一种磨削面齿轮的鼓形蜗杆砂轮廓形设计方法技术

本发明专利技术公开了一种磨削面齿轮的鼓形蜗杆砂轮廓形设计方法，依据插齿刀加工面齿轮的工作原理，将插齿刀演变为一种鼓形蜗杆砂轮，用于展成磨削面齿轮。基于插齿刀廓形，在鼓形蜗杆基体法截面上构造一对与插齿刀齿廓一致的齿形线，以该对齿形线为母线沿鼓形蜗杆砂轮基体表面作特定的螺旋运动，通过母线螺旋扫掠的方法形成鼓形蜗杆砂轮型面。此外，依据鼓形蜗杆砂轮基体表面螺旋线方程计算砂轮螺旋升角，所述鼓形蜗杆砂轮法截面位置由砂轮名义螺旋升角确定。由该方法设计计算鼓形蜗杆砂轮廓形不用求解复杂的啮合方程，计算过程简单，避免了廓形计算结果受奇异点的限制，得到的蜗杆砂轮廓形精度高。轮廓形精度高。轮廓形精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种磨削面齿轮的鼓形蜗杆砂轮廓形设计方法


[0001]本专利技术属于齿轮制造领域，尤其是面齿轮的磨削加工，具体涉及一种磨削面齿轮的鼓形蜗杆砂轮廓形设计方法。
技术背景
[0002]面齿轮传动具有结构紧凑、安装调整方便以及重合度大等优点，现已应用于飞机、汽车、风电、机器人等领域。要将面齿轮应用于高速、重载的工况，必须提高面齿轮齿面硬度和精度，提高齿面硬度一般采用热处理工艺，热处理工序之后，磨齿便是提高齿面精度必不可少的精加工工序，然而面齿轮的磨削加工一直是面齿轮制造工艺中的重点和难点。
[0003]LITVIN等于1992年和2000年先后提出采用碟形砂轮和蜗杆砂轮磨削面齿轮的方法，并开发了相应的面齿轮专用磨齿机床。格里森公司推出CONIFACE磨削方法，采用一种特殊的渐开线刃盘形砂轮磨削面齿轮，但是该方法只能得到近似的齿面，且对机床参数调整要求较高。国内西北工业大学方宗德、赵宁等以及中南大学唐进元等都对碟形砂轮磨削面齿轮的理论和方法进行了研究，南京航空航天大学朱如鹏等针对蜗杆砂轮展成磨削面齿轮展开研究，均取得了大量成果，也已在少部分国产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨削面齿轮的鼓形蜗杆砂轮廓形设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)建立由插齿刀向鼓形蜗杆砂轮演变成形的坐标系：其中O
w
‑
X
w
Y
w
Z
w
为与鼓形蜗杆砂轮固连的动坐标系，O
‑
XYZ和O
n
‑
X
n
Y
n
Z
n
均为固定坐标系且YOZ平面和Y
n
O
n
Z
n
平面分别与蜗杆轴截面和法截面重合，二者之间的夹角为λ0，O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
为假想齿形线的运动坐标系，O1‑
X1Y1Z1为辅助坐标系，O1‑
X1Y1Z1与O
n
‑
X
n
Y
n
Z
n
两者原点之间的最短距离为E；2)建立鼓形蜗杆法截面上与插齿刀齿廓一致的齿形线方程，以该齿形线为形成鼓形蜗杆砂轮型面的母线，齿形线方程在坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
中表示为：式中：x
s
为齿形线在坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
中的X轴坐标，y
s
为齿形线在坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
中的Y轴坐标，z
s
为齿形线在坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
中的Z轴坐标，r
b
为插齿刀基圆半径，θ0为插齿刀齿槽半角，由公式θ0＝π/2z
s
‑
invα0确定，其中z
s
和α0分别为插齿刀齿数和压力角，θ为渐开线变参数，
“±”
中“+”对应右侧齿形，
“‑”
对应左侧齿形；3)确定母线扫掠形成鼓形蜗杆砂轮型面的运动方式：一方面，母线在法截面内绕O
s
Z
s
轴匀速旋转，转角为α；另一方面，母线在鼓形蜗杆基体上整体绕蜗杆轴线O
w
Z
w
匀速旋转，转角为β；两旋转运动合成为母线的螺旋运动，使母线在鼓形蜗杆基体上扫掠形成鼓形蜗杆砂轮螺旋面；4)根据运动关系确定各坐标系之间的变换关系：从坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
到O
w
‑
X
w
Y
w
Z
w
的变换矩阵为：式中，M
ws
为从坐标系O
s
‑
X
s
Y
s
Z
s
到O
w
‑
X
w
Y
w
Z
w
的变换矩阵，M
wo<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国龙，冉全福，王时龙，操兵，庞源，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：