双联齿轮高精度相位差加工工艺的制作方法

本发明涉及一种双联齿轮高精度相位差加工工艺，尤其适用于高精度相位差双联齿轮的加工。

背景技术：

双联齿轮广泛应用于各类齿轮传动系统中。某些双联齿轮设计图纸要求保证两个齿轮齿牙的相位角偏差，例如矿卡轮边减速机的NW轮系中的双联行星齿轮，其双联行星齿轮的大、小齿轮齿牙的相位角偏差越小，系统功率分流越均衡，齿轮分配承担的载荷越均匀。中国专利申请号CN201410286087.3的发明专利提供了一种双联齿轮对齿组装工装及其组装方法，采取的是大、小齿轮精磨后在组装工装中完成组装，其对齿后的相位角偏差可达到不大于1′,但高精度的双联齿轮对齿相位角偏差通常要求达到30″，有的甚至要求达到10″内，因此仅采用对齿工装的方法不能保证这种高精度的双联齿轮对齿相位角偏差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种实现双联齿轮高精度相位差的双联齿轮高精度相位差加工工艺。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：本发明提出的一种双联齿轮高精度相位差加工工艺，具有对齿工装，加工工艺如下：

a.按常规工序加工小齿轮轴，其中小齿轮轴上的轮齿通过精磨达到图纸所需要的尺寸和齿形精度；

b.按常规工序加工大齿轮，其中大齿轮上的轮齿粗磨齿面，并保证轮齿的齿面预留足够后续加工的留磨量；

c.将小齿轮轴安放在对齿工装上，通过对齿工装初步保证一定的相位角偏差将大齿轮过盈安装到小齿轮轴上，组装成双联齿轮，在组装过程中，需要对大齿轮加热；

d.待双联齿轮冷却后，将组装好的双联齿轮从对齿工装上取出；

e.将双联齿轮安装在磨齿机上，此时以小齿轮轴的轮齿工艺基准作为磨齿的定位基准，找正小齿轮轴；

f.找到小齿轮轴上与大齿轮上的一轮齿处于同一中心线Ⅰ的一轮齿，分别为小齿轮对齿和大齿轮对齿，磨齿机工作台旋转带动双联齿轮旋转，将与上述小齿轮的对齿相邻的齿槽对准磨齿机的检测探头，检测探头伸入小齿轮的齿槽中，双联齿轮旋转使检测探头找到该齿槽的对称面，双联齿轮旋转将该对称面与砂轮的中心线重合；

g. 磨齿机工作台顺时针旋转β角度，β=(360/Z1-360/Z2)°，其中Z1是小齿轮轴的齿数，Z2是大齿轮的齿数；

h. 此时将砂轮中心线与小齿轮轴的中轴线所在的面作为大齿轮对齿相邻的齿槽磨齿的对称基准面，逐齿按大齿轮的齿数分度精磨大齿轮轮齿至成品尺寸，完成了双联齿轮的加工。

所述对齿工装包括定位筒和底座，所述定位筒具有筒底板和筒体，筒体的上端开口，筒体的腔与小齿轮的齿部为间隙配合，筒体上设有两个相对的定位孔，每定位孔中动配合有下顶尖，筒底板上设有中心孔，筒底板的内表面为小齿轮轴向定位端面；所述底座具有座底板和两侧壁，座底板上设有中心孔，两侧壁上各设有定位孔，两定位孔相对，定位孔中各动配合有上顶尖；所述定位筒处于底座的下方，且筒体的开口端与座底板连接，座底板的中心孔、筒底板的中心孔以及定位筒的腔同中心线。

所述上顶尖的顶端形状与大齿轮的齿匹配或与大齿轮的齿槽匹配；下顶尖的顶端形状与小齿轮轴的齿匹配或与小齿轮轴的齿槽匹配。

将小齿轮轴安放在对齿工装上的方法如下：将小齿轮轴安放到定位筒内，小齿轮轴的下端面与筒底板的内表面贴合，两下顶尖对着小齿轮轴上相应的齿或齿槽，将两下顶尖移动以紧固小齿轮，确保小齿轮轴的中轴线与定位筒的中心线重合；将经过加热到预设温度的大齿轮组装到小齿轮轴上，小齿轮的上端面与大齿轮的下端面贴合，两上顶尖对着大齿轮相应的齿或齿槽，将两上顶尖移动以紧固大齿轮；使用液压系统沿轴向移动底座以紧固所述大齿轮，完成双联齿轮的组装。

两下顶尖由液压驱动装置带动作同步相向或同步反向移动。

两上顶尖由液压驱动装置带作动同步相向或反向移动。

所述加热大齿轮仅仅加热大齿轮的内圈。

本发明具有如下积极效果：本发明采用完成精磨的小齿轮和仅完成粗磨的大齿轮先在组装工装中完成组装，保证大小齿轮的同轴度，此时相位角偏差控制在一定范围内，再在磨齿机上以小齿轮轴的轮齿的定位基准作为大齿轮的磨齿基准对大齿轮的轮齿进行精磨，能够提高大小齿轮齿形相对精度，并确保双联齿轮的相位差小于10″，实现双联齿轮达到高精度相位差，非常适用于高精度双联齿轮的传动。

