[實用新型]一種微線段齒輪滾刀

有效

• 申請號: 200820034342.5
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN201208670Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 趙韓;黃康;陳奇
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B23F21/16
• 分類號: B23F21/16
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及一種齒輪刀具。

背景技術

漸開線齒輪有著廣泛的應用。其具有制造簡單、互換性好、易變位等優點。但也存在接觸強度低、最小齒數大等缺點。為了解決這類問題，本實用新型人在ZL200420080903.7的實用新型專利中，提出了一種微線段齒輪，該微線段齒輪的齒廓曲線由微段曲線或微段直線光滑連接而成，其最少齒數為三。與常規的漸開線齒輪相比，微線段齒輪不僅適用于一般的傳動場合，尤其適用于高速、重載或要求小型化的場合下的運動和動力傳遞。

齒輪的加工有多種方式，而對于微線段齒輪選定滾齒加工的方式是基于以下原因。

1、滾齒加工效率高。與其它齒輪一樣，切削加工方法仍是微線段齒輪加工的一種最重要的方法，而其中又以滾切加工最為常用，當批量較大時更是如此。

2、滾齒加工制造簡單、成本低。采用滾齒加工可利用現有機床，只需更換相應的滾刀具即可，因此成本大大降低。

但是，目前用于加工常規漸開線齒輪的滾刀，由于其刀齒切削刃形狀不相吻合，無法適于ZL200420080903.7的實用新型專利中提出的微線段齒輪的加工。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種專用于加工專利號為200420080903.7的實用新型專利所提出的微線段齒輪的微線段齒輪滾刀，以使微線段齒輪能夠得到批量化的生產。

本實用新型解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型微線段齒輪滾刀的結構特點是：

a、所述滾刀的刀齒切削刃的曲線是由微段曲線或微段直線光滑連接而成；

b、所述微段曲線或微段直線的長度為不大于1微米；

c、所述滾刀的齒頂圓角曲率半徑為(0.52～0.58)m，其中，m為滾刀的模數。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

1、本實用新型可以在不改變傳統滾齒機結構的前提下實現微線段齒輪的高效滾切加工。以能夠實現批量生產的微線段齒輪來代替現有的普通齒輪，可以大大地提高機器的使用壽命和性能。

2、以本實用新型實施加工的微線段齒輪最少齒數僅為8個齒，而常規的漸開線齒輪不根切的最少齒數為17。

由于受到齒輪自身特點的影響，已有齒輪滾刀很難加工出小齒數齒輪。在不根切的情況下，若取齒頂高系數為1，頂隙系數為0.25，齒輪壓力角為20⁰，則已有的漸開線滾刀加工的最少齒數為17。而當取齒頂高系數仍為1，頂系系數仍為0.25，并取初始壓力角為6⁰時，本實用新型微線段齒輪滾刀可以加工出齒數為8的齒輪，從而可以實現更大的傳動比，輸出更大的力矩，提高機器的承載能力。

3、本實用新型通過將滾刀的齒頂圓角曲率半徑設置為(0.52～0.58)m，使所加工的齒輪具有較強的彎曲強度承載能力。

滾刀的齒頂圓角對切出的齒輪過渡曲線有著直接的影響。齒頂圓角越大，加工出的齒輪的過渡曲線越平滑，過渡曲線越平滑，齒輪的抗彎曲能力越強。但因受到齒輪齒形的限制，齒頂圓角存在有一個上限值。本實用新型將滾刀齒頂圓角的曲率半徑設置為(0.52～0.58)m，既能保證正確的齒形，又能獲得較強的彎曲強度承載能力。

附圖說明

圖1為本實用新型微線段齒輪滾刀結構示意圖。

圖1(a)為圖1所示滾刀沿螺旋面的法線N—N方向截面示意圖。

圖2本實用新型不同齒頂圓角曲率半徑下的齒根過渡曲線。

圖3為當本實用新型滾刀的齒頂圓角曲率半徑超過上限時所加工出的齒形圖。

圖4為本實用新型滾刀齒頂圓角示意圖。

圖5為工件齒輪與配對齒輪的嚙合狀態示意圖。

圖6(a)和圖6(b)為兩種不同形式的齒頂圓角。

圖中標號：1基圓柱、2刀齒、3刀齒切削刃、4側刃后刀面、5頂刃、6頂刃后刀面、7前刀面、8基本螺旋表面、9容屑槽、10微線段齒廓、11刀齒基本輪廓、12工件齒輪、13配對齒輪。

以下通過具體實施方式，結合附圖對本實用新型作進一步說明

具體實施方式：

參見圖1，本實施例中，相應的結構設置為：

滾刀的刀齒切削刃3的曲線是由微段曲線或微段直線光滑連接而成；

微段曲線或微段直線的長度為不大于1微米；

滾刀的齒頂圓角曲率半徑為(0.52～0.58)m，其中，m為滾刀的模數。