[發明專利]一種斜齒面齒輪插齒加工方法

無效

• 申請號: 201210080550.X
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102601458A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 魏冰陽;楊建軍;徐增軍;吳聰;袁群威
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B23F5/12
• 分類號: B23F5/12;B23F23/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本發明涉及機械加工領域，尤其是一種斜齒面齒輪插齒加工方法。

背景技術

斜齒面齒輪作為一種新型的齒輪傳動部件，可以實現各種交叉軸傳動，在國外已成功應用于航空直升機主傳動。而小模數斜齒面齒輪則廣泛應用于電動工具、儀器儀表等領域。斜齒面齒輪的研究在國內開展較晚，朱如鵬、方宗德教授等人對斜齒面齒輪的嚙合理論、加工以及數值仿真做了大量的研究工作，但對斜齒面齒輪加工技術及設備研究卻較少。目前，國內外關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備加工，數字齒面的數控銑削，前者需要專用的機床設備，后者設備昂貴且加工效率低。

而普通的圓柱齒輪插齒機是一種常見設備，其主要包括床身、豎向活動的主軸、水平工作臺及轉動裝配于所述水平工作臺上的回轉臺，工作時將待加工的齒輪同軸固定夾持于所述的回轉臺上并通過所述回轉臺與插齒機下部對應的傳動機構連接，從而使得齒輪隨回轉臺轉動，所述主軸則通過裝配于其下端的刀具對齒輪平的外周面進行插齒加工；目前，圓柱齒輪插齒機已經成為了齒輪加工中極為普遍的機床，其成本低廉且工作效率相對較高，因此若能通過圓柱齒輪插齒機加工斜齒面齒輪，則必然可在降低對斜齒面齒輪的加工成本的同時提高斜齒面齒輪的加工效率。

發明內容

本發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，本發明的斜齒面齒輪插齒加工方法采用如下技術方案：一種斜齒面齒輪插齒加工方法，包括以下步驟：1)制作斜齒面齒輪坯料；2)通過對應的工裝將步驟1)制作的斜齒面齒輪坯料夾持至圓柱齒輪插齒機的工作臺上：所述工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機的工作臺上的兩支座、通過兩端轉動裝配于兩支座上的水平轉軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機的回轉臺上的立軸，所述兩支座設于圓柱齒輪插齒機的回轉臺徑向兩側，斜齒面齒輪坯料同軸固定夾持于水平轉軸靠近圓柱齒輪插齒機的插齒刀的一端，所述水平轉軸和立軸通過分設于二者上的一對錐齒輪傳動連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉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軸的軸線之間的距離E與待加工斜齒面齒輪的中點半徑Rm、螺旋角三者之間的關系為E＝R_msinβ，待加工斜齒面齒輪的節平面與立軸軸線之間的距離為L，tanγ＝E/L；3)啟動圓柱齒輪插齒機，進行插齒加工。

所述工裝的水平轉軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。

所述水平轉軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設于水平軸上的臺階面之間頂裝有墊片。

所述墊片為碟形簧片。

所述的水平轉軸通過滑動軸承與所述的兩支座轉動配合。

由于本發明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝包括所述兩支座、水平轉軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機的回轉臺上的立軸，所述水平轉軸與兩支座轉動配合，水平轉軸的一端靠近圓柱齒輪插齒機的插齒刀且設有夾具，所述水平轉軸和立軸通過錐齒輪傳動連接；從而可使斜齒面齒輪立設于普通圓柱齒輪插齒機的工作臺上并被圓柱齒輪插齒機的回轉臺驅動繞軸線轉動，進而使得圓柱齒輪插齒機的插齒刀可沿斜齒面齒輪的徑向對斜齒面齒輪進行插齒加工，實現了在普通圓柱齒輪插齒機上對斜齒面齒輪的加工。

附圖說明

圖1是本發明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的結構示意圖；

圖2是本發明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的工作原理圖；

圖3是本發明的齒輪插齒加工方法加工的斜齒面齒輪的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的齒輪插齒加工方法的實施例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有技術，此處不予贅述；2)在圓柱齒輪插齒機的工作臺上裝配工裝并通過工裝將步驟1)制作的斜齒面齒輪坯料夾持至圓柱齒輪插齒機的工作臺上：所述工裝包括于圓柱齒輪插齒機的回轉臺1徑向兩側固定裝配于圓柱齒輪插齒機的工作臺2上的兩支座3、架設于兩支座3上的水平轉軸4及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機的回轉臺1上的立軸5，兩支座3呈板狀且二者之間通過側板連接，兩支座3及側板共同形成一箱體，水平轉軸4和立軸5均位于該箱體內；水平轉軸4與兩支座3轉動配合，具體地說，即兩支座3上分別設有滑動軸承6，水平轉軸4通過兩滑動軸承分別與兩支座轉動配合，水平轉軸4的一端靠近圓柱齒輪插齒機的插齒刀7且設有夾具，水平轉軸4和立軸5通過錐齒輪傳動連接，具體地說，即水平轉軸4和立軸5均為階梯軸且分別止旋裝配有錐齒輪8，本實施例中，水平轉軸4及立軸5上的錐齒輪均為弧齒錐齒輪，工作時，水平轉軸4通過立軸5及兩錐齒輪與圓柱齒輪插齒機的回轉臺1同步傳動連接，其中設于水平轉軸4上的錐齒輪與水平轉軸上的臺階面之間設有墊片9，本實施例中，該墊片9采用碟形簧片，回轉臺的轉動軸線、立軸的軸線及插齒刀的軸線均共面，水平轉軸的軸線與上述三者共同所在的平面之間具有夾角γ，插齒刀7的中心線與水平轉軸4的軸線之間的距離為E，E與待加工斜齒面齒輪中點半徑R_m、螺旋角β三者之間的關系為E＝R_msinβ，待加工斜齒面齒輪安裝后節平面與立軸軸線之間的距離為L，tanγ＝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的工作臺上，將待加工的斜齒面齒輪夾持至水平轉軸上的夾具上并保證待加工的斜齒面齒輪與水平轉軸4同軸線設置；至此便可進行正交斜齒面齒輪的插齒加工；3)開啟圓柱齒輪插齒機進行插齒加工。