專利名稱：磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)的制作方法
磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)，屬于磨料流加工和齒輪加工技術(shù)的范疇，具體來講就是用磨料流加工技術(shù)進(jìn)行齒輪齒向修形的一種新技術(shù)。
實(shí)際工作的齒輪由于齒輪的軸向誤差，軸與軸承和各種配合間隙、機(jī)件的扭曲和變形、工作條件(如溫度)的影響，導(dǎo)致齒輪的齒寬方向的實(shí)際齒形相對(duì)于理論齒形產(chǎn)生偏離造成載荷集中，即使是這種偏離為零，但是同于一對(duì)嚙合的齒輪齒寬不等產(chǎn)生棱邊效應(yīng)，也直接影響齒輪承載能力的提高和使用壽命，為此，人們?cè)谙朕k法設(shè)計(jì)和制造出這樣一種齒形，在任何情況下它的載荷集中程度是最小的，鼓形齒就是其中的一種，但是這種齒形修整難度大，一般采用剃齒修形、磨刀修形、電化學(xué)修形等，使用這些方法，設(shè)備貴重，而且難以設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)率也很低，所以在生產(chǎn)實(shí)踐中難以推廣使用。
本發(fā)明磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)，目的在于利用磨料流加工切削規(guī)律，設(shè)計(jì)出一種在普通磨料流加工機(jī)床上配套簡(jiǎn)單專用夾具，即可實(shí)現(xiàn)齒輪鼓形齒的加工。
本發(fā)明磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)，由Ⅰ機(jī)床設(shè)計(jì)、Ⅱ磨料介質(zhì)配制、Ⅲ專用夾具設(shè)計(jì)三部份組成(如圖1所示)，其Ⅰ機(jī)床選用一般磨料流加工機(jī)床即可，亦可自行設(shè)計(jì)為同類機(jī)床，Ⅱ磨料介質(zhì)由基體介質(zhì)、添加劑、磨料三種成份均勻混合而成，基體介質(zhì)為粘彈性高分子化合物，磨料一般為使用氧化鋁、碳化硼、碳化硅、其種類、粒度、含量根據(jù)加工對(duì)象具體而定，添加劑成份大都選用硅油、松香等，其特征在于，Ⅲ專用夾具的設(shè)計(jì)是根據(jù)磨料流加工切削規(guī)律的中凸效應(yīng)而設(shè)計(jì)的(如圖2、3、4所示)，整體呈圓柱形，主要由上端蓋(1)、下端蓋(2)、夾具體(3)組成，上、下端蓋完成對(duì)稱，夾具體(3)形狀近似于被加工齒輪的內(nèi)齒輪，其模數(shù)、壓力角、齒數(shù)、變位系數(shù)與被加工齒輪相同，但是在齒輪的兩端面齒厚要均勻減薄0.7～0.9mm，在軸線方向減去的量要由小到大，再由大到小對(duì)稱減薄，亦就是說夾具體(3)與被加工齒輪在齒兩端面形成的通道間隙為0.7～0.9mm，在齒的軸線方向間隙要逐漸增大，到中部為最大，然后再對(duì)稱地由大到小，在被加工齒輪法截面內(nèi)，通道與齒向的夾角β為8°～24°，兩端面距上、下端蓋內(nèi)表面的距離為30～50m，這樣專用夾具與被加工齒輪形成了特定的加工區(qū)，達(dá)到加工鼓形齒的目的。
實(shí)施例試驗(yàn)齒輪為45＃鋼，表面高頻率大，齒廓表面硬度G52，齒輪經(jīng)磨削，齒形誤差6μm，達(dá)到GB179-83、7-6-6D4精度，模數(shù)m＝2.5、齒數(shù)48、寬度B＝11，選用MB9211磨料流加工機(jī)床、磨料為80＃碳化硅，流體壓力70kgf/cm2夾具體(3)與被加齒輪間隙0.8mm，在被加工齒輪法截面內(nèi)通道與齒向夾角β為15°，加工時(shí)間為90秒。
