CN2663067Y - 一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀 - Google Patents

一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀 Download PDF

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李群峰
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Abstract

一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀，其特征在于：用渐开线圆柱齿轮的四组齿廓坐标制造出的蜗杆成形刀(4)，所述蜗杆成形刀(4)的形状与渐开线齿轮的齿形相同；其截面的顶端为直线(5)、两边缘为渐开线(6)、齿根部分为弧线形过渡结构(7)。采用本实用新型的刀具加工出的渐开线齿轮包络蜗杆副的啮合为面接触，可使其承载能力、使用寿命大幅度提高，并可减少点蚀和剥落等现象的发生，受到用户的欢迎。

Description

一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀
(一)技术领域
本实用新型属于机械加工的刀具，特别一种适用于渐开线齿轮包络蜗杆加工用的渐开线齿轮包络蜗杆成形刀。
(二)技术背景
目前，加工渐开线包络蜗杆都是采用压力角20°直线刀代替渐开线刀具，直线刀加工出来的蜗杆在使用中存在主要问题有：(1)齿轮与蜗杆啮合是线接触，接触区小，承载能力降低。(2)蜗轮副在使用中容易产生点蚀、剥落等现象。(3)加工后的蜗杆与齿轮(蜗轮)靠跑合来扩大接触区，跑合加工成本较高。
(三)发明内容
本使用新型的目的就是为解决上述问题而设计制造一种结构科学、合理的渐开线齿轮包络蜗杆成形刀。
本实用新型是通过下述方案来实现的：
本实用新型的渐开线齿轮包络蜗杆成形刀用渐开线圆柱齿轮的四组齿廓坐标制造出的蜗杆成形刀，所述蜗杆成形刀的形状与渐线齿轮的齿形相同；其截面的顶端为直线、两边缘为渐开线、齿根部分为弧线形过渡结构；也就是说，本实用新型成形刀的形状与渐开线齿轮的齿形相同。
用此成形刀制造渐开线齿轮包络蜗杆：是将四把成形刀通过刀具压板均布在水平圆刀盘上，圆刀盘上的成形刀对应渐开线齿轮包络蜗杆毛坯，圆刀盘水平旋转，包络蜗杆毛坯与圆刀盘相对垂直旋转，四把刀轮流对包络蜗杆毛坯进行加工，最后加工制造出渐开线齿轮包络蜗杆。
本实用新型包络蜗杆成形刀的设计制造是采用渐开线齿轮的齿形X·Y坐标数据来加工包络蜗杆成形刀的，加工包络蜗杆成形刀具的坐标数据与渐开线齿轮齿形坐标数据完全一样，所以用此刀具加工出的包络蜗杆与渐开线齿轮(蜗轮)啮合为面接触，接触面积大，从而提高了承载能力。
另外，这种刀具也可以变齿数修形，蜗杆成形刀具齿形可根据渐开线齿轮与包络蜗杆接触区的位置来修整齿形，刀具齿形是根据渐开线齿轮的齿数多少、模数大小的变化而改变刀具齿形，根据修形量的大小来设计刀具的齿形，从而齿轮(蜗轮)与蜗杆的接触区可以任意调整，加工成本降低，经济效益提高。
本实用新型具有以下优点：
1、渐开线齿轮包络蜗杆副比圆柱齿轮蜗杆副承载能力提高2——3倍，生产成本降低20％——30％，因为蜗轮就是一件直齿或斜齿渐开线齿轮，加工不需要特殊蜗轮滚刀，用一般渐开线齿轮滚刀就可以了，齿轮代替蜗轮，无论是材料、加工工艺都简单化了。
2、原来蜗杆齿形与齿轮(蜗轮)齿形共轭难以实现，采用本实用新型的渐开线齿轮包络蜗杆成形刀加工出来的蜗杆就解决了此问题。
3、这种渐开线齿轮包络蜗杆副啮合为面接触，提高承载能力，提高了使用寿命，减少点蚀和剥落等现象，受到用户的欢迎。
(四)附图说明
图1为加工蜗杆的刀具工装示意图。图中1：蜗杆毛坯，2：圆刀盘，3：刀具压板，4：成形刀
图2是本实用新型的主视图。图中5：刀顶端直线，6：两边缘渐开线，7：齿根弧线形过渡。
图3为现有技术压力角为20°的直线刀示意图。
图4为蜗轮蜗杆啮合示意图。图中8：包络蜗杆，9蜗轮。
(五)具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述”
如图2所示，本实用新型的渐开线齿轮包络蜗杆成形刀是用渐开线圆柱齿轮的四组齿廓坐标制造出的蜗杆成形刀(4)，所述蜗杆成形刀(4)的形状与渐线齿轮的齿形相同；其截面的顶端为直线(5)、两边缘为渐开线(6)、齿根部分为弧线形过渡结构(7)。
制造参数为：(1)模数：mn＝6
            (2)蜗轮齿数：Z2＝40
            (3)蜗杆头数：Z1＝1
            (4)中心距：A＝160
            (5)压力角α＝20°
的蜗轮蜗杆副。
首先设计刀具的参数：(如附表的四组齿廓坐标)，刀具制造：刀具采用20×20白钢车刀坯，按齿形的四组坐标数据，磨削加工出成形刀具，刀具形状完全与齿轮(蜗轮)的一个齿形一致(mn＝6，Z2＝40)。
其次再制作刀盘：圆刀盘直径小于齿轮(蜗轮)齿根圆弧线，铣出均布的四个刀槽(20×20)将四把刀具通过刀具压板均布装在水平圆刀盘上，将圆刀盘上的成形刀对应包络蜗杆毛坯，圆刀盘水平旋转，包络蜗杆毛坯与圆刀盘相对垂直旋转，四把成形刀轮流对包络蜗杆毛坯进行加工，加工出的包络蜗杆与渐开线齿轮(蜗轮)配装成渐开线齿轮包络蜗轮蜗杆副，按照以上参数加工出来的包络蜗杆可保证与蜗轮齿形啮合共轭，两者的接触为面接触。
附表为齿廓坐标(四组X·Y数据)
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝渐开线圆柱齿轮齿廓计算结果＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝＝＝＝
计算日期：2003-09-22                                                         计算时间：17:15:55
齿轮基本参数：Mn＝6.0 Z＝40 han＝1.0 Cn＝0.25 Rtf＝0.38
              anl＝20.000 anr＝20.000
--------------------------齿廓坐标----------------------
**第0齿**
右侧齿廓
齿顶圆段         X       Y         R
                0.0000，126.0000  (126.0000)
                0.4425，125.9992  (126.0000)
                0.8850，125.9969  (126.0000)
                1.3275，125.9930  (126.0000)
                1.7699，125.9876  (126.0000)
                2.2124，125.9806  (126.0000)
