專利名稱：斜齒圓柱齒輪齒向削邊磨削工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜齒圓柱齒輪齒向削邊磨削工藝。
電力機(jī)車牽引齒輪是在高速運(yùn)行中工作，其工作條件十分惡劣。為了保證電力機(jī)車牽引齒輪在空載和重載時(shí)的齒面嚙合正常，減少集中偏載，提高齒輪輪齒的承載能力，在設(shè)計(jì)上對(duì)主動(dòng)齒輪(小齒)的齒向進(jìn)行不等量修正，即單側(cè)削邊。這種單側(cè)削邊在國外是用專門的機(jī)床實(shí)現(xiàn)的，如美國GE公司的鐵路牽引齒輪的主動(dòng)齒輪，在齒向上作不等量削邊修正，是用日本產(chǎn)Kashifuji-KR1000滾齒機(jī)精滾小齒輪，切成錐形齒，熱處后在MAAGHSS60BC磨齒機(jī)上磨齒，一次安裝磨成。該機(jī)床具有齒向削邊修正機(jī)構(gòu)。而在無精切修斜滾齒機(jī)，且磨齒機(jī)床不具備帶有齒向削邊修正機(jī)構(gòu)條件下的齒向削邊磨削，有關(guān)專業(yè)期刊如《機(jī)械工藝師》《機(jī)床》、《機(jī)械制造》、《齒輪》均未見到報(bào)道。在上述條件下的現(xiàn)有斜齒圓柱齒單側(cè)齒向削邊磨削是將工件進(jìn)行兩次裝夾，分兩次磨削才能完成。這不僅生產(chǎn)效率低，而且加工精度難以保證。
本發(fā)明的目的在于提供一種斜齒圓柱齒輪齒向削邊磨削技術(shù)，為在沒有專用齒向修正機(jī)構(gòu)磨齒機(jī)床的條件下而設(shè)計(jì)的一套齒輪齒向削邊技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用軸截面均變位斜齒輪磨削法對(duì)斜齒圓柱齒輪進(jìn)行齒向削邊。其單側(cè)齒向的端面削邊量的確定依據(jù)，從圖3到圖6可以看得清楚。圖3和圖4分別為左旋和右旋輪齒的單側(cè)齒向削邊示意，圖中β為齒輪分度圓螺旋角，b為齒寬，△為單側(cè)齒向的法向削邊量。由于單側(cè)齒向削邊量△的存在，使得削邊齒面的實(shí)際螺旋角為β△。此時(shí)可以把圖中的輪齒看成是在齒長方向的各個(gè)截面中變位系數(shù)不同，而且是均勻變化收縮的(見圖5)。換句話說，它相當(dāng)于不同變位系數(shù)的齒輪箔片，其變位系數(shù)自小到大且按一定螺旋角重疊而成的齒輪。在軸截面中，由于削邊的結(jié)果，使輪齒均勻變化收縮。若設(shè)收縮半角為W，那么，按照嚙合原理，此時(shí)輪齒兩側(cè)齒面仍為漸開線螺旋面，在磨削加工時(shí)，齒面的形成依然是斜齒條與斜齒圓柱齒輪的無隙嚙合展成。這樣磨成的齒輪就能滿足設(shè)計(jì)上要求的齒輪齒向不等量修正，達(dá)到使用要求。
其計(jì)算方法如下設(shè)β′為磨削節(jié)圓安裝角，W為磨頭立柱與齒輪回轉(zhuǎn)軸的夾角，即齒輪變位的收縮半角，βδ為削邊齒面的實(shí)際螺旋角，βu為非削邊齒面螺旋角，△b為截面Ⅰ-Ⅰ至截面Ⅱ-Ⅱ之間的軸向距離，δ為截面Ⅰ-Ⅰ至截面Ⅱ-Ⅱ的端面削邊量，如圖5所示，αt為齒輪分度圓端面壓力角。經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算推導(dǎo)，得出本工藝的兩個(gè)技術(shù)參數(shù)tgβ′＝(tgβu+tgβδ)/2……(1)tgW＝(tgβu-tgβδ)/2tgat……(2)為求得上述兩技術(shù)參數(shù)，引入了下面兩個(gè)輔助計(jì)算參數(shù)tgβδ＝tgβu-δ/△b ……(3)δ＝△/Cosβ……(4)
很明顯，當(dāng)斜齒圓柱齒輪的螺旋角β為0度時(shí)，即變?yōu)橹饼X圓柱齒輪。因此本方法同樣適于直齒圓柱齒輪。
根據(jù)上述軸截面均變位斜齒輪磨削法的理論和計(jì)算出的工藝技術(shù)參數(shù)來對(duì)磨齒機(jī)床進(jìn)行調(diào)整，使被磨齒輪輪齒在軸截面中形成一個(gè)收縮半角W，這樣在一次磨削中獲得兩個(gè)滿足要求的不同螺旋角。具體方法如圖1和圖2所示，根據(jù)計(jì)算得到的W和β′，將機(jī)床磨頭立柱與被加工齒輪回轉(zhuǎn)軸線的夾角調(diào)整為W，砂輪沖程頭架的節(jié)圓磨削安裝角調(diào)整為β′，而β′與平常的斜齒圓柱齒輪節(jié)圓磨削安裝角β不同，它可通過機(jī)床本身的調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整;由于磨頭立柱(7)與齒輪回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)為兩體，它們之間無傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)鏈，也就無運(yùn)動(dòng)方面的精度關(guān)系，只存在有幾何關(guān)系。因此的調(diào)整是設(shè)計(jì)二塊楔形角為W的楔形墊片(3)，將它楔于磨床機(jī)座(1)和齒輪回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)座(2)的兩結(jié)合面之間，再將兩體連結(jié)，然后按要求將磨齒機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)校正水平，即可進(jìn)行磨削。這樣一次裝夾，即可磨成。
