【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于零件加工领域，具体涉及一种珩磨轮及其设计方法、人字齿轮及其加工方法。
技术介绍
1、随着电动汽车的快速发展，电动减速器转速覆盖范围越来越大，最高转速已超过25000rpm，高转速下电驱系统面临噪声、效率与可靠性问题，因此要求高速减速器齿轮精度等级越来越高。目前电动汽车用的高速减速器大部分采用平行轴斜齿轮传动方案，斜齿轮传动具有重合度大、精度等级高、传动平稳、加工方法成熟、成本低的优点。但随着电动汽车对电驱系统总成的功率密度及噪声性能的极致要求，斜齿轮传动性能已达到瓶颈，无法满足高速减速器的要求。相比斜齿轮传动，人字齿轮由左右对称、旋向相反的两个齿面组成，具有大螺旋角、高重合度的特点，同时人字齿轮传动承载能力大、啮合无轴向力或小轴向力、噪声性能优异，可满足未来电动汽车的高功率密度与低噪声的要求。
2、相比于斜齿轮成熟的加工方法，如先滚齿再磨齿加工，现有的人字齿轮大部分采用铣齿加工；采用滚齿和磨齿加工的人字齿轮要求退刀槽宽度大；高精度窄退刀槽人字齿轮由于齿部结构限制，无法采用滚齿与磨齿方法加工；若采用成形铣齿方法，则加工效率与齿面精度难以保证，同时加工成本高；因此高精度窄退刀槽人字齿轮加工难度大，制约了人字齿轮高速减速器在电动汽车中的使用。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供了一种珩磨轮及其设计方法、人字齿轮及其加工方法，能够解决人字齿轮齿面精度难以保证、加工效率低的技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下
技术实现思路
：
3、一种珩磨轮的设计方法，包括：
4、根据人字齿轮参数确定珩磨轮的初始参数；
5、根据人字齿轮参数、珩磨轮的初始参数建立关于人字齿轮退刀槽宽度的校核关系；
6、将初始参数输入校核关系进行校核，若满足要求，将初始参数作为最终的设计参数输出；若不满足要求，调整初始参数，重新输入校核关系，直至满足校核要求为止，将满足要求的参数作为最终的设计参数输出。
7、进一步地，所述校核关系的具体公式如下：
8、x2+(y-a)2＝(da1/2)2
9、
10、
11、其中，a表示人字齿轮与珩磨轮的中心距；da1表示人字齿轮的齿顶圆直径；da0表示珩磨轮的齿顶圆直径；人字齿轮的齿顶圆与珩磨轮的齿顶圆投影重合点为m，x和y分别表示重合点m的横坐标与纵坐标；x0表示x的具体计算数值；表示人字齿轮与珩磨轮的安装轴交角；bmax表示人字齿轮退刀槽宽度。
12、进一步地，其中，若不满足要求，对初始参数中的齿数、螺旋角和安装轴交角进行调整，直至满足校核要求为止。
13、一种珩磨轮，基于上述珩磨轮的设计方法制得。
14、进一步地，包括：轮状结构，所述轮状结构的内壁设置有第一轮齿和第二轮齿；所述第一轮齿和第二轮齿之间设置有中间退刀槽。
15、一种人字齿轮的加工方法，包括：
16、s1：对齿轮毛坯进行锻造成型处理，得到人字齿轮毛坯；
17、s2：对人字齿轮毛坯进行粗加工，得到粗加工的人字齿轮；
18、s3：对粗加工的人字齿轮依次进行热处理和齿面强化处理，得到人字齿轮半成品；
19、s4：采用权利要求4所述珩磨轮对人字齿轮进行精加工，得到人字齿轮。
20、进一步地，s2中，粗加工采用插齿加工或车齿加工。
21、进一步地，s3中，对粗加工的人字齿轮依次进行热处理，使得齿面变形量≤0.02mm；对粗加工的人字齿轮进行齿面强化处理，其中，齿面与齿根残余应力不小于-800mpa。
22、进一步地，s4中，采用珩磨轮对人字齿轮进行珩齿加工，使得余量单边≤0.04mm。
23、一种人字齿轮，采用上述人字齿轮的加工方法制得。
24、相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
25、本专利技术提供一种珩磨轮的设计方法，本方法首先通过待加工的人字齿轮参数确定珩磨轮的初始参数，基于人字齿轮齿面精度的要求，根据人字齿轮参数、珩磨轮的初始参数建立校核关系；利用校核关系对初始参数进行校核，满足要求则输出初始参数；不满足则调整初始参数直至满足要求；采用本方法能够快速计算人字齿珩磨轮参数是否满足退刀槽加工要求，方便设计人员优化调整珩磨轮参数。
