本發(fā)明涉及一種面齒輪齒形修緣參數(shù)的確定方法，具體可涉及交通、航空航天和能源裝備等領(lǐng)域所用面齒輪修緣參數(shù)的確定方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的有軸交角的齒輪傳動(dòng)是圓錐齒輪的傳動(dòng)嚙合。當(dāng)圓錐齒輪的輪齒分布在與軸心線垂直的一個(gè)平面上時(shí)，此圓錐齒輪就變成了面齒輪。與圓錐齒輪相比面齒輪具有高的抗疲勞、抗彎曲強(qiáng)度，高的可靠性等優(yōu)點(diǎn)……，該面齒輪已小批量生產(chǎn)并應(yīng)用。在面齒輪的研究與應(yīng)用過(guò)程中為了得到更低的面齒輪嚙合噪音，進(jìn)行了輪齒嚙合過(guò)程的研究，面齒輪與直齒圓柱輪嚙合時(shí)端面重疊系數(shù)不是恒定的，依據(jù)不同的面齒輪與圓柱齒輪參數(shù)其端面重疊系數(shù)會(huì)在1~2（1對(duì)輪齒~2對(duì)輪齒嚙合）、2~3（2對(duì)輪齒~3對(duì)輪齒嚙合）或3~4（3對(duì)輪齒~4對(duì)輪齒嚙合）之間變化，在齒輪加載嚙合時(shí)齒輪輪齒受力情況就會(huì)由于重疊系數(shù)的變化（承載的輪齒數(shù)目變化）而變化，進(jìn)一步分析輪齒在齒頂嚙合時(shí)重疊系數(shù)最大，在節(jié)圓嚙合時(shí)重疊系數(shù)最小，所以輪齒在節(jié)圓位置受力最大所產(chǎn)生的壓變形量就最大，輪齒在齒頂位置受力最小變形量就最小。相當(dāng)于輪齒齒面的齒頂部位齒厚方向微量厚了一點(diǎn)，輪齒齒頂在進(jìn)入嚙合時(shí)產(chǎn)生嚙合干涉，就產(chǎn)生了面齒輪的嚙入噪聲，要避免這種嚙入噪聲，需要對(duì)面齒輪靠近齒頂?shù)凝X面進(jìn)行減薄修緣，面齒輪修緣高度是依據(jù)面齒輪重合系數(shù)變化臨界點(diǎn)作為修緣高度的起始點(diǎn)，齒頂齒面的修緣量為最大。

修緣量值的確定方法，加工齒頂不同修磨量的面齒輪在裝配后額定加載運(yùn)行下齒面頂部、中部、根部顏色基本一致（沒(méi)有齒面齒頂處光亮的異常磨損現(xiàn)象）的齒形修磨量作為齒頂最大修緣量，依據(jù)修緣起始點(diǎn)、齒面的齒頂部最大修緣量、面齒輪的原始齒輪參數(shù)，建立計(jì)算模型方程。由于有了面齒輪的原始齒形參數(shù)和修緣齒形參數(shù)、可作為今后數(shù)控精磨面齒輪不同部位齒形的依據(jù)，通過(guò)對(duì)面齒輪修緣高度的計(jì)算確定和齒頂修緣量的確定、為降低面齒輪的嚙合噪音打下基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于如何確定面齒輪修緣高度和修緣量的值，為解決此問(wèn)題提出了具體方法。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：在確定面齒輪修緣高度和修緣量之前，需在計(jì)算機(jī)上將面齒輪的齒形進(jìn)行定位；而針對(duì)齒形在計(jì)算機(jī)上定位的問(wèn)題，可由圓柱直齒輪的有關(guān)參數(shù)（齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、分圓法向弧齒厚）與配對(duì)的面齒輪相關(guān)參數(shù)（齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒全高、齒頂高、大端外圓分圓弧齒厚）以及兩齒輪的安裝中心距來(lái)解決。

（一）、所述面齒輪修緣高度的計(jì)算方法：

面齒輪大端外圓的一個(gè)齒形相當(dāng)于將一根直齒條進(jìn)行360°環(huán)形彎曲而形成的齒形，那么當(dāng)圓柱直齒輪與靠近面齒輪大端外圓時(shí)，則可近似為直齒圓柱齒輪與直齒條的嚙合。依據(jù)圓柱齒輪的嚙合線長(zhǎng)度進(jìn)行兩齒輪嚙合重合度計(jì)算，重合度值包括整數(shù)部分和尾數(shù)部分，將尾數(shù)部分的一半換算成面齒輪輪齒頂部至下面的距離就是我們所求的面齒輪修緣高度。