本發(fā)明經(jīng)生產(chǎn)使用，解決了在沒有專用磨齒機(jī)床條件下的斜齒圓柱齒輪單側(cè)齒向削邊問題。本工藝只需一次裝夾工件，方法簡捷，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率都有理想的效果。


圖1W角調(diào)整示意2β′角調(diào)整示意3左旋輪齒單側(cè)齒向削邊示意4右旋輪齒單側(cè)齒向削邊示意5分度圓柱截面展開圖實(shí)施例本發(fā)明經(jīng)對(duì)東德ZSTZ800和國產(chǎn)Y7150D磨齒床進(jìn)行合理調(diào)整，加工JX-61-00-00 1/2 A齒輪，一次裝夾，便能完成正常齒面和削邊齒面的磨削。其被加工齒輪模數(shù)mh＝10，齒數(shù)Z＝19，基準(zhǔn)齒形角αn＝20°，分度圓螺旋角β＝24°37′12″，齒寬b＝100，分度圓半徑r＝104.5，單側(cè)法向削邊量△＝0.16，分度圓端面壓力角α大＝21°49′10″。
磨齒工藝參數(shù)經(jīng)計(jì)算δ＝0.176，βδ＝24°32′12″，β′＝24°34′42″，W＝7′33″。
加工二塊楔形角W＝7′33″的楔形墊片(3)，將它楔在磨床機(jī)座(1)和齒輪回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)座(2)的兩結(jié)合面之間(按附圖1或2所示)，使其磨削節(jié)圓安裝角β′＝24°34′42″，磨頭立柱與齒輪回轉(zhuǎn)軸心的夾角W＝7′33″。然后將回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)校正水平，即可進(jìn)行磨削。
對(duì)磨削加工后的齒輪的正常齒面和削邊齒面在齒輪圓周的四個(gè)方向上檢測的齒向均達(dá)到了JB179-83標(biāo)準(zhǔn)的7級(jí)精度。削邊量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，齒向線的形狀也十分理想。
權(quán)利要求
1.一種斜齒圓柱齒輪齒向削邊磨削工藝，包括單側(cè)齒向的端面削邊量砂輪沖程頭架節(jié)圓磨削安裝角，磨頭立柱與齒輪回轉(zhuǎn)軸線夾角、削邊齒面的實(shí)際分度圓螺旋角的計(jì)算，其推導(dǎo)計(jì)算公式為tgβ′=(tgβu+tgβ)/2tgW=(tgβu-tgβ)/2tgattgβδ=tgβu-δ/bδ=Δ/Cosβ本發(fā)明的特征是將機(jī)床磨頭立柱與被加工齒輪回轉(zhuǎn)軸線的夾角調(diào)整為W，砂輪沖程頭架的節(jié)圓磨削安裝角調(diào)整為β′。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜齒圓柱齒輪齒向削邊磨削工藝，其特征在于W的調(diào)整是設(shè)計(jì)二塊楔形墊片(3)，將它楔于磨床機(jī)座(1)和齒輪回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)座(2)的兩結(jié)合面之間，β′通過機(jī)床本身的調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
斜齒圓柱輪齒向削邊磨削工藝涉及一種齒輪齒向削邊磨削技術(shù)。本發(fā)明是在無精切修斜滾齒機(jī)、且磨齒機(jī)床不具備帶有齒向削邊修正機(jī)構(gòu)條件下的齒向削邊磨削工藝，它包括削削邊磨削參數(shù)的計(jì)算。本發(fā)明的特征是將機(jī)床磨頭立柱與被加工齒輪回轉(zhuǎn)軸線的夾角調(diào)整為ω，砂輪沖程頭架的節(jié)圓磨削安裝角調(diào)整為β′。本工藝只需一次裝夾工件，方法簡捷，能保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23F9/02GK1039200SQ88105749
公開日1990年1月31日 申請(qǐng)日期1988年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月11日
發(fā)明者楚彩華, 王大星, 何文清, 陳顯伏, 石衛(wèi)民, 付湘穗 申請(qǐng)人:湖南省益陽齒輪廠