一种新型齿轮加工刀具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型齿轮加工刀具，包括刀体和刀刃，该齿轮加工刀具用来加工相互共轭且凸凹弧啮合的齿轮副；刀刃曲线是正弦曲线和正弦函数的泰勒展开式对应的曲线中的一种，该齿轮刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸形，齿轮刀具的齿根部分的齿廓曲线为凹形，以刀刃曲线与刀具分度线的交点为原点建立坐标系O1x1y1，且该坐标系O1x1y1的x1轴与刀具分度线重合；将坐标系O1x1y1以原点O1为中心逆时针旋转β角，β取值为60°至80°，从而得到刀刃曲线方式，最终设计出刀具。本发明可用于加工传递更大或较大载荷的凸凹弧啮合齿轮副，齿轮接触疲劳强度得到提高。本发明还可用在加工齿数较少(z≤6)的少齿数齿轮的刀具设计中，加工出的齿轮较渐开线提高20％-30％。
【专利说明】-种新型齿轮加工刀具
【技术领域】
[0001] 本发明属于齿轮刀具设计【技术领域】，尤其涉及一种加工新型齿廓齿轮刀具的设 计。
【背景技术】
[0002] 常用齿轮的齿廓曲线采用的是渐开线，在采用齿条刀具或滚刀加工齿轮时，轴截 面刀刃理论上为直线。这种刀具具有设计、加工简单等优势，在实际应用中被广泛采用。但 这种直线刀刃加工出来的渐开线齿轮承载能力有限，在一些特殊的传动场合，如齿轮齿数 较少时，不能满足强度要求。目前，也有较渐开线齿轮承载能力强的双圆弧齿廓齿轮，但双 圆弧齿轮需要跑和后才能满足共轭啮合。
[0003] 因此，如何设计能用一把刀具加工出既能满足较大或更大承载能力，又能满足共 轭啮合的齿轮副始终困扰着业内研究人员。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种新型齿轮加工刀具，刀刃曲线采用正 弦曲线的齿条刀具或滚刀加工齿轮，用一把齿条刀具或滚刀即可加工出能相互共轭且凸凹 弧啮合的一对齿轮，以满足齿轮较大或更大承载能力的要求。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提出的一种新型齿轮加工刀具，包括刀体和刀刃， 该齿轮加工刀具用来加工相互共轭且凸凹弧啮合的齿轮副；刀刃曲线是正弦曲线和正弦 函数的泰勒展开式对应的曲线中的一种，该齿轮刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸形，齿轮 刀具的齿根部分的齿廓曲线为凹形，以刀刃曲线与刀具分度线的交点为原点建立坐标系 OiXji，且该坐标系OiXji的Xi轴与刀具分度线重合；将坐标系〇3山以原点为中心逆时 针旋转3角，3取值为60°至80°，从而得到刀刃曲线所在坐标系，刀刃曲线方程 是下述式⑴或式⑵之一：
【权利要求】
1. 一种新型齿轮加工刀具，包括刀体和刀刃，其特征在于：该齿轮加工刀具用来加工 相互共轭且凸凹弧啮合的齿轮副；刀刃曲线是正弦曲线和正弦函数的泰勒展开式对应的曲 线中的一种，该齿轮刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸形，齿轮刀具的齿根部分的齿廓曲线 为凹形，以刀刃曲线与刀具分度线的交点为原点建立坐标系O1X1Y1，且该坐标系O1X1Y1的X1 轴与刀具分度线重合；将坐标系O1X1Y1以原点O1为中心逆时针旋转β角，β取值为60° 至80°，从而得到刀刃曲线所在坐标系OtlXtiytl，刀刃曲线方程是下述式（1)或式（2)之一：
πcosa 式（1)和式（2)中，=H，λ为衍生系数，该衍生系数用于确定刀刃曲线的凸凹 程度，为齿顶高系数，C#为顶隙系数，-Am为模数。
2. 根据权利要求1所述新型齿轮加工刀具，其特征在于，通过坐标变换得到刀刃一侧 曲线在坐标系O1X1Y1的表达式为：
式（3)，式（4)所得曲线经过平移变换即可得刀具的全部刀刃曲线。
【文档编号】B23F21/00GK104439540SQ201410675249
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】孙月海, 孙强 申请人:天津大学