[發明專利]一種內齒輪輪齒的加工方法

在審

• 申請號: 201410335215.9
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN105312461A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 匡永剛
• 申請（專利權）人: 匡永剛
• 主分類號: B21H5/00
• 分類號: B21H5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種內齒輪輪齒的加工方法，屬于機械精加工技術領域。

背景技術

從機械原理和齒輪加工工藝及原理可知，內齒輪輪齒的漸開線是基圓內的擴展曲線，無法使用加工精度較高的范成法磨齒加工工藝制造內輪齒。同時，用正常嚙合的外齒輪作為碾壓齒輪，現有碾壓設備無法控制內齒輪齒面的變形均勻性和嚙合齒輪對的側隙，從而無法實現內齒輪要求的嚙合精度，因此范成法加工工藝一直未能在內齒輪輪齒加工中成功實施。

現有技術中，內齒輪加工通常采用插齒、拉齒、成型銑削等成型法加工方法，但使用以上方法加工的內齒圈輪齒制造精度較低，一般不超過7級，導致齒輪在內嚙合傳動中產生振動、噪聲、附加動載荷等，降低了齒輪的承載能力、壽命和可靠性，不能滿足中高端設備對精確傳動的要求。

內嚙合齒輪傳動是行星齒輪的必要嚙合方式，當行星減速器內齒圈精度較低時，提高與其相嚙合的齒輪精度并不能提高傳動的綜合精度。正因為現有內齒圈加工精度較低(不超過7級)，造成我國行星減速器的傳動精度和傳動效率得不到提高，中高端行星減速器只能依賴進口，而進口減速器設備價格昂貴，極大限制了行星減速器的發展應用。

發明名稱為“一種組裝式內齒輪”，公開日：2009年6月24日，公開號為：CN101463894A，公開了一種組裝式內齒輪，包括環形齒輪體和至少由一個輪齒構成的輪齒單元，輪齒單元沿圓周并列設置在環形齒輪體內側構成內齒輪，輪齒單元與齒輪體的連接為銷連接、螺紋連接或過渡配合連接。該發明通過將內齒輪設計成可組裝的結構，實現了將內齒輪加工轉換為外齒輪加工，簡化了加工工藝，提高了輪齒加工精度，但是，組裝式齒輪結構的整體性和整體強度差，其連接部位正是齒輪的主要受力位置，使齒輪在傳動中極易出現由于連接部位強度不足，而影響齒輪的正常轉動，甚至結構破壞，并且裝配式齒輪結構加工和裝配復雜、成本較高，裝配誤差對齒輪整體強度影響很大，因而不能適用中高端的重載高速行星減速器中。發明名稱為：“直線一漸開線齒廓內嚙合圓柱齒輪副”，公開日：2009年7月8日，公開號：CN101476614A，公開了直線一漸開線齒廓內嚙合圓柱齒輪副，將內齒輪的齒廓由漸開線改為直線，砂輪只需直線修整就可成形磨齒，從而降低加工難度，提高精加工效率和加工精度。但是，內齒輪齒廓由漸近線改為直線，極大地降低了齒輪的嚙合性能和綜合力學性能，以及降低了齒輪的傳動效率，因而未能從根本上解決內齒輪的加工精度問題，也不能適應中高端的重載高速行星減速器的要求。

發明內容

本發明為克服現有技術內齒輪輪齒的范成法加工方法不能適用，成型法加工方法存在的加工精度低、齒輪承載力不足、不能滿足中高端減速器的要求，組裝式內齒輪存在的整體性和整體強度差、承載力低，以及直線型內輪齒的嚙合性能差、傳動效率低的缺陷與不足，提供一種內齒輪輪齒的范成法加工方法，能夠顯著提升輪齒加工精度和表面強度，以及齒輪的承載力和綜合力學性能，能夠應用于中高端行星減速器的內齒圈的加工中，加工出具有較高精度的內齒圈，滿足中高端行星減速器要求的較高的傳動精度和傳動效率，并且行星減速器的運行平穩性和可靠性好，運行噪音、振動小。

本發明為實現技術目的采用的技術方案是：

一種內齒輪輪齒的加工方法，包括以下步驟：

(1)加工碾壓外齒輪，所述碾壓外齒輪的精度為5級以上，側隙為模數的5％～10％；

(2)計算碾壓外齒輪齒面輪廓形狀，通過數字模擬和實驗修正，得到碾壓外齒輪的齒頂與齒根的高次樣條修形曲線；

(3)根據步驟(2)所得的碾壓外齒輪的齒頂與齒根的高次樣條修形曲線，對碾壓外齒輪進行磨齒修形加工；

(4)加工內齒輪毛坯，所述內齒輪毛坯精度為7～8級；

(5)對內齒輪毛坯進行正火或調質熱處理；

(6)用步驟(3)得到的碾壓外齒輪，對步驟(5)得到的內齒輪毛坯進行正轉和反轉的碾壓加工，碾壓速度為3～20rpm，碾壓速度的遞增速度為每分鐘4～6rpm，碾壓變形量為0.05～0.4mm；

(7)對碾壓后的內齒輪在高速跑合機上進行漸變荷載和漸變跑合，完成精度為6～7級的內齒輪輪齒加工。

特別的，在步驟(3)中，對碾壓外齒輪磨齒修形加工的最大修形量控制在模數的2％以內。

特別的，在步驟(1)中碾壓外齒輪的精度為5級，步驟(4)的內齒輪毛坯精度為7級，步驟(7)得到的內齒輪精度為6級。

與現有技術相比，本發明的特點是：