專利名稱：一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市電動(dòng)公交車(chē)減速系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法。
背景技術(shù)：
橋殼主減速器的螺旋錐齒輪包括有主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪，電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)錐齒輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)被動(dòng)錐齒輪旋轉(zhuǎn)，被動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)半軸齒輪旋轉(zhuǎn)，半軸齒輪內(nèi)花鍵直接與半軸連接帶動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪相互嚙合進(jìn)行傳動(dòng)，所以主、被動(dòng)錐齒輪之間的嚙合程度相當(dāng)重要，主、被動(dòng)錐齒輪之間的嚙合參數(shù)包括有齒數(shù)比、模數(shù)、平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角，這些參數(shù)的設(shè)計(jì)保證了齒輪的強(qiáng)度并決定了齒輪傳動(dòng)中的噪音大小。目前設(shè)計(jì)的主、被動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)比為41/10，模數(shù)為3.75，壓力角包括22.5,20,19等多種規(guī)格、中點(diǎn)螺旋角包括有50、45、35、30等多種規(guī)格，但是現(xiàn)有的齒數(shù)比、模數(shù)、平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角的設(shè)計(jì)和選擇，導(dǎo)致生產(chǎn)中的主、被動(dòng)錐齒輪的強(qiáng)度不夠，且傳動(dòng)噪音大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，通過(guò)合理設(shè)計(jì)主、被動(dòng)錐齒輪之間的齒數(shù)比、模數(shù)、平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角，保證了齒輪的強(qiáng)度并降低了齒輪傳動(dòng)中的噪音大小。
本發(fā)明的技術(shù)方案為: 一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，包括有主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的加工方法，具體包括以下步驟: (1)、主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):兩者的齒數(shù)比為47/11，模數(shù)為4.65，平均壓力角為20°，中點(diǎn)螺旋角為35° ; (2)、主動(dòng)錐齒輪的加工:采用格里森N0.116CNC機(jī)床對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒加工，加工出螺旋槽，然后進(jìn)行熱處理加工，熱處理加工完成后采用GleaSon800磨齒機(jī)對(duì)銑齒加工完成后的主動(dòng)錐齒輪進(jìn)行磨齒加工，從而修正鼓形齒面，最后在主動(dòng)錐齒輪尾部加工連軸器槽口，即完成主動(dòng)錐齒輪的加工； (3)、被動(dòng)錐齒輪的加工:利用同軸度拉刀在被動(dòng) 錐齒輪的齒坯上拉出內(nèi)花鍵，然后，再用芯棒以小徑定位預(yù)磨出銑齒加工基準(zhǔn)軸外圓及定位端面，再采用格里森N0.116機(jī)床進(jìn)行銑齒加工，銑齒加工完成后進(jìn)行熱處理加工和精磨工序，完成被動(dòng)錐齒輪的加工； (4)、電機(jī)聯(lián)軸器的加工:電機(jī)聯(lián)軸器包括有主齒嚙合套、主齒連接套和電機(jī)嚙合套，所述的主齒嚙合套和電機(jī)嚙合套分別連接于主齒連接套內(nèi)圈的內(nèi)端和外端,且所述的主齒嚙合套套裝于主動(dòng)錐齒輪的外端部；a、主齒嚙合齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套內(nèi)端的內(nèi)花鍵配合，采用32齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的19齒嚙合花鍵與主動(dòng)錐齒輪花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為20.58-20.59mm ； b、電機(jī)嚙合齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套外端的內(nèi)花鍵配合，采用32齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的22齒嚙合花鍵與電機(jī)輸出軸花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為23.81-23.82mm ； C、主齒連接套的加工:內(nèi)花鍵采用SAE J498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，采用32齒花鍵連接，分度圓直徑 40.6-40.7mm,最大外徑 50_51mm。
所述的對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒所使用的刀具為9英寸刀具。
所述的GleasonSOO磨齒機(jī)使用UMC萬(wàn)能運(yùn)動(dòng)原理修正鼓形齒面，即讓主動(dòng)錐齒輪齒面加工后在齒廓方向程現(xiàn)鼓形，并滿足步驟(I)平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角的要求。