由測(cè)試結(jié)果(如圖5所示)可知經(jīng)鼓形齒加工后幺法線長(zhǎng)度平均減少2μm，鼓形量大約為100μm，不僅改善了齒面的嚙向狀態(tài)，而且去掉了毛刺，齒面光潔度得到了提高，輪齒接觸面間摩擦力和相對(duì)滑動(dòng)速度的變化而產(chǎn)生的節(jié)線沖力減小，因而降低了聲壓，改善了音質(zhì)，提高了傳動(dòng)效率和承載能力。


圖1為磨料流加工齒輪鼓形齒示意圖。
其中標(biāo)號(hào)Ⅰ-磨料流加工機(jī)床。
Ⅱ-磨料流體介質(zhì)。
Ⅲ-專用夾具。
圖2為專用夾具主視剖面圖，其中標(biāo)號(hào)1上端蓋、2下端蓋、3夾具體、4被加工齒輪。
圖3為專用夾具俯視圖，其中標(biāo)號(hào)Ⅰ夾具體(3)的齒輪法向局部剖。
圖4為專用夾具體(3)的內(nèi)齒法向局部剖面圖，其中β為在Ⅰ-Ⅰ法截面內(nèi)通道與齒向的夾角。
圖5為磨料流加工鼓形齒齒向誤差曲線對(duì)比圖左上方四條曲線為未加工鼓形齒前的齒形誤差曲線，右上方四條曲線為加工鼓形齒后的齒形誤差曲線，左下方四條曲線為未加工鼓形齒前的齒向誤差曲線，右下方四條曲線為加工鼓形齒后的齒向誤差曲線。
權(quán)利要求
磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)，由Ⅰ機(jī)床設(shè)計(jì)、Ⅱ磨料介質(zhì)配制、Ⅲ專用夾具設(shè)計(jì)三部份組成，其Ⅰ機(jī)床選用一般磨料流加工機(jī)床即可，Ⅱ磨料介質(zhì)由基本介質(zhì)、添加劑、磨料三種成份均勻混合而成，基體介質(zhì)為粘彈性高分子化合物，磨料一般使用氧化鋁、碳化硼、碳化硅、其種類、粒度、含量根據(jù)加工對(duì)象具體而定、添加劑成份大都選用硅油、松香等，其特征在于Ⅲ，專用夾具的設(shè)計(jì)是根據(jù)磨料流加工切削規(guī)律的中凸效應(yīng)而設(shè)計(jì)的，整體呈圓柱形，主要由上端蓋(1)、下端蓋(2)、夾具體(3)組成，上、下端蓋完全對(duì)稱，夾具體(3)形狀近似于被加工齒輪(4)的內(nèi)齒輪，其模數(shù)、壓力角、齒數(shù)、變位系數(shù)與被加工齒輪相同，但是在齒的兩端面齒厚要均勻減薄0.7～0.9mm，在軸線方向減去的量要同小到大，再由大到小對(duì)稱減薄，亦就是說夾具體(3)被加工齒輪(4)在齒兩端面形成的通道間隙為0.7～0.9mm，在齒的軸線方向間隙要逐漸增大，到中部為最大，然后再對(duì)稱地由大到小，在被加工齒輪的法向截面內(nèi)通道與齒向夾角為8°～24°，兩端面距上、下端蓋內(nèi)表面的距離為30～50mm。
全文摘要
磨料流加工齒輪鼓形齒技術(shù)，是一種利用磨料流加工技術(shù)進(jìn)行齒輪齒向修形的技術(shù)，主要包括機(jī)床的選擇與設(shè)計(jì)、流體磨料的配制和專用夾具設(shè)計(jì)，其特征在于專用夾具的設(shè)計(jì)是根據(jù)磨料流加工切削規(guī)律而設(shè)計(jì)的，在夾具體的齒的兩端面齒厚均勻減薄0.7～0.9mm，在軸線方向與被加工齒輪(4)的間隙逐漸增大，到中部為最大，其形狀要對(duì)稱。利用該技術(shù)進(jìn)行齒輪鼓形齒加工不僅降低了齒輪聲壓，改善了音質(zhì)，而且提高了傳動(dòng)效率和承載能力。
文檔編號(hào)B24B19/00GK1068989SQ9110537
公開日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1991年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月1日
發(fā)明者李元宗, 白俊生, 閻慕良, 軋剛, 楊樹國 申請(qǐng)人:太原工業(yè)大學(xué)