專利名稱：一種漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工的刀具，特別一種適用于漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿加工用的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀。
(二)技術(shù)背景目前，加工漸開(kāi)線包絡(luò)蝸桿都是采用壓力角20°直線刀代替漸開(kāi)線刀具，直線刀加工出來(lái)的蝸桿在使用中存在主要問(wèn)題有(1)齒輪與蝸桿嚙合是線接觸，接觸區(qū)小，承載能力降低。(2)蝸輪副在使用中容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕、剝落等現(xiàn)象。(3)加工后的蝸桿與齒輪(蝸輪)靠跑合來(lái)擴(kuò)大接觸區(qū)，跑合加工成本較高。

發(fā)明內(nèi)容本使用新型的目的就是為解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)制造一種結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀用漸開(kāi)線圓柱齒輪的四組齒廓坐標(biāo)制造出的蝸桿成形刀，所述蝸桿成形刀的形狀與漸線齒輪的齒形相同；其截面的頂端為直線、兩邊緣為漸開(kāi)線、齒根部分為弧線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)；也就是說(shuō)，本實(shí)用新型成形刀的形狀與漸開(kāi)線齒輪的齒形相同。
用此成形刀制造漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿是將四把成形刀通過(guò)刀具壓板均布在水平圓刀盤上，圓刀盤上的成形刀對(duì)應(yīng)漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿毛坯，圓刀盤水平旋轉(zhuǎn)，包絡(luò)蝸桿毛坯與圓刀盤相對(duì)垂直旋轉(zhuǎn)，四把刀輪流對(duì)包絡(luò)蝸桿毛坯進(jìn)行加工，最后加工制造出漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿。
本實(shí)用新型包絡(luò)蝸桿成形刀的設(shè)計(jì)制造是采用漸開(kāi)線齒輪的齒形X·Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)加工包絡(luò)蝸桿成形刀的，加工包絡(luò)蝸桿成形刀具的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與漸開(kāi)線齒輪齒形坐標(biāo)數(shù)據(jù)完全一樣，所以用此刀具加工出的包絡(luò)蝸桿與漸開(kāi)線齒輪(蝸輪)嚙合為面接觸，接觸面積大，從而提高了承載能力。
另外，這種刀具也可以變齒數(shù)修形，蝸桿成形刀具齒形可根據(jù)漸開(kāi)線齒輪與包絡(luò)蝸桿接觸區(qū)的位置來(lái)修整齒形，刀具齒形是根據(jù)漸開(kāi)線齒輪的齒數(shù)多少、模數(shù)大小的變化而改變刀具齒形，根據(jù)修形量的大小來(lái)設(shè)計(jì)刀具的齒形，從而齒輪(蝸輪)與蝸桿的接觸區(qū)可以任意調(diào)整，加工成本降低，經(jīng)濟(jì)效益提高。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿副比圓柱齒輪蝸桿副承載能力提高2——3倍，生產(chǎn)成本降低20％——30％，因?yàn)槲佪喚褪且患饼X或斜齒漸開(kāi)線齒輪，加工不需要特殊蝸輪滾刀，用一般漸開(kāi)線齒輪滾刀就可以了，齒輪代替蝸輪，無(wú)論是材料、加工工藝都簡(jiǎn)單化了。
2、原來(lái)蝸桿齒形與齒輪(蝸輪)齒形共軛難以實(shí)現(xiàn)，采用本實(shí)用新型的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀加工出來(lái)的蝸桿就解決了此問(wèn)題。
3、這種漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿副嚙合為面接觸，提高承載能力，提高了使用壽命，減少點(diǎn)蝕和剝落等現(xiàn)象，受到用戶的歡迎。


圖1為加工蝸桿的刀具工裝示意圖。圖中1蝸桿毛坯，2圓刀盤，3刀具壓板，4成形刀圖2是本實(shí)用新型的主視圖。圖中5刀頂端直線，6兩邊緣漸開(kāi)線，7齒根弧線形過(guò)渡。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)壓力角為20°的直線刀示意圖。
圖4為蝸輪蝸桿嚙合示意圖。圖中8包絡(luò)蝸桿，9蝸輪。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述”如圖2所示，本實(shí)用新型的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀是用漸開(kāi)線圓柱齒輪的四組齒廓坐標(biāo)制造出的蝸桿成形刀(4)，所述蝸桿成形刀(4)的形狀與漸線齒輪的齒形相同；其截面的頂端為直線(5)、兩邊緣為漸開(kāi)線(6)、齒根部分為弧線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)(7)。
制造參數(shù)為(1)模數(shù)mn＝6(2)蝸輪齒數(shù)Z2＝40(3)蝸桿頭數(shù)Z1＝1(4)中心距A＝160(5)壓力角α＝20°的蝸輪蝸桿副。
首先設(shè)計(jì)刀具的參數(shù)(如附表的四組齒廓坐標(biāo))，刀具制造刀具采用20×20白鋼車刀坯，按齒形的四組坐標(biāo)數(shù)據(jù)，磨削加工出成形刀具，刀具形狀完全與齒輪(蝸輪)的一個(gè)齒形一致(mn＝6，Z2＝40)。
其次再制作刀盤圓刀盤直徑小于齒輪(蝸輪)齒根圓弧線，銑出均布的四個(gè)刀槽(20×20)將四把刀具通過(guò)刀具壓板均布裝在水平圓刀盤上，將圓刀盤上的成形刀對(duì)應(yīng)包絡(luò)蝸桿毛坯，圓刀盤水平旋轉(zhuǎn)，包絡(luò)蝸桿毛坯與圓刀盤相對(duì)垂直旋轉(zhuǎn)，四把成形刀輪流對(duì)包絡(luò)蝸桿毛坯進(jìn)行加工，加工出的包絡(luò)蝸桿與漸開(kāi)線齒輪(蝸輪)配裝成漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸輪蝸桿副，按照以上參數(shù)加工出來(lái)的包絡(luò)蝸桿可保證與蝸輪齒形嚙合共軛，兩者的接觸為面接觸。