所述的步驟(4)中，主齒嚙合齒套的基圓直徑為20.588mm,電機(jī)嚙合齒套的基圓直徑為23.816mm,主齒連接套的分度圓直徑40.64mm,主齒連接套的最大外徑50.8_。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn): (1)、本發(fā)明的主、被動(dòng)錐齒輪之間的齒數(shù)比、模數(shù)、平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角通過(guò)合理設(shè)計(jì)和選擇，保證了主、被動(dòng)錐齒輪相互嚙合的程度和齒輪的強(qiáng)度，且降低了主、被動(dòng)錐齒輪的傳動(dòng)噪音； (2)、本發(fā)明的主動(dòng)錐齒輪在銑齒加工熱處理后進(jìn)行磨齒加工，采用磨齒加工工藝提高了主動(dòng)錐齒輪的加工精度，確保了主動(dòng)錐齒輪由司服電機(jī)帶動(dòng)時(shí)起動(dòng)和加速的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)； (3)、本發(fā)明主動(dòng)錐齒輪的磨齒采用GleaSon800磨齒機(jī)，其使用了UMC萬(wàn)能運(yùn)動(dòng)原理修正鼓形齒面，使齒輪齒面達(dá)到優(yōu)化，杜絕或減少邊緣接觸，使其運(yùn)轉(zhuǎn)更順暢； (4)、本發(fā)明被動(dòng)錐齒輪的加工，利用同軸度拉刀拉出內(nèi)花鍵，再用芯棒以小徑定位預(yù)磨出銑齒加工基準(zhǔn)軸外圓及定位端面，再進(jìn)行銑齒加工，確保了被動(dòng)錐齒輪與內(nèi)花鍵的同軸度； (5)、本發(fā)明主動(dòng)錐 齒輪的銑齒選用9英寸刀具進(jìn)行加工，加大了刀具直徑使刀具能夠讓開(kāi)主動(dòng)錐齒輪的軸部，保證了銑齒時(shí)不會(huì)破壞主動(dòng)錐齒輪的軸部； (6)、本發(fā)明在主動(dòng)錐齒輪的尾部加工連軸器槽口，連軸器槽口與編碼器連接，控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，控制系統(tǒng)由電腦發(fā)出指令，電機(jī)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，再由編碼器采集主動(dòng)錐齒輪是否運(yùn)行正確并控制電機(jī)及時(shí)修正，保證了主減速器的運(yùn)行穩(wěn)定； (7)、本發(fā)明主齒嚙合套、主齒連接套和電機(jī)嚙合套的連接處采用花鍵連接，且花鍵連接齒輪相同，提高了嚙合花鍵的傳動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高聯(lián)軸器總成的使用壽命。
本發(fā)明對(duì)主、被動(dòng)錐齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用銑齒和磨齒加工工序分別對(duì)主、被動(dòng)錐齒輪進(jìn)行加工，加工操作簡(jiǎn)單，且加工出的齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的精度高，嚙合效果好，保證了齒輪的強(qiáng)度并降低了齒輪傳動(dòng)中的噪音大小。
具體實(shí)施方式
一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，包括有主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的加工方法，具體包括以下步驟:
(1)、主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):兩者的齒數(shù)比為47/11，模數(shù)為4.65，平均壓力角為20°，中點(diǎn)螺旋角為35° ;
(2)、主動(dòng)錐齒輪的加工:采用格里森N0.116CNC機(jī)床對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒加工，加工出螺旋槽，其中，對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒所使用的刀具為9英寸刀具；然后進(jìn)行熱處理加工，熱處理加工完成后采用GleaSon800磨齒機(jī)對(duì)銑齒加工完成后的主動(dòng)錐齒輪進(jìn)行磨齒加工，GleasonSOO磨齒機(jī)使用UMC萬(wàn)能運(yùn)動(dòng)原理修正鼓形齒面，即讓主動(dòng)錐齒輪齒面加工后在齒廓方向程現(xiàn)鼓形，并滿足步驟(I)平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角的要求；最后在主動(dòng)錐齒輪尾部加工連軸器槽口，即完成主動(dòng)錐齒輪的加工；
(3)、被動(dòng)錐齒輪的加工:利用同軸度拉刀在被動(dòng)錐齒輪的齒坯上拉出內(nèi)花鍵(內(nèi)花鍵作為傳遞轉(zhuǎn)矩)，然后，再用芯棒以小徑定位預(yù)磨出銑齒加工基準(zhǔn)軸外圓及定位端面，再采用格里森N0.116機(jī)床進(jìn)行銑齒加工，銑齒加工完成后進(jìn)行熱處理加工和精磨工序，完成被動(dòng)錐齒輪的加工；
(4)、電機(jī)聯(lián)軸器的加工:電機(jī)聯(lián)軸器包括有主齒嚙合套、主齒連接套和電機(jī)嚙合套，所述的主齒嚙合套和電機(jī)嚙合套分別連接于主齒連接套內(nèi)圈的內(nèi)端和外端,且所述的主齒嚙合套套裝于主動(dòng)錐齒輪的外端部；
a、主齒嚙合齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套內(nèi)端的內(nèi)花鍵配合，采用32 齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的19齒嚙合花鍵與主動(dòng)錐齒輪花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為20.588mm ；
