CN104708119A - 一种蜗轮副的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蜗轮副的加工方法，包括以下步骤：根据所需加工出的蜗轮副中蜗轮的参数，选择模数、齿形角与蜗轮的模数m、齿形角α相同的齿轮滚刀，使其加工出螺旋角与蜗杆的升角λ相同的蜗轮；根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的参数计算出用于加工蜗杆的车刀齿形角α_t；根据计算出的车刀齿形角α_t制造出相应的对刀样板；根据对刀样板进行车刀的刃磨；d、装刀并对工件进行车加工。利用本发明的方法可以快速的计算出车刀的刃磨角度，蜗杆的加工方便快捷。制造出的蜗杆与蜗轮啮合效果好。

Description

一种蜗轮副的加工方法

技术领域

本发明涉及蜗杆制造领域，特别涉及一种蜗轮副的加工方法。

背景技术

蜗轮副是常用的传动结构之一，其传动的稳定性是人们选择它的因素之一。蜗轮副主要包括蜗轮与蜗杆。蜗杆和蜗轮的正确啮合条件有以下两条：1、法向基节相等；2、蜗杆升角等于蜗轮螺旋升角，且旋向相同。上述条件2不难做到，而法向基节做到相等就有一定难度了。

加工圆柱齿轮时，只要齿轮滚刀的模数(m)、齿形角(α)和齿轮相同，就可以加工出各种圆柱齿轮。但加工蜗轮时，除了模数(m)、齿形角(α)相同外，还要求滚刀的旋向(左、右旋)、头数、特性系数也要和蜗杆一致。所以要找到一把适用的蜗轮滚刀是相当困难的。而现实中，在自制设备遇有蜗轮副要加工，或在原有设备中蜗轮副损坏急需要更新时，制造出啮合情况好的蜗杆和蜗轮就成了一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜗轮副的加工方法，用该方法能制造出啮合效果好的蜗轮辐。

实现本发明目的的技术方案是：本发明包括以下步骤：

(Ⅰ)蜗轮的制造

A、根据所需加工出的蜗轮副中蜗轮的参数，选择模数、齿形角与蜗轮的模数m、齿形角α相同的齿轮滚刀；

B、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的升角λ调整齿轮滚刀的角度，使其加工出螺旋角与蜗杆的升角λ相同的蜗轮；

(Ⅱ)蜗杆的制造

a、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的参数计算出用于加工蜗杆的车刀齿形角α_t；

b、根据计算出的车刀齿形角α_t制造出相应的对刀样板；

c、根据对刀样板进行车刀的刃磨；

d、装刀并对工件进行车加工；

其中，步骤a通过以下方法计算出车刀齿形角α_t：

式1：t_on2＝mπcosα，

式2：t_on1＝m_nπcosα_n，

式3：m_n＝m_t cosλ

式4：tgα_n＝tgα_t cosλ

式中：t_on2：蜗轮的法向基节；

t_on1：蜗杆的法向基节；

m：蜗轮的模数；

α：蜗轮的齿形角，标准值为20°；

m_n：蜗杆的法向模数；

α_n：蜗杆的法向齿形角；

m_t：蜗杆的轴向模数，其值等于蜗轮的模数m；

λ：蜗杆的升角，即蜗轮螺旋角；

α_t：蜗杆轴向齿形角，即车刀齿形角；

当t_on1＝t_on2时，蜗杆与蜗轮啮合，根据以上式1至式2可得出：

式5： ${\mathrm{\α}}_n=\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}$

式6： ${\mathrm{\α}}_t=\mathrm{arctg}=\frac{\mathrm{tg}{\mathrm{\α}}_n}{\cos \mathrm{\λ}}=\mathrm{arctg}\frac{\mathrm{tg}\left(\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}\right)}{\cos \mathrm{\λ}}.$

本发明具有积极的效果：(1)本发明通过改变阿基米德蜗杆参数实现蜗杆与蜗轮的良好啮合效果，提高蜗轮副的使用寿命；(2)本发明通过需加工出的蜗杆的升角和需加工出的蜗轮的齿形角便可计算出车刀的刃磨角度，简单快速；(3)本发明消除了因齿轮滚刀加工蜗轮的偏差引起的配合不良效果，并通过简单快捷的方法加工出啮合效果好的蜗轮副。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

(Ⅰ)蜗轮的制造

A、根据所需加工出的蜗轮副中蜗轮的参数，选择模数、齿形角与蜗轮的模数m、齿形角α相同的齿轮滚刀；

B、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的升角λ调整齿轮滚刀的角度，使其加工出螺旋角与蜗杆的升角λ相同的蜗轮。

