[發明專利]一種弧齒錐齒輪的全工序加工方法

有效

• 申請號: 201811013116.3
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109101754B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 楊羽;毛世民
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

1.一種弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)、給定大輪齒面：給定大輪刀具尺寸參數和大輪機床調整參數，確定大輪齒面；

步驟2)、預設齒輪副的接觸特性目標：對大輪使用頻率較高的一面(1)和小輪使用頻率較高的一面(3)，預設傳遞規律函數、接觸跡線形狀、接觸跡線位置和接觸斑點中心處瞬時接觸橢圓長軸長度；對大輪另一面(2)和小輪另一面(4)，預設接觸斑點中心位置、接觸跡線方向、接觸斑點中心處的瞬時接觸橢圓長軸長度和接觸斑點中心處的角加速度；

步驟3)、確定大輪齒面相關參數：根據預設的接觸特性目標確定大輪齒面相關參數；大輪齒面相關參數是指：對大輪使用頻率較高的一面(1)，確定接觸跡線上每個離散點的一階參數以及接觸斑點中心處的一階參數和二階參數；對大輪另一面(2)，確定接觸斑點中心處的一階參數和二階參數；

步驟4)、確定小輪的目標齒面參數：根據預設的接觸特性目標確定與大輪齒面嚙合的小輪目標齒面參數；小輪的目標齒面參數是指：對小輪使用頻率較高的一面(3)，確定接觸跡線上每個離散點的一階參數以及接觸斑點中心處的一階參數和二階參數；對小輪另一面(4)，確定接觸斑點中心處的一階參數和二階參數；

步驟5)、確定小輪使用頻率較高的一面(3)的加工參數：直接面向Free-form式CNC機床建立加工坐標系；對于小輪使用頻率較高的一面(3)，根據小輪使用頻率較高的一面(3)的目標齒面參數以及小輪根錐角為約束，確定出加工小輪使用頻率較高的一面(3)的刀具尺寸參數和刀具中心運動多項式；

步驟6)、確定小輪另一面(4)的加工參數：在步驟5)求解的刀具中心運動多項式的基礎上，以小輪另一面(4)的目標齒面參數為約束，確定出加工小輪另一面(4)的刀具尺寸參數；

步驟7)：完成小輪齒面的展成，具體如下：

首先，根據齒面包絡精度要求，在需要的小輪轉角范圍內優化確定一組小輪轉角位置數據；對于每一個小輪轉角位置，刀具與小輪的相對位置使用步驟5)中的刀具中心運動多項式，刀具與小輪相互嚙合；然后刀具和小輪再運動到下一個相對位置，沿著刀具中心運動多項式重復運動，直到完成所有優化確定的小輪轉角位置數據，此時完成小輪齒面的展成。

2.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，大輪使用頻率較高的一面(1)和小輪使用頻率較高的一面(3)互相嚙合；大輪另一面(2)和小輪另一面(4)互相嚙合。

3.根據權利要求2所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，大輪使用頻率較高的一面(1)和小輪使用頻率較高的一面(3)指正車面；大輪另一面(2)和小輪另一面(4)指倒車面。

4.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，大輪齒面的接觸跡線與小輪齒面的接觸跡線互相嚙合；大輪齒面上的接觸斑點中心與小輪齒面上的接觸斑點中心互相嚙合。

5.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，在步驟4)中確定小輪接觸斑點中心處的二階參數的具體步驟如下：先確定與大輪完全共軛的小輪接觸斑點中心處的二階參數，然后再根據預設的接觸特性目標對小輪接觸斑點中心處的二階參數進行修正。

6.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，在步驟5)中，對求解出的小輪使用頻率較高的一面(3)的加工參數能夠保證接觸跡線上每個離散點的一階參數以及接觸斑點中心處的一階參數和二階參數；并且能夠保證加工接觸跡線上每個離散點時，刀盤頂圓與小輪根錐母線相切。

7.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，在步驟6)中，對于求解出的小輪另一面(4)的加工參數能夠保證接觸斑點中心處的一階參數和二階參數。

8.根據權利要求1所述的弧齒錐齒輪的全工序加工方法，其特征在于，大輪使用頻率較高的一面(1)上的接觸斑點中心是大輪使用頻率較高的一面(1)的接觸跡線上的一點；小輪使用頻率較高的一面(3)上的接觸斑點中心是小輪使用頻率較高的一面(3)的接觸跡線上的一點。