26、本专利技术提供一种珩磨轮，采用上述设计方法制得，利用本珩磨轮能够对人字齿轮进行精加工，满足人字齿轮齿面对于高精度的要求；本珩磨轮能够实现在珩齿机床上一次性装夹，通过数控系统调整珩磨轮安装轴夹角，对人字齿轮工件的左右旋轮齿进行加工，可提高人字齿轮左右旋轮齿面的对称度；同时，由于珩磨轮参数已进行校核优化，因此提高了人字齿珩齿的加工效率。
27、本专利技术还提供一种人字齿轮的加工方法，基于上述珩磨轮，本方法采用粗加工、珩齿精加工的人字齿轮复合加工工艺，能够实现电动汽车高速减速器用的高精度窄退刀槽人字齿轮加工，且人字齿中间退刀槽宽度可控制在5mm范围内；采用本方法满足了人字齿轮的高精度的加工需求。
28、优选地，在对粗加工的人字齿轮依次进行热处理时，控制齿面变形量≤0.02mm，以及在对人字齿轮进行珩齿加工，控制余量单边≤0.04mm，如此，能够保证人字齿轮左右旋面的轮齿关于中心面的对称度的要求；可控制在对称度≤0.03mm，从而保证了高精度的要求。
29、本专利技术还提供一种人字齿轮，采用上述加工方法制得，本人字齿轮能够应用在电动汽车上，基于其结构特征，即高精度齿面以及窄退刀槽，可有效提高电驱系统的功率密度与可靠性，同时降低系统噪声。
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1.一种珩磨轮的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述珩磨轮的设计方法，其特征在于，所述校核关系的具体公式如下：
3.根据权利要求1所述珩磨轮的设计方法，其特征在于，其中，若不满足要求，对初始参数中的齿数、螺旋角和安装轴交角进行调整，直至满足校核要求为止。
4.一种珩磨轮，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述珩磨轮的设计方法制得。
5.根据权利要求4所述的一种珩磨轮，其特征在于，包括：轮状结构，所述轮状结构的内壁设置有第一轮齿(2-1)和第二轮齿(2-3)；所述第一轮齿(2-1)和第二轮齿(2-3)之间设置有中间退刀槽(2-2)。
6.一种人字齿轮的加工方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种人字齿轮的加工方法，其特征在于，S2中，粗加工采用插齿加工或车齿加工。
8.根据权利要求6所述的一种人字齿轮的加工方法，其特征在于，S3中，对粗加工的人字齿轮依次进行热处理，使得齿面变形量≤0.02mm；对粗加工的人字齿轮进行齿面强化处理，其中，齿面与齿根残余应力不小于-800
9.根据权利要求6所述的一种人字齿轮的加工方法，其特征在于，S4中，采用珩磨轮对人字齿轮进行珩齿加工，使得余量单边≤0.04mm。
10.一种人字齿轮，其特征在于，采用权利要求6-9任一项所述人字齿轮的加工方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种珩磨轮的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述珩磨轮的设计方法，其特征在于，所述校核关系的具体公式如下：
3.根据权利要求1所述珩磨轮的设计方法，其特征在于，其中，若不满足要求，对初始参数中的齿数、螺旋角和安装轴交角进行调整，直至满足校核要求为止。
4.一种珩磨轮，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述珩磨轮的设计方法制得。
5.根据权利要求4所述的一种珩磨轮，其特征在于，包括：轮状结构，所述轮状结构的内壁设置有第一轮齿(2-1)和第二轮齿(2-3)；所述第一轮齿(2-1)和第二轮齿(2-3)之间设置有中间退刀槽(2-2)。
6.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚栓，马旭耀，寇植达，侯圣文，郑鸿宇，姚景超，王乐贇，董凡，李纪强，
申请(专利权)人：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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