,
[0028]公用參數(shù):軸交角90°，齒全高5.5619mm，設(shè)計基準(zhǔn)點P法向模數(shù)2.472mm，設(shè)計基準(zhǔn)點P法向壓力角20°，設(shè)計基準(zhǔn)點P螺旋角35° ;
[0029]刀具參數(shù):刀齒組數(shù)13，刀盤名義半徑88mm。
[0030]利用大齒輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法進行生產(chǎn)時，可按照如下步驟進行:
[0031](I)小齒輪銑齒調(diào)整參數(shù)計算:采用現(xiàn)有技術(shù)擺線齒錐齒輪刀傾半展成(Spirac)法中大齒輪用連續(xù)分度無展成切入法銑齒調(diào)整參數(shù)相同的計算方法，如圖1所示，依據(jù)刀盤I相對小齒輪4的相對運動關(guān)系，由刀盤I的外刀2、內(nèi)刀3分別形成小齒輪4齒槽的凹面和凸面原理，計算出小齒輪連續(xù)分度無展成切入法銑齒調(diào)整參數(shù)，建立小齒輪齒面數(shù)學(xué)模型；
[0032](2)小齒輪加工:采用現(xiàn)有技術(shù)擺線齒錐齒輪刀傾半展成(Spirac)法中大齒輪用連續(xù)分度無展成切入法銑齒加工相同的方法，依據(jù)(I)中計算所得小齒輪銑齒調(diào)整參數(shù)，采用連續(xù)分度無展成切入銑齒法在S17型銑齒機上加工小齒輪，得到小齒輪如圖2所示；
[0033](3)大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型建立:依據(jù)連續(xù)、相切接觸之點接觸共軛曲面原理，滿足設(shè)計基準(zhǔn)點P位置及該點處齒輪螺旋角、壓力角條件，與現(xiàn)有技術(shù)擺線齒錐齒輪刀傾半展成(Spirac)法中小齒輪用連續(xù)分度對偶法展成銑齒調(diào)整參數(shù)計算方法相同，基于連續(xù)分度對偶法展成運動規(guī)律建立大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，如圖3所示，依據(jù)刀盤I相對大齒輪5的相對運動關(guān)系，由刀盤I的外刀2、內(nèi)刀3分別形成大齒輪5齒槽的凹面和凸面；
[0034](4)齒面嚙合特性仿真分析:將大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型和小齒輪齒面數(shù)學(xué)模型按設(shè)計要求的軸交角及各自安裝距虛擬裝配、嚙合傳動，得到擺線齒錐齒輪副理論模型的齒面接觸區(qū)，常稱小齒輪凹面與大齒輪凸面為工作面，小齒輪凸面與大齒輪凹面為非工作面；
[0035](5)大齒輪齒面修形:依據(jù)小齒輪不變的原則，保持設(shè)計基準(zhǔn)點P的位置以及該點處的壓力角、螺旋角不變，依據(jù)齒輪副接觸區(qū)位置、形態(tài)，在滿足傳動重合度及傳動比誤差最小條件下對大齒輪的齒面修形，如圖4所示的修形原理，以通過修正壓力角實現(xiàn)齒廓修形為主，其它修形為輔，得到修形后的大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，建立大齒輪數(shù)字化模型；
[0036](6)基于大齒輪數(shù)字化模型制作大齒輪模具型腔，設(shè)計大齒輪成型模具，由模具制造大齒輪(如圖5所示)；
[0037](7)將大、小齒輪按設(shè)計要求的軸交角及各自安裝距裝配，得到擺線齒錐齒輪副；如圖6所示，擺線齒錐齒輪副中，小齒輪4為左旋、與其嚙合的大齒輪5為右旋。
[0038]大齒輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法中，大齒輪采用模具成型是高效率制造方法，與其嚙合的小齒輪采用連續(xù)分度無展成切入法銑齒，屬于一種半展成高效率加工方法，因此大齒輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法是一種高效制造新方法。擺線齒錐齒輪副新加工方法特征為:
