專利名稱：一種斜齒面齒輪插齒加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其是一種斜齒面齒輪插齒加工方法。
背景技術(shù)：
斜齒面齒輪作為一種新型的齒輪傳動(dòng)部件，可以實(shí)現(xiàn)各種交叉軸傳動(dòng)，在國(guó)外已成功應(yīng)用于航空直升機(jī)主傳動(dòng)。而小模數(shù)斜齒面齒輪則廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、儀器儀表等領(lǐng)域。斜齒面齒輪的研究在國(guó)內(nèi)開展較晚，朱如鵬、方宗德教授等人對(duì)斜齒面齒輪的嚙合理論、加工以及數(shù)值仿真做了大量的研究工作，但對(duì)斜齒面齒輪加工技術(shù)及設(shè)備研究卻較少。 目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于斜齒面齒輪的獲得方法主要有兩種斜齒面齒輪專用加工設(shè)備加工，數(shù)字齒面的數(shù)控銑削，前者需要專用的機(jī)床設(shè)備，后者設(shè)備昂貴且加工效率低。而普通的圓柱齒輪插齒機(jī)是一種常見設(shè)備，其主要包括床身、豎向活動(dòng)的主軸、水平工作臺(tái)及轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述水平工作臺(tái)上的回轉(zhuǎn)臺(tái)，工作時(shí)將待加工的齒輪同軸固定夾持于所述的回轉(zhuǎn)臺(tái)上并通過所述回轉(zhuǎn)臺(tái)與插齒機(jī)下部對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，從而使得齒輪隨回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸則通過裝配于其下端的刀具對(duì)齒輪平的外周面進(jìn)行插齒加工；目前， 圓柱齒輪插齒機(jī)已經(jīng)成為了齒輪加工中極為普遍的機(jī)床，其成本低廉且工作效率相對(duì)較高，因此若能通過圓柱齒輪插齒機(jī)加工斜齒面齒輪，則必然可在降低對(duì)斜齒面齒輪的加工成本的同時(shí)提高斜齒面齒輪的加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種斜齒面齒輪插齒加工方法，以在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上用普通的插齒刀加工斜齒面齒輪。為了解決上述問題，本發(fā)明的斜齒面齒輪插齒加工方法采用如下技術(shù)方案一種斜齒面齒輪插齒加工方法，包括以下步驟1)制作斜齒面齒輪還料；2)通過對(duì)應(yīng)的工裝將步驟I)制作的斜齒面齒輪坯料夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上所述工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)上的立軸，所述兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)徑向兩側(cè)，斜齒面齒輪坯料同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過分設(shè)于二者上的一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角，使插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離E與待加工斜齒面齒輪的中點(diǎn)半徑Rm、螺旋角三者之間的關(guān)系為E = RmSinP，待加工斜齒面齒輪的節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L(zhǎng)，tan Y = E/L ；3)啟動(dòng)圓柱齒輪插齒機(jī)，進(jìn)行插齒加工。所述工裝的水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺(tái)階面之間頂裝有墊片。所述墊片為碟形簧片。
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所述的水平轉(zhuǎn)軸通過滑動(dòng)軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動(dòng)配合。由于本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝包括所述兩支座、水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)上的立軸，所述水平轉(zhuǎn)軸與兩支座轉(zhuǎn)動(dòng)配合，水平轉(zhuǎn)軸的一端靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀且設(shè)有夾具，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過錐齒輪傳動(dòng)連接；從而可使斜齒面齒輪立設(shè)于普通圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上并被圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀可沿斜齒面齒輪的徑向?qū)π饼X面齒輪進(jìn)行插齒加工，實(shí)現(xiàn)了在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上對(duì)斜齒面齒輪的加工。