b、電機(jī)嚙合齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套外端的內(nèi)花鍵配合，采用32齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的22齒嚙合花鍵與電機(jī)輸出軸花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為23.816mm ;
C、主齒連接套的加工:內(nèi)花鍵釆用SAE J498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，釆用32齒花鍵連接，分度圓直徑40.64mm，最大外徑50.8mm。
權(quán)利要求
1.一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，包括有主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的加工方法，其中，電機(jī)聯(lián)軸器包括有主齒哨合套、主齒連接套和電機(jī)哨合套，所述的主齒嚙合套和電機(jī)嚙合套分別連接于主齒連接套內(nèi)圈的內(nèi)端和外端，且所述的主齒嚙合套套裝于主動(dòng)錐齒輪的外端部，其特征在于:具體包括以下步驟: (1)、主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):兩者的齒數(shù)比為47/11，模數(shù)為4.65，平均壓力角為20°，中點(diǎn)螺旋角為35° ; (2)、主動(dòng)錐齒輪的加工:采用格里森N0.116CNC機(jī)床對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒加工，加工出螺旋槽，然后進(jìn)行熱處理加工，熱處理加工完成后采用GleaSon800磨齒機(jī)對(duì)銑齒加工完成后的主動(dòng)錐齒輪進(jìn)行磨齒加工，從而修正鼓形齒面，最后在主動(dòng)錐齒輪尾部加工連軸器槽口，即完成主動(dòng)錐齒輪的加工； (3)、被動(dòng)錐齒輪的加工:利用同軸度拉刀在被動(dòng)錐齒輪的齒坯上拉出內(nèi)花鍵，然后，再用芯棒以小徑定位預(yù)磨出銑齒加工基準(zhǔn)軸外圓及定位端面，再采用格里森N0.116機(jī)床進(jìn)行銑齒加工，銑齒加工完成后進(jìn)行熱處理加工和精磨工序，完成被動(dòng)錐齒輪的加工； (4)、電機(jī)聯(lián)軸器的加工: a、主齒嚙合 齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套內(nèi)端的內(nèi)花鍵配合，采用32齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的19齒嚙合花鍵與主動(dòng)錐齒輪花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為.20.58-20.59mm ； b、電機(jī)嚙合齒套的加工:外花鍵采用SAEJ498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，與主齒連接套外端的內(nèi)花鍵配合，采用32齒花鍵連接，徑節(jié)20/40，采用30°的壓力角，其內(nèi)花鍵采用GB/T3478標(biāo)準(zhǔn)的22齒嚙合花鍵與電機(jī)輸出軸花鍵配合，其模數(shù)為1.25，壓力角30°，基圓直徑為.23.81-23.82mm ； C、主齒連接套的加工:內(nèi)花鍵采用SAE J498b花鍵標(biāo)準(zhǔn)，采用32齒花鍵連接，分度圓直徑 40.6-40.7mm,最大外徑 50_51mm。
2.根據(jù)要求I所述的一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，其特征在于:所述的對(duì)主動(dòng)錐齒輪的齒坯進(jìn)行銑齒所使用的刀具為9英寸刀具。
3.根據(jù)要求I所述的一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，其特征在于:所述的GleasonSOO磨齒機(jī)使用UMC萬(wàn)能運(yùn)動(dòng)原理修正鼓形齒面，即讓主動(dòng)錐齒輪齒面加工后在齒廓方向程現(xiàn)鼓形，并滿足步驟(I)平均壓力角和中點(diǎn)螺旋角的要求。
4.根據(jù)要求I所述的一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，其特征在于:所述的步驟(4)中，主齒嚙合齒套的基圓直徑為20.588mm,電機(jī)嚙合齒套的基圓直徑為.23.816mm,主齒連接套的分度圓直徑40.64mm,主齒連接套的最大外徑50.8_。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于橋殼主減速器上的螺旋錐齒輪的加工方法，包括有主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的加工方法，其中，主動(dòng)錐齒輪和被動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩者的齒數(shù)比為47/11，模數(shù)為4.65，平均壓力角為20°，中點(diǎn)螺旋角為35°；電機(jī)聯(lián)軸器的主齒嚙合套、主齒連接套和電機(jī)嚙合套的嚙合花鍵齒數(shù)相同。本發(fā)明對(duì)主、被動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用銑齒和磨齒加工工序分別對(duì)主、被動(dòng)錐齒輪進(jìn)行加工，加工操作簡(jiǎn)單，且加工出的齒輪和電機(jī)聯(lián)軸器的精度高，嚙合效果好，保證了齒輪的強(qiáng)度并降低了齒輪傳動(dòng)中的噪音大小。
文檔編號(hào)B23F9/02GK103212754SQ20131016643
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者江源, 牛家忠, 俞海洋, 汪麗敏, 張道成, 郭飛航, 吳有鋼, 周其鳳, 程士順 申請(qǐng)人:安徽安凱福田曙光車(chē)橋有限公司