[0039]如圖1、圖2所示，小齒輪基于Spirac法中大齒輪加工原理，采用連續(xù)分度無展成切入法銑齒加工，可以滿足小齒輪的無展成成型要求，得到小齒輪根錐面上滿足螺旋角要求的等高齒面，實現(xiàn)小齒輪高效制造；相對Spirac法的小齒輪加工方法，采用連續(xù)分度無展成切入法加工提高了小齒輪齒根強度、避免了小齒輪齒頂變尖，提高了小齒輪承載能力。
[0040]如圖3?5所示，大齒輪基于Spirac法中小齒輪加工原理，采用連續(xù)分度對偶法展成運動規(guī)律建立大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，通過大齒輪齒面修形得到預(yù)定的齒面接觸區(qū)、及設(shè)計要求的嚙合特性，得到修形后的大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，建立大齒輪數(shù)字化模型，生成模具型腔，大齒輪由模具塑性成形；大齒輪由模具塑性成形有利于自身強度提高，可以保障大齒輪的承載能力和工作壽命。對于特定參數(shù)的擺線齒錐齒輪副，可以在輪壞參數(shù)設(shè)計過程中通過調(diào)整高度變位系數(shù)和切向變位系數(shù)滿足大、小齒輪的等強度或等壽命設(shè)計要求。
【主權(quán)項】
1.一種大齒輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法，其特征是包括以下步驟: (1)計算小齒輪連續(xù)分度無展成切入法銑齒調(diào)整參數(shù)，建立小齒輪齒面數(shù)學(xué)模型； (2)依據(jù)小齒輪銑齒調(diào)整參數(shù)，采用連續(xù)分度無展成切入銑齒法在專用銑齒機上加工小齒輪； (3)依據(jù)連續(xù)、相切接觸之點接觸共軛曲面原理，滿足設(shè)計基準(zhǔn)點位置及該點處齒輪螺旋角、壓力角條件，基于連續(xù)分度對偶法展成運動規(guī)律建立大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型； (4)將大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型和小齒輪齒面數(shù)學(xué)模型按設(shè)計要求的軸交角及各自安裝距虛擬裝配、嚙合傳動，得到擺線齒錐齒輪副理論模型的齒面接觸區(qū)； (5)保持設(shè)計基準(zhǔn)點的位置以及該點處的壓力角、螺旋角不變，依據(jù)齒輪副接觸區(qū)位置、形態(tài)對大齒輪的齒面修形，得到修形后的大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，建立大齒輪數(shù)字化模型； (6)基于大齒輪數(shù)字化模型制作大齒輪模具型腔，設(shè)計大齒輪成型模具，由模具制造大齒輪； (7)將大、小齒輪按設(shè)計要求的軸交角及各自安裝距裝配，得到擺線齒錐齒輪副。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大齒輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法，屬于機械傳動技術(shù)領(lǐng)域。大輪基于模具成型的擺線齒錐齒輪半展成加工方法包括：小齒輪采用連續(xù)分度無展成切入法銑齒，大齒輪基于連續(xù)分度對偶法展成運動規(guī)律建立齒面數(shù)學(xué)模型，通過大齒輪齒面修形得到預(yù)定的齒面接觸區(qū)、及設(shè)計要求的嚙合特性，得到修形后的大齒輪齒面數(shù)學(xué)模型，建立大齒輪數(shù)字化模型，生成模具型腔，大齒輪由模具塑性成形，獲得擺線齒錐齒輪副，較現(xiàn)行的加工技術(shù)具有更高的加工效率，降低了批量生產(chǎn)成本。
【IPC分類】B23F9/08
【公開號】CN104889503
【申請?zhí)枴緾N201510353676
【發(fā)明人】陳英, 芮成杰, 李海濤, 劉平義, 魏文軍, 董學(xué)朱
【申請人】中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月24日