圖I是本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的工作原理圖；圖3是本發(fā)明的齒輪插齒加工方法加工的斜齒面齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的齒輪插齒加工方法的實(shí)施例1，如圖1-3所示，具有以下步驟1)制作斜齒面齒輪坯料10，斜齒面齒輪坯料的制作方法為現(xiàn)有技術(shù)，此處不予贅述；2)在圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上裝配工裝并通過工裝將步驟I)制作的斜齒面齒輪坯料夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上所述工裝包括于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)I徑向兩側(cè)固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)2上的兩支座3、架設(shè)于兩支座3上的水平轉(zhuǎn)軸4及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)I上的立軸5，兩支座3呈板狀且二者之間通過側(cè)板連接，兩支座 3及側(cè)板共同形成一箱體，水平轉(zhuǎn)軸4和立軸5均位于該箱體內(nèi)；水平轉(zhuǎn)軸4與兩支座3轉(zhuǎn)動(dòng)配合，具體地說，即兩支座3上分別設(shè)有滑動(dòng)軸承6，水平轉(zhuǎn)軸4通過兩滑動(dòng)軸承分別與兩支座轉(zhuǎn)動(dòng)配合，水平轉(zhuǎn)軸4的一端靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀7且設(shè)有夾具，水平轉(zhuǎn)軸4 和立軸5通過錐齒輪傳動(dòng)連接，具體地說，即水平轉(zhuǎn)軸4和立軸5均為階梯軸且分別止旋裝配有錐齒輪8，本實(shí)施例中，水平轉(zhuǎn)軸4及立軸5上的錐齒輪均為弧齒錐齒輪，工作時(shí)，水平轉(zhuǎn)軸4通過立軸5及兩錐齒輪與圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)I同步傳動(dòng)連接，其中設(shè)于水平轉(zhuǎn)軸4上的錐齒輪與水平轉(zhuǎn)軸上的臺(tái)階面之間設(shè)有墊片9，本實(shí)施例中，該墊片9采用碟形簧片，回轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、立軸的軸線及插齒刀的軸線均共面，水平轉(zhuǎn)軸的軸線與上述三者共同所在的平面之間具有夾角Y，插齒刀7的中心線與水平轉(zhuǎn)軸4的軸線之間的距離為E， E與待加工斜齒面齒輪中點(diǎn)半徑Rm、螺旋角β三者之間的關(guān)系為E = Rmsini3，待加工斜齒面齒輪安裝后節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L(zhǎng)，tan Y =E/L。通過步驟所述的工裝將待加工的斜齒面齒輪夾持于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上，將待加工的斜齒面齒輪夾持至水平轉(zhuǎn)軸上的夾具上并保證待加工的斜齒面齒輪與水平轉(zhuǎn)軸4同軸線設(shè)置；至此便可進(jìn)行正交斜齒面齒輪的插齒加工；3)開啟圓柱齒輪插齒機(jī)進(jìn)行插齒加工。
權(quán)利要求
1.一種斜齒面齒輪插齒加工方法，其特征在于，包括以下步驟1)制作斜齒面齒輪坯料；2)通過對(duì)應(yīng)的工裝將步驟I)制作的斜齒面齒輪坯料夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上所述工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺(tái)上的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)上的立軸，所述兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)徑向兩側(cè)，斜齒面齒輪坯料同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過分設(shè)于二者上的一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角Y，使插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離E與待加工斜齒面齒輪的中點(diǎn)半徑Rm、螺旋角 β三者之間的關(guān)系為E = RmSinP，待加工斜齒面齒輪的節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為 L, tan Y = E/L ；3)啟動(dòng)圓柱齒輪插齒機(jī),進(jìn)行插齒加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斜齒面齒輪加工方法，其特征在于，所述工裝的水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斜齒面齒輪加工方法，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺(tái)階面之間頂裝有墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜齒面齒輪加工方法，其特征在于，所述墊片為碟形簧片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斜齒面齒輪加工方法，其特征在于，所述的水平轉(zhuǎn)軸通過滑動(dòng)軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斜齒面齒輪插齒加工方法包括以下步驟1)制作斜齒面齒輪坯料；2)通過對(duì)應(yīng)的工裝將制作的坯料夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)工作臺(tái)上工裝包括兩支座、水平轉(zhuǎn)軸及立軸，兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)上，斜齒面齒輪坯料同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸的一端，水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角γ，使插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離E與待加工斜齒面齒輪的中點(diǎn)半徑Rm、螺旋角β三者之間的關(guān)系為E＝Rmsinβ，待加工斜齒面齒輪的節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L(zhǎng)，tanγ＝E/L；3)啟動(dòng)圓柱齒輪插齒機(jī)，進(jìn)行插齒加工，實(shí)現(xiàn)了在普通圓柱齒輪插齒機(jī)對(duì)斜齒面齒輪的加工。
文檔編號(hào)B23F23/06GK102601458SQ201210080550
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者吳聰, 徐增軍, 楊建軍, 袁群威, 魏冰陽 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)