[其他]圓柱齒輪復合變位齒形設計與加工

無效

• 申請號: 88101439
• 申請日: 1988-03-25
• 公開（公告）號: CN88101439A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 廖智敏
• 申請（專利權）人: 廣西梧州地區八步機械廠
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08;B23F5/22
• 代理公司: 國家機械工業委員會機械專利事務所
• 代理人: 徐曉琴

本發明涉及一種提高漸開線齒輪彎曲強度，尤其是漸開線園柱齒輪副，小齒輪齒根彎曲強度的齒形設計及加工方法。

在以往的漸開線園柱齒輪傳動中，為了提高小齒輪齒根的彎曲強度，提高齒輪副的承載能力，傳統的設計方法是采用法向變位或短齒制。這些設計方法，雖然可以提高小齒輪齒根的彎曲強度，但由于變位量受到重合度，齒頂變尖以及其他因素的限制，不能采用更大的變位系數，不能更有效的提高小齒輪齒根的彎曲強度，格里森弧齒錐齒輪采用短齒，再加上法向變位和切向變位，較合理的調整了齒輪副大，小齒輪的齒厚，有效的提高了小齒輪齒根彎曲強度，提高了齒輪副的承載能力。由于弧齒錐齒輪加工方法與園柱齒輪加工方法不同，因而，園柱齒輪齒形設計，不能套用錐齒輪的設計方法。

本發明的目的在于提供一種具有較高的小齒輪齒根彎曲強度，適用于園柱齒輪傳動的復合變位齒形。其可用現有的標準齒輪刀具加工、方便舊齒輪的修復。

本發明設計的園柱齒輪復合變位齒形，采用法向變位和切向變位，其齒高系數小于1，小齒輪的分度園弧齒厚由標準齒厚，法向變位齒厚增加量，切向變位齒厚增加量三部分組成，大齒輪的分度園弧齒厚由標準齒厚，法向變位齒厚減薄量，切向變位齒厚減薄量三部分組成。這種齒形可以采用較小法向變位系數，獲得較大的齒厚增加量，進一步加厚小齒輪的齒厚，減薄大齒輪的齒厚，使一對齒輪齒根的彎曲強度更趨相等，從而提高齒輪副的承載能力。

本發明加工園柱齒輪復合變位齒形的方法是，小齒輪用標準齒輪刀具在普通齒輪機床上按普通加工方法加工，大齒輪用標準齒輪滾刀在普通滾齒機上切至全齒深后，將滾刀軸向位移2倍的切向變位齒厚增加量再滾切至設計要求。

下面結合附圖說明本發明復合變位齒形形成原理和加工方法。

圖1為小齒輪的三種齒形示意圖。

圖2為大齒輪的三種齒形示意圖。

圖3為用標準齒輪滾刀滾切復合變位小齒輪示意圖。

圖4為用標準齒輪滾刀滾切復合變位大齒輪示意圖。

圖1是小齒輪的三種齒形，雙點劃線（1）表示的是標準齒形，虛線（2）表示的是法向變位齒形，（變位系數為X₁），粗實線（3）表示的是復合變位齒形、（變位系數為X₁），標準齒厚（4）為π/2m，法向變位齒厚增加量（5）為2x₁mtgα，切向變位齒厚增加量（△），從圖1可以看出，復合變位小齒輪的分度園弧齒厚（S₁）

S₁＝ (π)/2 m+2x₁mtgα+△

圖2是大齒輪的三種齒形，雙點劃線（6）為標準齒形，虛線（7）表示的是法向變位齒形，（變位系數為X₂＝-X₁）。粗實線是復合變位齒輪齒形（變位系數X₂＝-X₁）。標準齒厚（9）為πm/2，法向變位齒厚減薄量（10）為2x₂mtgα切向變位齒厚減薄量（△），從圖2可以看出，復合變位大齒輪的分度園弧齒厚（S₂）

S₂＝ (πm)/2 -2x₁mtgα-△

△＝2m（1.25-ha^＊-C^＊）tgα

當C＝0.25時，△＝2m（1-ha^＊）tgα由△值可看出，切向變位齒厚增加量與齒高系數ha^＊有關。由于復合變位齒形小齒輪的分度園弧齒厚增加量相當于法向變位系數為xd₁＝x₁+（1-ha^＊）的法向變位齒形齒厚的增加量，大齒輪分度園弧齒厚減薄量相當于法向變位系數為xd₂＝x₂-（1-ha^＊）的法向變位齒形的減薄量，所以令xd₁＝x₁+（1-ha^＊）為小齒輪的當量變位系數，xd₂＝x₂-（1-ha^＊）為大齒輪的當量變位系數。計算齒厚時采用當量變位系數xd₁，xd₂，計算齒頂高和齒頂園直徑時，則采用變位系數X₁，X₂。