值的不同，修形传动可以分为I类修形和II类修形。通常二次包络环面蜗杆传动是对偶加工，即用于切削蜗轮的二次包络蜗轮滚刀的参数和环面蜗杆的参数完全一致，而且环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀是有同一台设备加工而成的。由于二次包络蜗轮滚刀成型后需要滚切上百个蜗轮，这就需要上百根环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀的设计参数一致。对于大型、单件的二次包络环面蜗杆传动，二次包络蜗轮的加工数量少，二次包络蜗轮滚刀的寿命长达十余年。因此能否始终制造出与二次包络蜗轮滚刀完全相同的环面蜗杆是保证啮合质量的关键。当二次包络蜗轮滚刀齿面存在制造误差时，通过测量可以得到齿面误差。为了提高啮合质量，通常做法是采用误差修正技术重新修磨滚刀以消除制造误差，但是重新修磨该滚刀会导致齿厚减薄，而且需要进一步手工铲磨后角，存在制造周期长的问题。而从修形的的角度对环面蜗杆进行修形设计和加工，使环面蜗杆和二次包络蜗轮滚刀具有相同的误差曲线，这样配对使用的蜗轮副仍然可以取得较好的啮合质量。[
技术实现思路
]针对上述难题，本专利技术提出一种方法，通过测量二次包络蜗轮滚刀齿面误差，对配对的环面蜗杆进行修形，从而使两者的误差曲线保持一致，这样就保证了蜗轮副的啮合质量。为实现上述目的，提出一种配对环面蜗杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)，其中初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb；步骤2，按照初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb，生成理论测量运动轨迹来测量二次包络蜗轮滚刀的齿面误差，得到齿面各点的法向误差Δei，所测量点的数量为n；步骤3，建立修形后的二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a′1,i′01,β′,z′,r′b)，其中修形参数a′1为修形中心距、i′01为修形传动比、β′为修形产形面倾角、z′为修形轴向相对位置、r′b为修形主基圆半径；当按照理论测量运动轨迹测量修形后齿面时，得到各对应点的法向误差ΔEi；步骤4，构建目标函数求解方程F(a′1,i′01,β′,z′,r′b)→min，得到修形参数a′1、i′01、β′、z′和r′b的对应解；步骤5，按照修形参数进行第一次包络加工，得到环面蜗杆；步骤6，采用被测二次包络蜗轮滚刀，按照蜗轮副中心距a2、传动比i12进行第二次包络，得到二次包络环面蜗轮；步骤7，滚切得到的二次包络蜗轮和环面蜗杆配对，得到I类或II类修形传动，齿面接触区的分布合理。若二次包络蜗轮滚刀齿面各点法向误差Δei为零，则修形参数和初始设计参数一致。构建函数求解方程F(a′1,i′01,β′,z′,rb′)→min，求解采用优化算法。所述加工方法同样适用于直槽二次包络蜗轮滚刀和螺旋槽二次包络蜗轮滚刀。可以从中心距、传动比、产形面倾角、轴向相对位置和主基圆半径，这五个参数中选取部分作为修形参数，其它参数保持不变。所述加工方法也适用于对滚刀已经进行了修形设计的二次包络环面蜗杆传动。所述加工方法适用于平面二次包络环面蜗杆传动、锥面二次包络环面蜗杆传动、双锥面二次包络环面蜗杆传动以及其它类型的二次包络环面蜗杆传动。本专利技术所设计的方法，通过测量二次包络蜗轮滚刀齿面误差，对配对的环面蜗杆进行修形，从而使两者的误差曲线保持一致。[附图说明]图1未修形平面二次包络蜗轮齿面的瞬时接触线图2为平面二次包络蜗轮滚刀齿面误差曲线1图3为I类修形平面二次包络蜗轮齿面瞬时接触线图4为平面二次包络蜗轮滚刀齿面误差曲线2图5为II类修形平面二次包络蜗轮齿面瞬时接触线图6为本专利技术方法流程图[具体实施方式]现结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。本专利技术的一种配对环面蜗杆的加工方法，包括以下步骤：步骤1，建立二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)，其中初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb；步骤2，按照初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb，生成理论测量运动轨迹来测量二次包络蜗轮滚刀的齿面误差，得到齿面各点的法向误差Δei，所测量点的数量为n；步骤3，建立修形后的二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