專利名稱：一種鼓形齒齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械零件齒輪，具體地說是一種鼓形齒齒輪。
背景技術(shù)：
在機(jī)械傳動中，為了改進(jìn)輸入、輸出端不同軸而影響傳遞平穩(wěn)性問題，工程中通常采用可變角度聯(lián)軸器(即鼓形齒聯(lián)軸器)。由于鼓形齒的加工目前一般采用數(shù)控滾齒或機(jī)械杠桿拖動完成，以形成齒長方向鼓形，而沿齒長方向齒形由一組漸變位漸開線疊成。在使用過程中隨著輸入輸出軸線的變化，使用的齒形漸開線的位置也在不斷變化，從而導(dǎo)致鼓形齒輪齒與齒圈的接觸變壞，由線接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸，使接觸應(yīng)力增加，嚴(yán)重影響了聯(lián)軸器的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種輪齒的齒形為漸變齒形角的鼓形齒齒輪。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種鼓形齒齒輪，所述鼓形齒齒輪為漸開線齒輪，齒部外圓為球形，鼓形齒齒輪輪齒的齒形為漸變齒形角齒形，輪齒齒長方向?yàn)楣男?，輪齒的徑向剖面的齒形相同一致，齒根為全圓弧，所述的齒形角為法向齒形角。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，新設(shè)計(jì)的鼓形齒結(jié)構(gòu)簡單，加工簡單、方便，應(yīng)用于齒輪聯(lián)軸器，當(dāng)輸入、輸出軸發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)時(shí)，都能保證鼓形齒輪齒與齒圈有良好的線接觸而不是點(diǎn)接觸；同時(shí)，齒輪的齒根為全圓弧設(shè)計(jì)，保證了齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度，提高了齒輪聯(lián)軸器的使用性能和使用壽命。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)鼓形齒齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面圖，即鼓形齒輪齒鼓形最大部位的剖面圖；圖3是圖1的B-B剖面圖，即偏離鼓形齒輪齒鼓形最大部位的剖面圖；圖4是齒圈的剖面圖；圖5是鼓形齒輪齒鼓形最大部位與齒圈嚙合時(shí)的剖面示意圖；圖6是鼓形齒輪齒齒形如圖3所示形狀時(shí)與齒圈的嚙合剖面示意圖；圖7是本實(shí)用新型鼓形齒齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的C-C剖面圖，即鼓形齒輪齒鼓形最大部位的剖面圖；圖9是圖7的D-D剖面圖，即偏離鼓形齒輪齒鼓形最大部位的剖面圖；圖10是鼓形齒輪齒與齒圈嚙合時(shí)的剖面示意圖；圖11是本實(shí)用新型銑刀刀頭設(shè)計(jì)示意圖；圖12是本實(shí)用新型采用盤形銑刀時(shí)的加工示意圖；圖13是本實(shí)用新型采用指狀銑刀時(shí)的加工示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。由圖1、圖2、圖4、圖5可知，鼓形齒輪齒14鼓形最大部位時(shí)的齒形是標(biāo)準(zhǔn)齒形角齒形，與齒圈齒形嚙合為線接觸。 由圖3、圖6可知，而偏離鼓形齒輪齒14鼓形最大部位時(shí)，其輪齒14的齒形形狀與齒形角均發(fā)生改變，與齒圈齒形嚙合為點(diǎn)接觸。實(shí)施例1 由圖7可知，一種鼓形齒齒輪，所述鼓形齒齒輪為漸開線齒輪，齒部外圓為球形， 鼓形齒齒輪輪齒14的齒形為漸變齒形角齒形，輪齒14齒長方向?yàn)楣男?，輪齒14的徑向剖面的齒形相同一致，齒根為全圓弧，所述的齒形角為法向齒形角。由圖8、圖9、圖10可知，由于鼓形齒輪齒14鼓形最大部位時(shí)的齒形與偏離鼓形齒輪齒14鼓形最大部位時(shí)的齒形相同一致，即鼓形齒輪齒14徑向剖面的齒形相同一致，輪齒 14與齒圈的齒形在任意位置均處于良好接觸。一種如上所述鼓形齒齒輪的加工方法，采用成形法加工齒形，它包括下列步驟⑴齒坯加工將毛坯在車床上加工成齒坯3，加工時(shí)保證基準(zhǔn)位置一致；⑵裝夾將齒坯3對準(zhǔn)芯軸1的的定位銷2裝入芯軸1，再用錐套4進(jìn)行定心，然后裝入開口墊5，用細(xì)牙螺母6緊固；⑶銑齒加工將芯軸1用哈夫夾頭夾緊定位安裝在數(shù)控銑床的兩頂尖上，采用分齒加工方法，銑刀在齒向方向走圓形軌跡或齒坯3隨工作臺在齒向方向走圓形軌跡，每加工完輪齒14的一個(gè)鼓形面后，進(jìn)行分度，再加工另一個(gè)輪齒14的鼓形面，直至加工完全部輪齒14。由圖11可知，一種實(shí)現(xiàn)上述鼓形齒齒輪加工方法用銑刀，所述銑刀它包括刀體8、 刀頭9，刀頭9切削刃的形狀與鼓形齒齒輪14鼓形最大部位的齒槽13形狀大小相同，切削刃包括漸開線段10、圓弧段12，切削刃的頂端為全圓弧光滑連接。