                2.2815，125.9792  (125.9999)
渐开线段         X       Y         R
                2.2815，125.9792  (125.9999)
                2.3382，125.8606  (125.8823)
                2.5214，125.4696  (125.4949)
                2.6988，125.0833  (125.1124)
                2.8703，124.7019  (124.7349)
                3.0361，124.3254  (124.3625)
                3.1962，123.9540  (123.9952)
                3.3508，123.5875  (123.6330)
                3.5000，123.2262  (123.2759)
                3.6437，122.8701  (122.9241)
                3.7822，122.5192  (122.5776)
                3.9156，122.1736  (122.2363)
                4.0438，121.8333  (121.9004)
                4.1670，121.4985  (121.5700)
                4.2853，121.1692  (121.2449)
                4.3987，120.8453  (120.9254)
                4.5075，120.5271  (120.6114)
                4.6116，120.2145  (120.3029)
                4.7111，119.9076  (120.0001)
                4.8063，119.6064  (119.7029)
                4.8970，119.3110  (119.4115)
                4.9836，119.0215  (119.1258)
                5.0659，118.7378  (118.8459)
                5.1442，118.4601  (118.5717)
                5.2186，118.1884  (118.3035)
                5.2890，117.9227  (118.0412)
                5.3557，117.6630  (117.7848)
                5.4188，117.4095  (117.5344)
                5.4783，117.1621  (117.2901)
                5.5343，116.9209  (117.0518)
                5.5869，116.6859  (116.8196)
                5.6363，116.4572  (116.5935)
                5.6824，116.2348  (116.3736)
                5.7256，116.0188  (116.1600)
                5.7657，115.8091  (115.9525)
                5.8030，115.6058  (115.7514)
                5.8376，115.4090  (115.5565)
                5.8695，115.2186  (115.3680)
                5.8988，115.0347  (115.1858)
齿根过渡曲线段   X       Y         R
                5.8988，115.0347  (115.1858)
                6.2140，113.8891  (114.0585)
                6.5756，113.2528  (113.4435)
                6.9866，112.8052  (113.0213)
                7.4458，112.4845  (112.7306)
                7.9435，112.2770  (112.5576)
                8.4657，112.1810  (112.5000)
齿根圆段         X       Y         R
                8.4657，112.1810  (112.5000)
                8.5259，112.1765  (112.5000)
                8.5860，112.1719  (112.5000)
                8.6462，112.1673  (112.5000)
                8.7063，112.1626  (112.5000)
                8.7665，112.1579  (112.5000)
                8.8266，112.1532  (112.5000)
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝THE END＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

Claims (1)

1、一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀，其特征在于：用渐开线圆柱齿轮的四组齿廓坐标制造出的蜗杆成形刀(4)，所述蜗杆成形刀(4)的形状与渐线齿轮的齿形相同；其截面的顶端为直线(5)、两边缘为渐开线(6)、齿根部分为弧线形过渡结构(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104923865A (zh) * 2015-06-18 2015-09-23 淮安远航船用设备制造有限公司 蜗杆打磨专用车床
CN104923864A (zh) * 2015-06-18 2015-09-23 淮安远航船用设备制造有限公司 蜗杆加工专用车床

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