（二）、所述面齒輪修緣量的計(jì)算方法：

輪齒在加載情況下將發(fā)生變形，對(duì)于已修緣的面齒輪可用齒廓面接觸痕跡均勻得出齒頂上修緣量值。

附圖說(shuō)明

圖1：配對(duì)齒輪裝配嚙合位置示意圖，1-圓柱直齒輪，2-面齒輪。

圖2：齒形嚙合放大示意圖 。

圖3：圓柱直齒輪主視圖。

圖4：圓柱直齒輪左視圖。

圖5：面齒輪主視圖。

圖6：面齒輪俯視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

(一)齒形在計(jì)算機(jī)上定位

已知：圓柱直齒輪（1）、面齒輪（2）配對(duì)，圓柱直齒輪（1）參數(shù)：齒數(shù)（Z1）、模數(shù)（mn）、壓力角（α）、齒頂圓直徑（da1）、齒根圓直徑（di1）、分圓法向弧齒厚（Sn1），面齒輪（2）參數(shù)：齒數(shù)（Z2）、模數(shù)（mn）、壓力角（α）、齒全高（H）、齒頂高（ha）、大端外圓分圓弧齒厚（Sn2），兩齒輪的安裝中心距（A），就可以在計(jì)算機(jī)上定位一對(duì)齒輪的形狀及配合位置（圖1）。

（二）面齒輪修緣高度的計(jì)算方法

面齒輪（2）大端外圓的一個(gè)齒形相當(dāng)于將一根直齒條進(jìn)行360°環(huán)形彎曲而形成的齒形，作圓柱直齒輪（1）與靠近面齒輪（2）大端外圓的嚙合示意圖（圖2），近視作為直齒圓柱齒輪與直齒條的嚙合，依據(jù)圓柱齒輪的嚙合線長(zhǎng)度L進(jìn)行兩齒輪嚙合重合度ε計(jì)算，重合度ε值包括整數(shù)（zs）部分和尾數(shù)（ws）部分，將尾數(shù)部分的一半換算成面齒輪輪齒頂部至下面的距離就是我們所求的面齒輪修緣高度（圖3）；

直齒輪（1）與面齒輪（2）的嚙合線長(zhǎng)度：

圓柱直齒輪（1）與面齒輪（2）嚙合重合度ε的計(jì)算:

重合度ε值由整數(shù)（zs）部分和尾數(shù)（ws）部分組成，取尾數(shù)（ws）部分的一半進(jìn)行修緣高度Hxy的計(jì)算：

面齒輪齒廓線是在以面齒輪定位面為基準(zhǔn)的一個(gè)平面上平行移動(dòng)，從（圖3）可以看出：

在△SJX中: 。

（三）面齒輪齒頂上修緣量方法：

在加載情況下，輪齒將發(fā)生變形，對(duì)于已修緣的面齒輪可用齒廓面接觸痕跡均勻得出齒頂上修緣量xyl值，如齒頂齒廓面上磨損光亮，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音偏大，則修緣量偏小，需加大0.01~0.015mm，加載運(yùn)轉(zhuǎn)后對(duì)齒廓面判斷，如上經(jīng)過(guò)0~4次上述過(guò)程就可以得到該種參數(shù)的修形量。

首先在面齒輪成型加工時(shí)初始設(shè)定xyl1=0.006mn，加工后對(duì)面齒輪加載循環(huán)后觀察輪齒齒廓面接觸痕跡情況。如接觸痕跡均勻，則得出該種參數(shù)的修形量=0.006mn。

如接觸痕跡不均勻，則調(diào)整面齒輪齒頂?shù)男扌瘟縳yl2= xyl1+0.01~0.015，加工后對(duì)面齒輪加載循環(huán)后觀察輪齒齒廓面接觸痕跡情況。如接觸痕跡均勻，則得出該種參數(shù)的修形量=0.006mn+0.01~0.015。

如接觸痕跡不均勻，則調(diào)整面齒輪齒頂?shù)男扌瘟縳yl3= xyl2+0.01~0.015，加工后對(duì)面齒輪加載循環(huán)后觀察輪齒齒廓面接觸痕跡情況。如接觸痕跡均勻，則得出該種參數(shù)的修形量=0.006mn+0.02~0.03。

如接觸痕跡仍不均勻，重復(fù)上面的過(guò)程0~4次得出對(duì)于該種齒輪參數(shù)合理的修緣量xyl值。

本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨和原則的前提下做出各種變化。