本實(shí)用新型當(dāng)漸開線段10與圓弧段12之間不能光滑連接時(shí)，切削刃的漸開線段 10與圓弧段12之間設(shè)有過渡曲線段11，本實(shí)施例過渡曲線段11為斜線。本實(shí)用新型所述銑刀它為盤形銑刀或指狀銑刀(本實(shí)施例為盤形銑刀)。本實(shí)用新型所述切削刃的漸開線段10是利用鼓形齒齒輪14鼓形最大部位的齒槽 13寬度來確定刀頭9的齒厚，其函數(shù)關(guān)系為Sg = P - SxSx = SX (Rx / R) - 2Rx(inva χ - inv a )其中Sg為刀頭的齒厚，P為齒輪的齒距，Sx為齒輪的任意圓齒厚，S為齒輪的分度圓齒厚，a x為齒輪的任意圓壓力角，α為齒輪的分度圓壓力角，Rx為齒輪的任意圓半徑， R為齒輪的分度圓半徑。由圖12可知，本實(shí)用新型加工時(shí)，齒坯3須保證工藝基準(zhǔn)位置尺寸精度，以保證產(chǎn)品裝夾位置的一致性，首先將齒坯3對準(zhǔn)芯軸1的定位銷2裝入芯軸1，工藝基準(zhǔn)位置一端緊靠臺階7，定位銷2采用圓柱設(shè)計(jì)，限制齒坯3在加工過程中的旋轉(zhuǎn)自由度，確保產(chǎn)品的齒形精度；再用錐套4進(jìn)行定心，以保證齒坯3裝夾不受錐孔制造公差的影響；然后裝入開口墊圈5，用細(xì)牙螺母6緊固即可，采用細(xì)牙螺紋6緊固，有利于工件的夾緊、防松，同時(shí)采用開口墊圈5設(shè)計(jì)，減少齒坯3的裝夾時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。加工采用成形法加工齒形，在數(shù)控銑床上分齒加工，銑刀采用盤形銑刀，銑刀在齒向方向走圓形軌跡或齒坯3隨工作臺在齒向方向走圓形軌跡(本實(shí)施例為齒坯3隨工作臺在齒向方向走圓形軌跡)，每加工完輪齒 14的一個(gè)鼓形面后，進(jìn)行分度，再加工另一個(gè)輪齒14的鼓形面，直至加工完全部輪齒14。本實(shí)用新型加工的鼓形齒應(yīng)用于齒輪聯(lián)軸器，當(dāng)輸入、輸出軸發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)時(shí)，都能保證鼓形齒輪齒14與齒圈有良好的線接觸而不是點(diǎn)接觸；同時(shí)，銑刀齒頂全圓弧設(shè)計(jì)， 保證了齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度，提高了齒輪聯(lián)軸器的使用性能和使用壽命。實(shí)施例2 由圖13可知，本實(shí)施例所述銑刀采用指狀銑刀，所述切削刃的漸開線段10是利用齒輪參數(shù)計(jì)算確定其坐標(biāo)值，關(guān)系式為Xg=RxSin ω χYg=RxCos ω χ其中RX為齒輪的任意圓半徑，ωχ為齒間中心半角ωχ=( Ji — 4 ξ tg α ) / 2Z+ Δ s / mZ + (inv α x — inv α )其中ξ為齒輪變位系數(shù)，As為齒輪分度圓齒厚的減薄量α χ為齒輪的任意圓壓力角，α為齒輪的分度圓壓力角，Z為齒輪的齒數(shù)，m為齒輪的模數(shù)。加工時(shí)，銑刀在齒向方向走圓形軌跡，余同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1. 一種鼓形齒齒輪，所述鼓形齒齒輪為漸開線齒輪，齒部外圓為球形，其特征是鼓形齒齒輪輪齒(14)的齒形為漸變齒形角齒形，輪齒(14)齒長方向?yàn)楣男危嘄X(14)的徑向剖面的齒形相同一致，齒根為全圓弧，所述的齒形角為法向齒形角。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輪齒的齒形為漸變齒形角的鼓形齒齒輪，其特征是鼓形齒齒輪輪齒(14)的齒形為漸變齒形角齒形，輪齒(14)齒長方向?yàn)楣男?，輪齒(14)的徑向剖面的齒形相同一致，齒根為全圓弧，所述的齒形角為法向齒形角，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的鼓形齒結(jié)構(gòu)簡單，加工簡單、方便，應(yīng)用于齒輪聯(lián)軸器，當(dāng)輸入、輸出軸發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)時(shí)，都能保證鼓形齒輪齒與齒圈有良好的線接觸而不是點(diǎn)接觸；同時(shí)，齒輪的齒根為全圓弧設(shè)計(jì)，保證了齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度，提高了齒輪聯(lián)軸器的使用性能和使用壽命。
文檔編號F16H55/17GK202228638SQ20112035306
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者樊健康, 賀國安 申請人:益陽康益機(jī)械發(fā)展有限公司