專利名稱：外擺線齒線齒條的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒條的加工方法，具體地說是一種齒線的形狀為外擺線的齒條的加工方法。
背景技術(shù)：
齒輪齒條傳動是轉(zhuǎn)換直線運動與回轉(zhuǎn)運動及傳遞動力最基礎(chǔ)的零件之一，其傳動 平穩(wěn)、工作可靠、效率高、功率與速度范圍大、壽命長，因此齒輪齒條傳動在各類機械設(shè)備中 應(yīng)用廣泛。但是目前應(yīng)用在齒輪齒條傳動中的齒條，按齒線形狀分，只有直齒、斜齒兩種。直 齒齒條與齒輪嚙合時存在沖擊、重合度小，不適宜于高速場合。斜齒齒條與齒輪嚙合時，存 在軸向力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)行直齒、斜齒兩種齒條存在的不足，提供了一種外擺線齒線齒條的 加工方法，用該方法加工成型的外擺線齒線齒條的寬度較窄、接觸面間的綜合曲率小、綜合 曲率半徑大且承載能力高。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將刀盤安裝在移動的拖板上面，刀盤為雙層結(jié)構(gòu)，上層 的內(nèi)刀盤上安裝內(nèi)刀，下層的外刀盤上安裝外刀，內(nèi)刀盤和外刀盤之間以十字滑塊聯(lián)軸器 聯(lián)接，內(nèi)刀和外刀沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀和外刀的軸線互相不重合，刀盤繞自身軸線 自轉(zhuǎn)的同時隨拖板移動；齒條坯分度線與刀盤的位置相對應(yīng)，齒條坯的速度等于拖板移動 的速度；刀盤相對拖板的運動為一半徑為r的發(fā)生圓沿一基線作純滾動，刀盤刀刃上的點 相對于拖板的運動，加工形成齒條的外擺線齒線。上述方案中，調(diào)整拖板移動的速度和刀盤回轉(zhuǎn)的角速度，可以改變外擺線齒線的 曲率。本發(fā)明的有益效果是1、通過調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速和拖板移動的速度，可以改變齒線的曲率；通過調(diào)整內(nèi)、外刀 頭的回轉(zhuǎn)半徑，實現(xiàn)了外擺線齒線齒條的鼓形齒嚙合。2、可采用硬質(zhì)材料作刀頭直接切削加工硬齒面齒輪，刀頭和刀盤可分離，刀具維 護(hù)成本低。3、加工成型的外擺線齒線齒條的共軛齒面分別為凸面和凹面，因此它與對應(yīng)的擺 線齒線圓柱齒輪嚙合時，接觸面間的綜合曲率小、綜合曲率半徑大、重合度大、傳動平穩(wěn)、承 載能力高。


圖1為本發(fā)明的加工示意圖；圖2為圖1的輪齒成型原理示意圖3為圖1中刀盤3的結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3的機構(gòu)運動簡圖；圖5是由圖3形成的鼓形齒嚙合示意圖。圖中3.刀盤，3-1.內(nèi)刀盤，3-2.外刀盤，4.拖板，5.齒條坯，6.發(fā)生圓，7.基線， 8.外擺線齒線，9.內(nèi)刀，10.外刀，11.十字滑塊聯(lián)軸器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，加工輪齒時，將刀盤3安裝在移動的拖板4上面，拖板4移動的速度 為V，刀盤3在繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板4移動。齒條坯5的分度線與刀盤3的位置相 對應(yīng)，并且齒條坯5的速度等于拖板4移動的速度V。如圖2，輪齒成型時，刀盤3相對拖板4的運動為一半徑為r的發(fā)生圓6沿一基線 7作純滾動，因此刀盤3刀刃上的點相對于拖板4的軌跡為長幅外擺線，也就是，刀盤3刀刃 上的點相對于拖板4的運動便加工形成齒條的外擺線齒線8。拖板4移動的速度V、刀盤3 回轉(zhuǎn)的角速度Qci、發(fā)生圓的半徑！“三者之間具有以下關(guān)系V= ω #，因此，通過調(diào)整拖板 4移動的速度V和刀盤3回轉(zhuǎn)的角速度Oci的值，可以改變發(fā)生圓半徑1>的大小。