专利名称：一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法
技术领域：
一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法，属于基础机械零件领域，具体涉及一种端面齿形非常接近圆弧的准端面圆弧齿轮加工用滚刀以及滚刀的前刃面齿形坐标的计算方法。
背景技术：
目前，平行轴齿轮主要有渐开线齿轮和圆弧齿轮两种。前者是线接触共轭的齿轮传动，后者是点接触共轭的齿轮传动。从啮合原理的角度，圆柱齿轮的齿面是基本齿条齿面在相对远动中的包络曲面，而基本齿条的法截面齿形称为基准齿形，是齿轮最主要的、最基本的标准之一。我国渐开线齿轮的基准齿形标准(GB1356-87)是齿形角等于20°的梯形齿形，渐开线齿轮基本齿条的齿面是平面，其正反面完全一样，所以渐开线齿轮属于线接触共轭的齿轮传动。我国双圆弧齿轮的基准齿形标准代号为JB2940-81，定义为基本齿条在法截 面的齿形一一圆弧齿形。由左右各四段，总计八段圆弧曲线组合而成。因此，我国所用的圆弧齿轮是法面圆弧齿轮。和渐开线齿轮基本齿条齿面不同，法面圆弧齿轮的基本齿条齿面是圆柱面，而圆柱面的正反面是一侧为凸曲面，另一侧为凹曲面的不同齿形，共轭齿廓之间只有一个共轭点，所形成的圆弧齿轮是点接触共轭传动。端面圆弧齿轮，也就是基本齿条的端面齿廓是圆弧的圆弧齿轮，具有良好的哨合特性。但是由于不同螺旋角需要不同的滚刀，工艺上无法实现。同模数的法面圆弧齿轮滚刀可以加工不同螺旋角的齿轮，工艺上好实现，但是啮合特性不好。相对于法面圆弧齿轮，准端面圆弧齿轮的端面齿形非常接近圆弧，因此具有端面圆弧齿轮的优点一接触点的位置不易偏离，对中心距不敏感，容易形成油膜等等，同时又克服了端面圆弧齿轮滚刀随螺旋角变化的缺点，同模数的滚刀可以加工不同螺旋角的准端面圆弧齿轮。目前尚未有关于准端面圆弧齿轮用滚刀齿形坐标计算方法的报道，更没有此类滚刀齿形计算的实例和此类齿轮的加工和应用。准端面圆弧齿轮用滚刀齿形计算方法是加工准端面圆弧齿轮的重要环节，是准端面圆弧齿轮应用的前提。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可加工同模数不同螺旋角的准端面圆弧齿轮滚刀及齿形坐标的计算方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该种准端面圆弧齿轮滚刀，其特征
在于其前刃面齿形坐标方程为°—xI O)；
Y= 土Z J(I)式中，Xtl为起始点角度为0°时的前刃面齿形坐标；前刃面齿形的坐标值(X，ζ)由(2)式获得
权利要求
1.一种准端面圆弧齿轮滚刀，其特征在于其前刃面齿形坐标方程为(I); (O式中，Xtl为起始点角度为0°时的前刃面齿形坐标；前刃面齿形的坐标值(X，Z)由(2)式获得
2.根据权利要求I所述的准端面圆弧齿轮滚刀，其特征在于所述的螺旋角βο=20°。
3.—种权利要求I或2所述的准端面圆弧齿轮滚刀的齿形计算方法，其特征在于，包括以下的步骤 3. I、根据双圆弧齿轮基准齿形标准，将准端面圆弧齿轮的齿形分成左右各四段曲线，利用准端面圆弧齿轮的基准齿形表达式(3)，计算出准端面圆弧齿轮的基准齿形曲线上的一系列坐标值；所述准端面圆弧齿轮的基准齿形表达式(3)为
4.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于所述的公式(2)、(4)和(5)中的Φ为公式(2)中的第一式,代入一组参数(Ei, Fi, Pi, α )时所计算出的中间参数。
5.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于所述的起始角α ,的起始角度为零度。
6.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于步骤3.6中所述的滚刀基准齿形参数包括公称直径d、螺旋升角λ和法向模数mn。
7.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于步骤3.6中所述的式(I)中Xtl的值，是以(E1, F1, P1, α' = O)代入时，求出的X的数值，也就是准端面圆弧齿轮滚刀的外径Ra。
8.根据权利要求3所述的准端面圆弧齿轮滚刀齿形的计算方法，其特征在于所述的滚刀的前刃面前角为零度，步骤3. I中所述的准端面圆弧齿轮的齿形的八段曲线分成两组，左右对称设置。·
全文摘要
一种加工准端面圆弧齿轮的滚刀及其滚刀齿形的计算方法，属于基础机械零件领域，具体涉及一种端面齿形接近圆弧的准端面圆弧齿轮加工用滚刀齿形的计算方法。首先，根据滚刀基准齿形参数，确定滚刀齿形段的参数(Ei，Fi，ρi)，在这一组参数不变的情况下，令参数αi从αi′依次变换到αi″，求φi值，求出的φi值代入式(3)依次求得坐标yi和zi；进而代入式(4)求得准端面圆弧齿轮滚刀前刃面齿形曲线上的坐标值(Xi,Yi)；求得准端面圆弧齿轮滚刀齿形曲线上一系列坐标点，根据这些值画出滚刀前刃面齿形图。本发明解决了准端面圆弧齿轮用滚刀齿形的计算方法，从而解决了准端面圆弧齿轮滚刀制造中的难题。
文档编号G06F19/00GK102945323SQ20121045396
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者陈维茂, 段德荣, 曹俊 申请人:山东华成中德传动设备有限公司