附图说明

图1是双联齿轮的视图。

图2是组装过程中的双联齿轮视图。

图3是组装过程中的双联齿轮视图。

图4是组装图。

图5是组装工装的视图。

具体实施方式

实施例1

完成本实施例的双联齿轮高精度相位差加工工艺，除通常的磨齿机外，还需要配备对齿工装4。图1即为双联齿轮图，对齿工装4即是中国专利申请号CN201410286087.3的发明专利提供的一种双联齿轮对齿组装工装。

见图5，所述对齿工装4包括定位筒4-1和底座4-3，所述定位筒4-1具有筒底板4-1-1和筒体4-1-2，筒体4-1-2的上端开口，筒体的腔与小齿轮的齿部1-1为间隙配合，筒体4-1-2上设有两个相对的定位孔，每定位孔中动配合有下顶尖4-2，筒底板4-1-1上设有中心孔4-1-11，筒底板4-1-1的内表面4-1-12为小齿轮轴向定位端面；所述底座4-3具有座底板4-3-1和两侧壁4-3-2，座底板4-3-1上设有中心孔4-3-11，两侧壁4-3-2上各设有定位孔，两定位孔相对，定位孔中各动配合有上顶尖4-4；所述定位筒4-1处于底座4-3的下方，且筒体4-1-2的开口端与座底板4-3-1连接，座底板的中心孔4-3-1、筒底板的中心孔4-1-11以及定位筒的腔4-1-21同中心线。

所述上顶尖4-4的顶端形状与大齿轮的齿匹配或与大齿轮的齿槽匹配；下顶尖4-2的顶端形状与小齿轮轴的齿匹配或与小齿轮轴的齿槽匹配。

见图2、3和4，本实施例的双联齿轮高精度相位差加工工艺，具有对齿工装4，加工工艺如下：

a.按常规工序加工小齿轮轴1，其中小齿轮轴1上的轮齿1-1通过精磨达到图纸所需要的尺寸和齿形精度；

b.按常规工序加工大齿轮2，其中大齿轮2上的轮齿2-1粗磨齿面，并保证轮齿2-1的齿面预留足够后续加工的留磨量；

c.将小齿轮轴1安放在对齿工装4上，通过对齿工装4初步保证一定的相位角偏差将大齿轮2过盈安装到小齿轮轴1上，组装成双联齿轮，在组装过程中，需要对大齿轮2加热；

d.待双联齿轮冷却后，将组装好的双联齿轮从对齿工装4上取出；

e.将双联齿轮安装在磨齿机上，以小齿轮轴1的轮齿1-1工艺基准作为磨齿的定位基准，找正小齿轮轴1，此时小齿轮轴的中轴线处于磨齿机的加工中心；

f.找到小齿轮轴1上与大齿轮2上的一轮齿处于同一中心线Ⅰ的一轮齿，分别为小齿轮对齿 1-1-1和大齿轮对齿2-1-1，磨齿机工作台旋转带动双联齿轮旋转，将与上述小齿轮的对齿1-1-1 相邻的齿槽1-1-2对准磨齿机的检测探头，检测探头伸入小齿轮的齿槽1-1-2中，双联齿轮旋转使检测探头找到该齿槽1-1-2的对称面1a，双联齿轮旋转将该对称面1a与砂轮5的中心线5a重合；

g. 磨齿机工作台顺时针旋转β角度，β=360/Z1-360/Z2°，其中Z1是小齿轮轴的齿数，Z2是大齿轮的齿数； 假如小齿轮轴的齿数Z1为16，大齿轮的齿数Z2为85，那么磨齿机工作台顺时针旋转β角度为18.265°；

h. 此时砂轮5的中心线与小齿轮轴的中轴线相交，两条相交线所在的面作为大齿轮对齿2-1-1相邻齿槽2-1-2的磨齿的对称基准面2a，逐齿按大齿轮2的齿数分度精磨大齿轮轮齿2-1至成品尺寸，完成了双联齿轮4的加工。

将小齿轮轴安放在对齿工装上的方法如下：将小齿轮轴1安放到定位筒4-1内，小齿轮轴1的下端面与筒底板的内表面4-1-12贴合，两下顶尖4-2对着小齿轮轴上相应的齿或齿槽，将两下顶尖4-2移动以紧固小齿轮轴，确保小齿轮轴1的中轴线与定位筒4-1的中心线重合；将经过加热到预设温度的大齿轮2组装到小齿轮轴1上，小齿轮的上端面与大齿轮的下端面贴合，两上顶尖4-4对着大齿轮相应的齿或齿槽，将两上顶尖移动以紧固大齿轮；使用液压系统沿轴向移动底座4-3以紧固所述大齿轮，完成双联齿轮的组装。

两下顶尖4-2由液压驱动装置带动作同步相向或同步反向移动。两上顶尖4-4由液压驱动装置带作动同步相向或反向移动。所述加热大齿轮仅仅加热大齿轮的内圈。

本发明能实现双联齿轮达到高精度相位差，确保双联齿轮的相位差小于10″。