(Ⅱ)蜗杆的制造

a、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的参数计算出用于加工蜗杆的车刀齿形角α_t；

b、根据计算出的车刀齿形角α_t制造出相应的对刀样板；

c、根据对刀样板进行车刀的刃磨；

d、装刀并对工件进行车加工。

其中，步骤a通过以下方法计算出车刀齿形角α_t：

式1：t_on2＝mπcosα，

式2：t_on1＝m_nπcosα_n，

式3：m_n＝m_t cosλ

式4：tgα_n＝tgα_t cosλ

式中：t_on2：蜗轮的法向基节；

t_on1：蜗杆的法向基节；

m：蜗轮的模数；

α：蜗轮的齿形角，标准值为20°；

m_n：蜗杆的法向模数；

α_n：蜗杆的法向齿形角；

m_t：蜗杆的轴向模数，其值等于蜗轮的模数m；

λ：蜗杆的升角，即蜗轮螺旋角；

α_t：蜗杆轴向齿形角，即车刀齿形角；

当t_on1＝t_on2时，蜗杆与蜗轮啮合，根据以上式1至式2可得出：

式5： ${\mathrm{\α}}_n=\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}$

式6： ${\mathrm{\α}}_t=\mathrm{arctg}=\frac{\mathrm{tg}{\mathrm{\α}}_n}{\cos \mathrm{\λ}}=\mathrm{arctg}\frac{\mathrm{tg}\left(\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}\right)}{\cos \mathrm{\λ}}.$

例：需要加工出的蜗轮副中蜗轮的参数为：m＝8，α＝20°，齿数Z₂＝75，分度圆直径d₂＝600，顶圆直径D_e＝616；

需要加工出的蜗轮副中蜗杆的参数为：m_t＝8，α_t＝20°，头数Z₁＝1，分度圆直径d₁＝96，升角λ＝4°45′49"，右旋。

首先选用m＝8，α＝20°的齿轮滚刀，调整角度使其加工出蜗轮的旋角与蜗杆的升角相同的蜗轮；

然后根据以上式6计算得出车刀齿形角α_t＝19°30′30"，根据算出的车刀齿形角α_t进行车刀的刃磨，并进行车削加工制得蜗杆。其中车刀齿形角α_t就是加工出的蜗杆的轴向齿形角。该方法通过改变蜗杆的轴向齿形角α_t来使得蜗杆与蜗轮的配合更加好。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种蜗轮副的加工方法；其特征在于包括以下步骤：

(Ⅰ)蜗轮的制造

A、根据所需加工出的蜗轮副中蜗轮的参数，选择模数、齿形角与蜗轮的模数m、齿形角α相同的齿轮滚刀；

B、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的升角λ调整齿轮滚刀的角度，使其加工出螺旋角与蜗杆的升角λ相同的蜗轮；

(Ⅱ)蜗杆的制造

a、根据所需加工出的蜗轮副中蜗杆的参数计算出用于加工蜗杆的车刀齿形角α_t；

b、根据计算出的车刀齿形角α_t制造出相应的对刀样板；

c、根据对刀样板进行车刀的刃磨；

d、装刀并对工件进行车加工；

其中，步骤a通过以下方法计算出车刀齿形角α_t：

式1：t_on2＝mπcosα，

式2：t_on1＝m_nπcosα_n，

式3：m_n＝m_t cosλ

式4：tgα_n＝tgα_t cosλ

式中：t_on2：蜗轮的法向基节；

t_on1：蜗杆的法向基节；

m：蜗轮的模数；

α：蜗轮的齿形角，标准值为20°；

m_n：蜗杆的法向模数；

α_n：蜗杆的法向齿形角；

m_t：蜗杆的轴向模数，其值等于蜗轮的模数m；

λ：蜗杆的升角，即蜗轮螺旋角；

α_t：蜗杆轴向齿形角，即车刀齿形角；

当t_on1＝t_on2时，蜗杆与蜗轮啮合，根据以上式1至式2可得出：

式5： ${\mathrm{\α}}_n=\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}$

式6： ${\mathrm{\α}}_t=\mathrm{arctg}=\frac{\mathrm{tg}{\mathrm{\α}}_n}{\cos \mathrm{\λ}}=\mathrm{arctg}\frac{\mathrm{tg}\left(\arccos \frac{\cos \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\λ}}\right)}{\cos \mathrm{\λ}}.$