附表為齒廓坐標(biāo)(四組X·Y數(shù)據(jù))
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝漸開(kāi)線圓柱齒輪齒廓計(jì)算結(jié)果＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝計(jì)算日期2003-09-22 計(jì)算時(shí)間17:15:55齒輪基本參數(shù)Mn＝6.0 Z＝40 han＝1.0 Cn＝0.25 Rtf＝0.38anl＝20.000 anr＝20.000--------------------------齒廓坐標(biāo)----------------------**第0齒**右側(cè)齒廓齒頂圓段 X Y R0.0000，126.0000 (126.0000)0.4425，125.9992 (126.0000)0.8850，125.9969 (126.0000)1.3275，125.9930 (126.0000)1.7699，125.9876 (126.0000)2.2124，125.9806 (126.0000)2.2815，125.9792 (125.9999)漸開(kāi)線段 X Y R2.2815，125.9792 (125.9999)2.3382，125.8606 (125.8823)2.5214，125.4696 (125.4949)2.6988，125.0833 (125.1124)2.8703，124.7019 (124.7349)3.0361，124.3254 (124.3625)3.1962，123.9540 (123.9952)3.3508，123.5875 (123.6330)3.5000，123.2262 (123.2759)3.6437，122.8701 (122.9241)3.7822，122.5192 (122.5776)3.9156，122.1736 (122.2363)4.0438，121.8333 (121.9004)4.1670，121.4985 (121.5700)4.2853，121.1692 (121.2449)4.3987，120.8453 (120.9254)4.5075，120.5271 (120.6114)4.6116，120.2145 (120.3029)4.7111，119.9076 (120.0001)4.8063，119.6064 (119.7029)4.8970，119.3110 (119.4115)4.9836，119.0215 (119.1258)5.0659，118.7378 (118.8459)5.1442，118.4601 (118.5717)5.2186，118.1884 (118.3035)5.2890，117.9227 (118.0412)5.3557，117.6630 (117.7848)5.4188，117.4095 (117.5344)
5.4783，117.1621 (117.2901)5.5343，116.9209 (117.0518)5.5869，116.6859 (116.8196)5.6363，116.4572 (116.5935)5.6824，116.2348 (116.3736)5.7256，116.0188 (116.1600)5.7657，115.8091 (115.9525)5.8030，115.6058 (115.7514)5.8376，115.4090 (115.5565)5.8695，115.2186 (115.3680)5.8988，115.0347 (115.1858)齒根過(guò)渡曲線段 X Y R5.8988，115.0347 (115.1858)6.2140，113.8891 (114.0585)6.5756，113.2528 (113.4435)6.9866，112.8052 (113.0213)7.4458，112.4845 (112.7306)7.9435，112.2770 (112.5576)8.4657，112.1810 (112.5000)齒根圓段 X Y R8.4657，112.1810 (112.5000)8.5259，112.1765 (112.5000)8.5860，112.1719 (112.5000)8.6462，112.1673 (112.5000)8.7063，112.1626 (112.5000)8.7665，112.1579 (112.5000)8.8266，112.1532 (112.5000)＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝THE END＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
權(quán)利要求1.一種漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀，其特征在于用漸開(kāi)線圓柱齒輪的四組齒廓坐標(biāo)制造出的蝸桿成形刀(4)，所述蝸桿成形刀(4)的形狀與漸線齒輪的齒形相同；其截面的頂端為直線(5)、兩邊緣為漸開(kāi)線(6)、齒根部分為弧線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)(7)。
專利摘要一種漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿成形刀，其特征在于用漸開(kāi)線圓柱齒輪的四組齒廓坐標(biāo)制造出的蝸桿成形刀(4)，所述蝸桿成形刀(4)的形狀與漸開(kāi)線齒輪的齒形相同；其截面的頂端為直線(5)、兩邊緣為漸開(kāi)線(6)、齒根部分為弧線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)(7)。采用本實(shí)用新型的刀具加工出的漸開(kāi)線齒輪包絡(luò)蝸桿副的嚙合為面接觸，可使其承載能力、使用壽命大幅度提高，并可減少點(diǎn)蝕和剝落等現(xiàn)象的發(fā)生，受到用戶的歡迎。
文檔編號(hào)B23F21/14GK2663067SQ20032011342
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者李群峰 申請(qǐng)人:鄭州機(jī)械研究所