一种新型齿轮加工刀具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型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宄人员。 【实用新型内容】
[0004] 针对上述问题，本实用新型的目的在于，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，本实用新型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，该齿轮加工刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸 形，该齿轮加工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O 1X1Y1，且该坐标系O1X1Y 1的X 与刀具分度线重合；将坐标系0 Ay1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OtlX tiyci, 刀刃曲线方程是下述式（1)或式（2)之一：
【主权项】
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，该齿轮加工刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸形，该齿轮加工刀具的齿根部分 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O 1X1Y1，且该坐标系 OiXiyi的Xi轴与刀具分度线重合；将坐标系OiXiyi以原点〇ι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O tlXtiytl，刀刃曲线方程是下述式⑴或式 ⑵之一：
式（1)和式（2)中
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，
'，m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O1X1Y 1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。
【专利摘要】本实用新型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，该齿轮加工刀具的齿顶部分的齿廓曲线为凸形，齿轮加工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。本实用新型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。本实用新型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％。
【IPC分类】B23F21-00
【公开号】CN204584456
【申请号】CN201420706368
【发明人】孙月海, 孙强
【申请人】天津大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年11月21日