當(dāng)拖板4 的移動速度V選定以后，如果刀盤回轉(zhuǎn)角速度Oci增大，則發(fā)生圓半徑r的值就減?。环粗?， 發(fā)生圓半徑r的值就增大。因此，不同半徑r的發(fā)生圓對應(yīng)不同的外擺線8的形狀，據(jù)此可 改變外擺線齒線8的曲率。如圖3所示，刀盤3為雙層結(jié)構(gòu)，上層為內(nèi)刀盤3-1，下層為外刀盤3-2，內(nèi)刀盤3_1上安裝內(nèi)刀9，外刀盤3-2上安裝外刀10。內(nèi)刀9和外刀10沿圓周方向間隔安裝，內(nèi)刀9 的軸線01和外刀10的軸線02互相不重合。參看圖4，內(nèi)刀盤3-1和外刀盤3-2之間通過十字滑塊聯(lián)軸器11聯(lián)接。由于內(nèi)刀 9的軸線01和外刀10的軸線02不重合，所以內(nèi)刀9和外刀10的刀刃的回轉(zhuǎn)半徑不同。因 此，如圖5所示，假想擺線齒條的凸齒面齒線的曲率半徑P ’ A和凹齒面齒線的曲率半徑 P ‘ τ也不同，這樣，加工得到的齒輪凸、凹齒面上齒線的曲率半徑便不一樣，這可使齒輪副 實現(xiàn)鼓形量為C的鼓形齒接觸。外擺線齒線齒條與齒輪嚙合在理論上是點接觸，但受載變形后，接觸點擴展為接 觸區(qū)，而且可通過調(diào)整內(nèi)、外刀刃的回轉(zhuǎn)半徑，對接觸區(qū)的位置和尺寸進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
一種外擺線齒線齒條的加工方法，其特征是1)將刀盤(3)安裝在移動的拖板(4)上面，刀盤(3)為雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)刀盤(3-1)上安裝內(nèi)刀(9)，下層的外刀盤(3-2)上安裝外刀(10)，內(nèi)刀盤(3-1)和外刀盤(3-2)之間以十字滑塊聯(lián)軸器(11)聯(lián)接，內(nèi)刀(9)和外刀(10)沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀(9)和外刀(10)的軸線互相不重合，刀盤(3)繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板(4)移動；2)齒條坯(5)的分度線與刀盤(3)的位置相對應(yīng)，齒條坯(5)的速度等于拖板(4)移動的速度；3)刀盤(3)相對拖板(4)的運動為一半徑為r的發(fā)生圓(6)沿一基線(7)作純滾動，刀盤(3)刀刃上的點相對于拖板(4)的運動，形成齒條的外擺線齒線(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外擺線齒線齒條的加工方法，其特征是調(diào)整拖板(4) 移動的速度和刀盤(3)回轉(zhuǎn)的角速度，可以改變外擺線齒線(8)的曲率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種外擺線齒線齒條的加工方法，將刀盤安裝在移動的拖板上面，刀盤為雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)刀盤上安裝內(nèi)刀，下層的外刀盤上安裝外刀，內(nèi)刀盤和外刀盤之間以十字滑塊聯(lián)軸器聯(lián)接，內(nèi)刀和外刀沿圓周方向間隔安裝，使內(nèi)刀和外刀的軸線互相不重合，刀盤繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時隨拖板移動；齒條坯分度線與刀盤的位置相對應(yīng)，齒條坯的速度等于拖板移動的速度；刀盤相對拖板的運動為一半徑為r的發(fā)生圓沿一基線作純滾動，刀盤刀刃上的點相對于拖板的運動，形成齒條的外擺線齒線。加工成型的外擺線齒線的齒條重合度大、嚙合沖擊小、傳動平穩(wěn)、承載能力高。
文檔編號B23F5/20GK101844253SQ201010175718
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者祝海林, 鄒旻 申請人:常州大學(xué)