用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于齒輪設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是高精度齒向修形斜齒輪的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種 新的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，解決帶有齒向修形斜齒輪蝸桿砂輪磨削過(guò)程中的齒面扭曲問(wèn) 題。
【背景技術(shù)】
[0002] 大量理論和實(shí)踐表明，齒向修形能減小齒輪傳動(dòng)中嚙入和嚙出的沖擊，改善載荷 沿輪齒接觸線不均勻分布的現(xiàn)象，減小振動(dòng)和動(dòng)載荷，提高齒輪傳動(dòng)精度、承載能力和使用 壽命。孫建國(guó)等利用ANSYS軟件建立齒輪動(dòng)力接觸有限元模型進(jìn)行分析，得出齒輪修形后 嚙入嚙出沖擊得到明顯改善的結(jié)論；魏延剛等通過(guò)仿真證實(shí)了齒向修形可有效避免邊緣效 應(yīng)，大大降低齒輪傳動(dòng)中的最大應(yīng)力。齒輪修形特別是齒向修形技術(shù)已得到越來(lái)越多的應(yīng) 用。
[0003] 在齒向修形中，鼓形齒向修形因其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、補(bǔ)償受載變形效果好而被廣泛 采用。然而，由于滾齒、蝸桿砂輪磨等連續(xù)展成法制齒工藝在加工齒向修形齒輪時(shí)，原理上 存在幾何誤差，使齒面產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，并且扭曲會(huì)隨著鼓形量及齒輪螺旋角的加大而越來(lái) 越嚴(yán)重。當(dāng)前，一般只在某一高度（通常為齒高中間位置）測(cè)量齒向誤差，結(jié)果不能反映齒 面扭曲狀況，故實(shí)際生產(chǎn)中齒面扭曲往往被忽略。
[0004] 齒面扭曲會(huì)引起齒側(cè)間隙變大、振動(dòng)沖擊增大、傳動(dòng)精度減小等問(wèn)題，導(dǎo)致齒輪嚙 合效果變差、嚙合噪聲增加。隨著汽車(chē)、風(fēng)電等行業(yè)對(duì)齒輪精度要求的進(jìn)一步提高，一些精 密傳動(dòng)系統(tǒng)明確提出了齒面扭曲的控制要求。郭二廓等建立了成形磨齒齒向修形誤差的數(shù) 學(xué)模型，提出調(diào)整砂輪安裝角以?xún)?yōu)化接觸線的方法來(lái)改善齒面扭曲，但這種方法并不適用 于蝸桿砂輪磨削；TranVT.等提出磨削鼓形齒時(shí)增加一個(gè)齒輪的附加轉(zhuǎn)角來(lái)減小齒向扭曲 的方法，雖然效果較好，但是對(duì)機(jī)床的要求極高。目前國(guó)外的研宄集中于幾大主要磨齒機(jī)生 產(chǎn)廠商，通過(guò)修整出特定形狀的蝸桿或增大磨削時(shí)的對(duì)角比來(lái)實(shí)現(xiàn)扭曲控制，但該方法需 要在蝸桿砂輪全長(zhǎng)上進(jìn)行修整，且磨齒時(shí)也需要蝸桿砂輪全長(zhǎng)參與磨削，導(dǎo)致加工成本高、 加工效率低等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的蝸桿砂輪磨削帶有齒向修形斜齒輪時(shí)出現(xiàn)的齒面扭曲問(wèn) 題，本發(fā)明提供了一種用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，該方法將普通的鼓形 曲線兩端鼓度減緩，設(shè)定兩端長(zhǎng)度比例和減緩鼓度比例，實(shí)現(xiàn)定量減小齒面扭曲量大小的 目的。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0007] 用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，將齒向修形曲線分成三段，并將兩 端的鼓形量減小，計(jì)算兩端處的扭曲量，設(shè)定比例因子，定量減小扭曲量大小，
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，其特征在于，將齒向修形曲線分成三 段，并將兩端的鼓形量減小，計(jì)算兩端處的扭曲量，設(shè)定比例因子，定量減小扭曲量大小，
其中：T表示齒向方向離齒輪端面的扭曲量大小，X表示齒向方向離齒輪端面的距離， cp表示修形曲線中心鼓形量；λ表示長(zhǎng)度比例因子，λ = lp/l，Ip表示兩端修形曲線長(zhǎng)度， 1表示1/2齒寬；t為減緩比例因子，t = 1。/\，1。為端面處修形量，I a為修形起始位置鼓形 量；I1為齒面上接觸跡從齒頂?shù)椒侄葓A沿軸向的長(zhǎng)度，1 2為齒面上接觸跡從齒根到分度圓 沿軸向的長(zhǎng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 所述的修形為齒向修形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 實(shí)際扭曲量小于所要求控制的扭曲量大小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 沿齒向方向同一高度齒頂與齒根的磨削量之差為扭曲量的大小。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于齒輪設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及用于齒面扭曲消減的齒向修形曲線設(shè)計(jì)方法，解決帶有齒向修形斜齒輪磨削過(guò)程中的齒面扭曲問(wèn)題。區(qū)別于傳統(tǒng)的修形曲線，本發(fā)明中的修形曲線能有效減弱齒輪兩端的扭曲現(xiàn)象。首先根據(jù)齒輪的磨削工藝，基于標(biāo)準(zhǔn)拋物線修形曲線計(jì)算出齒輪左右齒面扭曲量大小，然后將曲線分成三段，調(diào)整各段曲線的比例因子以及各處的鼓形量。
【IPC分類(lèi)】F16H55-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104832623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510296069
【發(fā)明人】李國(guó)龍, 夏冬, 何坤, 趙君, 周泓曲
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日