a′1,i′01,β′,z′,rb′)，其中修形参数a′1为修形中心距、i′01为修形传动比、β′为修形产形面倾角、z′为修形轴向相对位置、rb′为修形主基圆半径；当按照理论测量运动轨迹测量修形后齿面时，得到各对应点的法向误差ΔEi；步骤4，构建目标函数求解方程F(a′1,i′01,β′,z′,rb′)→min，得到修形参数a′1、i′01、β′、z′和rb′的对应解；步骤5，按照修形参数进行第一次包络加工，得到环面蜗杆；步骤6，采用被测二次包络蜗轮滚刀，按照蜗轮副中心距a2、传动比i12进行第二次包络，得到二次包络环面蜗轮；步骤7，滚切得到的二次包络蜗轮和环面蜗杆配对，得到I类或II类修形传动，齿面接触区的分布合理。若二次包络蜗轮滚刀齿面各点法向误差Δei为零，则修形参数和初始设计参数一致。构建函数求解方程F(a′1,i′01,β′,z′,rb′)→min，求解采用优化算法。所述加工方法同样适用于直槽二次包络蜗轮滚刀和螺旋槽二次包络蜗轮滚刀。可以从中心距、传动比、产形面倾角、轴向相对位置和主基圆半径，这五个参数中选取部分作为修形参数，其它参数保持不变。所述加工方法也适用于对滚刀已经进行了修形设计的二次包络环面蜗杆传动。所述加工方法适用于平面二次包络环面蜗杆传动、锥面二次包络环面蜗杆传动、双锥面二次包络环面蜗杆传动以及其它类型的二次包络环面蜗杆传动。实施例：以未修行的蜗轮副中心距a2为160mm、传动比i12为50的平面二次包络环面蜗杆传动为例。平面包络环面蜗杆和平面二次包络蜗轮滚刀的初始设计参数和齿面方程是一样的。初始设计参数中心距a1为160mm、传动比i01为50、产形面倾角β为10度、轴向相对位置z为300mm、主基圆半径rb为55mm。根据啮合原理，平面二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配对环面蜗杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)，其中初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb；步骤2，按照初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb，生成理论测量运动轨迹来测量二次包络蜗轮滚刀的齿面误差，得到齿面各点的法向误差Δei，所测量点的数量为n；步骤3，建立修形后的二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a′1,i′01,β′,z′,r′b)，其中修形参数a′1为修形中心距、i′01为修形传动比、β′为修形产形面倾角、z′为修形轴向相对位置、r′b为修形主基圆半径；当按照理论测量运动轨迹测量修形后齿面时，得到各对应点的法向误差ΔEi；步骤4，构建目标函数

【技术特征摘要】
1.一种配对环面蜗杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)，其中初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb；步骤2，按照初始设计参数中心距为a1、传动比为i01、产形面倾角为β、轴向相对位置为z、主基圆半径为rb，生成理论测量运动轨迹来测量二次包络蜗轮滚刀的齿面误差，得到齿面各点的法向误差Δei，所测量点的数量为n；步骤3，建立修形后的二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a′1,i′01,β′,z′,r′b)，其中修形参数a′1为修形中心距、i′01为修形传动比、β′为修形产形面倾角、z′为修形轴向相对位置、r′b为修形主基圆半径；当按照理论测量运动轨迹测量修形后齿面时，得到各对应点的法向误差ΔEi；步骤4，构建目标函数求解方程F(a′1,i′01,β′,z′,r′b)→min，得到修形参数a′1、i′01、β′、z′和r′b的对应解；步骤5，按照修形参数进行第一次包络加工，得到环面蜗杆；步骤6，采用被测二次包络蜗轮滚刀，按照蜗轮副中心距a2、传动比i12进行第二次包络，得到二次包络环面蜗轮；步骤7，滚切得到的二次包络蜗轮和环面蜗杆配对，得到I类或II类修形传动，齿面接触区的分布合理。2.如权利要求1所述的一种配对环面蜗杆的加工方法，其特征在于，以平面二次包络环面蜗杆传动为例，平面二次包络蜗轮滚刀的齿面方程f(a1,i01,β,z,rb)为：其中u,v均为产形面参数、和分别为产形面和滚刀转动角度，(X0...

【专利技术属性】
技术研发人员：和法洋，李展山，
申请(专利权)人：上海合纵重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31