专利名称：一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法
技术领域：
本发明涉及城市电动公交车减速系统领域，具体是一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法。
背景技术：
桥壳主减速器的螺旋锥齿轮包括有主动锥齿轮和被动锥齿轮，电机带动主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮带动被动锥齿轮旋转，被动锥齿轮带动半轴齿轮旋转，半轴齿轮内花键直接与半轴连接带动车轮旋转。主动锥齿轮和被动锥齿轮相互啮合进行传动，所以主、被动锥齿轮之间的啮合程度相当重要，主、被动锥齿轮之间的啮合参数包括有齿数比、模数、平均压力角和中点螺旋角，这些参数的设计保证了齿轮的强度并决定了齿轮传动中的噪音大小。目前设计的主、被动锥齿轮的齿数比为41/10，模数为3.75，压力角包括22.5,20,19等多种规格、中点螺旋角包括有50、45、35、30等多种规格，但是现有的齿数比、模数、平均压力角和中点螺旋角的设计和选择，导致生产中的主、被动锥齿轮的强度不够，且传动噪音大。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，通过合理设计主、被动锥齿轮之间的齿数比、模数、平均压力角和中点螺旋角，保证了齿轮的强度并降低了齿轮传动中的噪音大小。
本发明的技术方案为: 一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，包括有主动锥齿轮、被动锥齿轮和电机联轴器的加工方法，具体包括以下步骤: (1)、主动锥齿轮和被动锥齿轮的结构设计:两者的齿数比为47/11，模数为4.65，平均压力角为20°，中点螺旋角为35° ; (2)、主动锥齿轮的加工:采用格里森N0.116CNC机床对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿加工，加工出螺旋槽，然后进行热处理加工，热处理加工完成后采用GleaSon800磨齿机对铣齿加工完成后的主动锥齿轮进行磨齿加工，从而修正鼓形齿面，最后在主动锥齿轮尾部加工连轴器槽口，即完成主动锥齿轮的加工； (3)、被动锥齿轮的加工:利用同轴度拉刀在被动 锥齿轮的齿坯上拉出内花键，然后，再用芯棒以小径定位预磨出铣齿加工基准轴外圆及定位端面，再采用格里森N0.116机床进行铣齿加工，铣齿加工完成后进行热处理加工和精磨工序，完成被动锥齿轮的加工； (4)、电机联轴器的加工:电机联轴器包括有主齿啮合套、主齿连接套和电机啮合套，所述的主齿啮合套和电机啮合套分别连接于主齿连接套内圈的内端和外端,且所述的主齿啮合套套装于主动锥齿轮的外端部；a、主齿啮合齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套内端的内花键配合，采用32齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的19齿啮合花键与主动锥齿轮花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为20.58-20.59mm ； b、电机啮合齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套外端的内花键配合，采用32齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的22齿啮合花键与电机输出轴花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为23.81-23.82mm ； C、主齿连接套的加工:内花键采用SAE J498b花键标准，采用32齿花键连接，分度圆直径 40.6-40.7mm,最大外径 50_51mm。
所述的对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿所使用的刀具为9英寸刀具。
所述的GleasonSOO磨齿机使用UMC万能运动原理修正鼓形齿面，即让主动锥齿轮齿面加工后在齿廓方向程现鼓形，并满足步骤(I)平均压力角和中点螺旋角的要求。
所述的步骤(4)中，主齿啮合齿套的基圆直径为20.588mm,电机啮合齿套的基圆直径为23.816mm,主齿连接套的分度圆直径40.64mm,主齿连接套的最大外径50.8_。
本发明的优点: (1)、本发明的主、被动锥齿轮之间的齿数比、模数、平均压力角和中点螺旋角通过合理设计和选择，保证了主、被动锥齿轮相互啮合的程度和齿轮的强度，且降低了主、被动锥齿轮的传动噪音； (2)、本发明的主动锥齿轮在铣齿加工热处理后进行磨齿加工，采用磨齿加工工艺提高了主动锥齿轮的加工精度，确保了主动锥齿轮由司服电机带动时起动和加速的运转平稳； (3)、本发明主动锥齿轮的磨齿采用GleaSon800磨齿机，其使用了UMC万能运动原理修正鼓形齿面，使齿轮齿面达到优化，杜绝或减少边缘接触，使其运转更顺畅； (4)、本发明被动锥齿轮的加工，利用同轴度拉刀拉出内花键，再用芯棒以小径定位预磨出铣齿加工基准轴外圆及定位端面，再进行铣齿加工，确保了被动锥齿轮与内花键的同轴度； (5)、本发明主动锥 齿轮的铣齿选用9英寸刀具进行加工，加大了刀具直径使刀具能够让开主动锥齿轮的轴部，保证了铣齿时不会破坏主动锥齿轮的轴部； (6)、本发明在主动锥齿轮的尾部加工连轴器槽口，连轴器槽口与编码器连接，控制系统形成闭环，控制系统由电脑发出指令，电机执行运动，再由编码器采集主动锥齿轮是否运行正确并控制电机及时修正，保证了主减速器的运行稳定； (7)、本发明主齿啮合套、主齿连接套和电机啮合套的连接处采用花键连接，且花键连接齿轮相同，提高了啮合花键的传动强度，有效地提高联轴器总成的使用寿命。
本发明对主、被动锥齿轮和电机联轴器的结构进行设计，并采用铣齿和磨齿加工工序分别对主、被动锥齿轮进行加工，加工操作简单，且加工出的齿轮和电机联轴器的精度高，啮合效果好，保证了齿轮的强度并降低了齿轮传动中的噪音大小。
具体实施方式
一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，包括有主动锥齿轮、被动锥齿轮和电机联轴器的加工方法，具体包括以下步骤:
(1)、主动锥齿轮和被动锥齿轮的结构设计:两者的齿数比为47/11，模数为4.65，平均压力角为20°，中点螺旋角为35° ;
