CN202239970U - 鼓形齿齿轮加工用指状铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮齿的齿形为渐变齿形角的鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，其特征是所述指状铣刀包括刀体（8）、刀头（9），刀头（9）切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽（13）形状大小相同，切削刃包括渐开线段（10）、圆弧段（12），切削刃的顶端为全圆弧光滑连接，本实用新型加工出的鼓形齿应用于齿轮联轴器，当输入、输出轴发生角度偏转时，都能保证鼓形齿轮齿与齿圈有良好的线接触而不是点接触；同时，铣刀齿顶为全圆弧设计，保证了齿轮的齿根弯曲强度，提高了齿轮联轴器的使用性能和使用寿命。

Description

鼓形齿齿轮加工用指状铣刀

技术领域

本实用新型涉及一种鼓形齿齿轮加工用铣刀，具体地说是一种鼓形齿齿轮加工用指状铣刀。

背景技术

在机械传动中，为了改进输入、输出端不同轴而影响传递平稳性问题，工程中通常采用可变角度联轴器（即鼓形齿联轴器）。由于鼓形齿的加工目前一般采用常规的展成法加工，通过数控滚齿或机械杠杆拖动完成，以形成齿长方向鼓形，而沿齿长方向齿形由一组渐变位渐开线叠成。在使用过程中随着输入输出轴线的变化，使用的齿形渐开线的位置也在不断变化，从而导致鼓形齿轮齿与齿圈的接触变坏，由线接触变为点接触，使接触应力增加，严重影响了联轴器的使用寿命。为此，将鼓形齿齿轮轮齿的齿形设计为渐变齿形角齿形，轮齿齿长方向的齿形为鼓形，轮齿径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧。这样，应用于齿轮联轴器，当输入、输出轴发生角度偏转时，都能保证鼓形齿轮齿与齿圈有良好的线接触而不是点接触，提高了齿轮联轴器的使用性能和使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种轮齿的齿形为渐变齿形角的鼓形齿齿轮加工用指状铣刀。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，所述鼓形齿齿轮为渐开线齿轮，齿部外圆为球形，鼓形齿齿轮轮齿的齿形为渐变齿形角齿形，轮齿齿长方向为鼓形，轮齿的径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧，所述的齿形角为法向齿形角，所述指状铣刀包括刀体、刀头，刀头切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽形状大小相同，切削刃包括渐开线段、圆弧段，切削刃的顶端为全圆弧光滑连接。

本实用新型所述切削刃的渐开线段与圆弧段之间设有过渡曲线段。

本实用新型所述切削刃的渐开线段是利用鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽宽度来确定刀头的齿厚，其函数关系为：

S_g＝P－S_x

S_x＝S×（R_x／R）－2R_x(invα_x－invα)

其中: S_g为刀头的齿厚，P为齿轮的齿距，S_x为齿轮的任意圆齿厚，S为齿轮的分度圆齿厚，α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，R_x为齿轮的任意圆半径，R为齿轮的分度圆半径。

本实用新型所述切削刃的渐开线段是利用齿轮参数计算确定其坐标值，关系式为：

X_g=R_xsinω_x 

Y_g=R_xcosω_x

其中:R_x为齿轮的任意圆半径，ω_x为齿间中心半角

ω_x=(π－4ξtgα)／2Z+Δ_s／mZ＋(invα_x－invα)

其中：ξ为齿轮变位系数，Δ_s为齿轮分度圆齿厚的减薄量α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，Z为齿轮的齿数，m为齿轮的模数。

由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，加工出的鼓形齿应用于齿轮联轴器，当输入、输出轴发生角度偏转时，都能保证鼓形齿轮齿与齿圈有良好的线接触而不是点接触；同时，铣刀齿顶为全圆弧设计，保证了齿轮的齿根弯曲强度，提高了齿轮联轴器的使用性能和使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型铣刀刀头9设计示意图；

图2是本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

一种鼓形齿齿轮，所述鼓形齿齿轮为渐开线齿轮，齿部外圆为球形，鼓形齿齿轮轮齿14的齿形为渐变齿形角齿形，轮齿14齿长方向为鼓形，轮齿14的径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧，所述的齿形角为法向齿形角。

由图1可知，一种鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，所述指状铣刀包括刀体8、刀头9，刀头9切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽13形状大小相同，切削刃包括渐开线段10、圆弧段12，切削刃的顶端为全圆弧光滑连接。

本实用新型当渐开线段10与圆弧段12之间不能光滑连接时，切削刃的渐开线段10与圆弧段12之间设有过渡曲线段11，本实施例过渡曲线段11为斜线。

本实用新型为计算简单，保证刀头9的齿形与鼓形齿齿轮的形状大小完全一致，所述切削刃的渐开线段10是利用鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽13宽度来确定刀头9的齿厚，其函数关系为：