(2)、主动锥齿轮的加工:采用格里森N0.116CNC机床对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿加工，加工出螺旋槽，其中，对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿所使用的刀具为9英寸刀具；然后进行热处理加工，热处理加工完成后采用GleaSon800磨齿机对铣齿加工完成后的主动锥齿轮进行磨齿加工，GleasonSOO磨齿机使用UMC万能运动原理修正鼓形齿面，即让主动锥齿轮齿面加工后在齿廓方向程现鼓形，并满足步骤(I)平均压力角和中点螺旋角的要求；最后在主动锥齿轮尾部加工连轴器槽口，即完成主动锥齿轮的加工；
(3)、被动锥齿轮的加工:利用同轴度拉刀在被动锥齿轮的齿坯上拉出内花键(内花键作为传递转矩)，然后，再用芯棒以小径定位预磨出铣齿加工基准轴外圆及定位端面，再采用格里森N0.116机床进行铣齿加工，铣齿加工完成后进行热处理加工和精磨工序，完成被动锥齿轮的加工；
(4)、电机联轴器的加工:电机联轴器包括有主齿啮合套、主齿连接套和电机啮合套，所述的主齿啮合套和电机啮合套分别连接于主齿连接套内圈的内端和外端,且所述的主齿啮合套套装于主动锥齿轮的外端部；
a、主齿啮合齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套内端的内花键配合，采用32 齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的19齿啮合花键与主动锥齿轮花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为20.588mm ；
b、电机啮合齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套外端的内花键配合，采用32齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的22齿啮合花键与电机输出轴花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为23.816mm ;
C、主齿连接套的加工:内花键釆用SAE J498b花键标准，釆用32齿花键连接，分度圆直径40.64mm，最大外径50.8mm。
权利要求
1.一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，包括有主动锥齿轮、被动锥齿轮和电机联轴器的加工方法，其中，电机联轴器包括有主齿哨合套、主齿连接套和电机哨合套，所述的主齿啮合套和电机啮合套分别连接于主齿连接套内圈的内端和外端，且所述的主齿啮合套套装于主动锥齿轮的外端部，其特征在于:具体包括以下步骤: (1)、主动锥齿轮和被动锥齿轮的结构设计:两者的齿数比为47/11，模数为4.65，平均压力角为20°，中点螺旋角为35° ; (2)、主动锥齿轮的加工:采用格里森N0.116CNC机床对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿加工，加工出螺旋槽，然后进行热处理加工，热处理加工完成后采用GleaSon800磨齿机对铣齿加工完成后的主动锥齿轮进行磨齿加工，从而修正鼓形齿面，最后在主动锥齿轮尾部加工连轴器槽口，即完成主动锥齿轮的加工； (3)、被动锥齿轮的加工:利用同轴度拉刀在被动锥齿轮的齿坯上拉出内花键，然后，再用芯棒以小径定位预磨出铣齿加工基准轴外圆及定位端面，再采用格里森N0.116机床进行铣齿加工，铣齿加工完成后进行热处理加工和精磨工序，完成被动锥齿轮的加工； (4)、电机联轴器的加工: a、主齿啮合 齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套内端的内花键配合，采用32齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的19齿啮合花键与主动锥齿轮花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为.20.58-20.59mm ； b、电机啮合齿套的加工:外花键采用SAEJ498b花键标准，与主齿连接套外端的内花键配合，采用32齿花键连接，径节20/40，采用30°的压力角，其内花键采用GB/T3478标准的22齿啮合花键与电机输出轴花键配合，其模数为1.25，压力角30°，基圆直径为.23.81-23.82mm ； C、主齿连接套的加工:内花键采用SAE J498b花键标准，采用32齿花键连接，分度圆直径 40.6-40.7mm,最大外径 50_51mm。
2.根据要求I所述的一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，其特征在于:所述的对主动锥齿轮的齿坯进行铣齿所使用的刀具为9英寸刀具。
3.根据要求I所述的一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，其特征在于:所述的GleasonSOO磨齿机使用UMC万能运动原理修正鼓形齿面，即让主动锥齿轮齿面加工后在齿廓方向程现鼓形，并满足步骤(I)平均压力角和中点螺旋角的要求。
4.根据要求I所述的一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，其特征在于:所述的步骤(4)中，主齿啮合齿套的基圆直径为20.588mm,电机啮合齿套的基圆直径为.23.816mm,主齿连接套的分度圆直径40.64mm,主齿连接套的最大外径50.8_。
全文摘要
本发明公开了一种用于桥壳主减速器上的螺旋锥齿轮的加工方法，包括有主动锥齿轮、被动锥齿轮和电机联轴器的加工方法，其中，主动锥齿轮和被动锥齿轮的结构设计两者的齿数比为47/11，模数为4.65，平均压力角为20°，中点螺旋角为35°；电机联轴器的主齿啮合套、主齿连接套和电机啮合套的啮合花键齿数相同。本发明对主、被动锥齿轮的结构进行设计，并采用铣齿和磨齿加工工序分别对主、被动锥齿轮进行加工，加工操作简单，且加工出的齿轮和电机联轴器的精度高，啮合效果好，保证了齿轮的强度并降低了齿轮传动中的噪音大小。
文档编号B23F9/02GK103212754SQ20131016643
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者江源, 牛家忠, 俞海洋, 汪丽敏, 张道成, 郭飞航, 吴有钢, 周其凤, 程士顺 申请人:安徽安凯福田曙光车桥有限公司