S_g＝P－S_x

S_x＝S×（R_x／R）－2R_x(invα_x－invα)

其中: S_g为刀头的齿厚，P为齿轮的齿距，S_x为齿轮的任意圆齿厚，S为齿轮的分度圆齿厚，α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，R_x为齿轮的任意圆半径，R为齿轮的分度圆半径。

由图2可知，本实用新型使用时，齿坯3须保证工艺基准位置尺寸精度，以保证产品装夹位置的一致性，首先将齿坯3对准芯轴1的定位销2装入芯轴1，工艺基准位置一端紧靠台阶7，定位销2采用圆柱设计，限制齿坯3在加工过程中的旋转自由度，确保产品的齿形精度；再用锥套4进行定心，以保证齿坯3装夹不受锥孔制造公差的影响；然后装入开口垫圈5，用细牙螺母6紧固即可，采用细牙螺纹6紧固，有利于工件的夹紧、防松，同时采用开口垫圈5设计，减少齿坯3的装夹时间，提高了生产效率。加工时，采用成形法加工齿形，在数控铣床上分齿加工，铣刀采用指状铣刀，铣刀在齿向方向走圆形轨迹或齿坯3随工作台在齿向方向走圆形轨迹（本实施例为铣刀在齿向方向走圆形轨迹），每加工完轮齿14的一个鼓形面后，进行分度，再加工另一个轮齿14的鼓形面，直至加工完全部轮齿14。

本实用新型加工的鼓形齿应用于齿轮联轴器，当输入、输出轴发生角度偏转时，都能保证鼓形齿轮齿14与齿圈有良好的线接触而不是点接触；同时，铣刀齿顶全圆弧设计，保证了齿轮的齿根弯曲强度，提高了齿轮联轴器的使用性能和使用寿命。

实施例2：

本实施例为保证刀头9的齿形与齿轮参数完全一致的渐开线形态，所述切削刃的渐开线段10是利用齿轮参数计算确定其坐标值，关系式为：

X_g=R_xsinω_x 

Y_g=R_xcosω_x

其中:R_x为齿轮的任意圆半径，ω_x为齿间中心半角

ω_x=(π－4ξtgα)／2Z+Δ_s／mZ＋(invα_x－invα)

其中：ξ为齿轮变位系数，Δ_s为齿轮分度圆齿厚的减薄量α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，Z为齿轮的齿数，m为齿轮的模数。余同实施例1。

Claims (4)

1.一种鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，所述鼓形齿齿轮为渐开线齿轮，齿部外圆为球形，鼓形齿齿轮轮齿（14）的齿形为渐变齿形角齿形，轮齿（14）齿长方向为鼓形，轮齿（14）的径向剖面的齿形相同一致，齿根为全圆弧，所述的齿形角为法向齿形角，其特征是所述指状铣刀包括刀体（8）、刀头（9），刀头（9）切削刃的形状与鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽（13）形状大小相同，切削刃包括渐开线段（10）、圆弧段（12），切削刃的顶端为全圆弧光滑连接。

2.根据权利要求1所述的鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，其特征是切削刃的渐开线段（10）与圆弧段（12）之间设有过渡曲线段（11）。

3.根据权利要求1或2所述的鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，其特征是所述切削刃的渐开线段（10）是利用鼓形齿齿轮鼓形最大部位的齿槽（13）宽度来确定刀头（9）的齿厚，其函数关系为：

S_g＝P－S_x

S_x＝S×（R_x／R）－2R_x(invα_x－invα)

其中: S_g为刀头的齿厚，P为齿轮的齿距，S_x为齿轮的任意圆齿厚，S为齿轮的分度圆齿厚，α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，R_x为齿轮的任意圆半径，R为齿轮的分度圆半径。

4.根据权利要求1或2所述的鼓形齿齿轮加工用指状铣刀，其特征是所述切削刃的渐开线段（10）是利用齿轮参数计算确定其坐标值，关系式为：

X_g=R_xsinω_x 

Y_g=R_xcosω_x

其中:R_x为齿轮的任意圆半径，ω_x为齿间中心半角

ω_x=(π－4ξtgα)／2Z+Δ_s／mZ＋(invα_x－invα)

其中：ξ为齿轮变位系数，Δ_s为齿轮分度圆齿厚的减薄量α_x为齿轮的任意圆压力角，α为齿轮的分度圆压力角，Z为齿轮的齿数，m为齿轮的模数。

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