CN110732889A - 一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，包括连接轴、外切刀盘、十字滑块联轴器、偏心连接轴、内切刀盘、轴承套，连接轴一端经螺钉同轴连接机床主轴，另一端经螺钉连接外切刀盘，连接轴上经十字滑块联轴器外接偏心连接轴，偏心连接轴与连接轴轴线偏移，偏心连接轴外端经螺钉连接内切刀盘，内、外切刀盘上分别连接内、外切刀。此发明提高加工效率的偏距双轴刀盘，此偏距双轴刀盘结构赘生在主轴的外端，可实现现有机床的改造。

Description

一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘

技术领域

本发明专利涉及一种平行轴传动齿轮组，尤其是一种齿形为渐开线、齿线为对称圆弧的加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘。

背景技术

渐开线圆柱齿轮是当今最为成熟的传动技术，其渐开线牙齿沿圆柱面延伸的齿线有三种：直齿线、斜齿线、人字齿线。第四种齿线本文称它为“圆弧齿线”。这种齿线由美国学者1975年提出，一经提出、其拱形齿线的外观引起无数学者的关注，直觉告诉人们它的齿线无疑是最好的：承载力大、噪音低、无轴向力。几十年来出现了许多类似研究课题和专利申请，但都因啮合理论缺乏依据、设计思路混乱、加工方法不准确、接触区域不好而得不到推广和应用。比如专利号：CN101818802B，名称：弧螺旋圆柱齿轮及弧齿条，专利中用了大量的文字说明齿顶圆弧与齿根圆弧相等就能严丝合缝，没有真正从一对齿轮的动态啮合去分析；通过检索信息查看了很多期刊论文，对偏离中点端剖面的渐开线没有正确认识，有的认为是变态渐开线、有的认为是双曲线、但都没有从源头解决这种齿轮的啮合理论，也就没有解决好设计和制造问题，这是迄今为止这种齿轮没有得到推广应用的根本原因。

发明内容

针对现有技术中齿轮加工的难题。本发明遵循渐开线齿轮的啮合原理设计出一种结构简单、实用，通用性强、便于推广应用的圆弧齿线圆柱齿轮加工用偏距双轴刀盘。

本发明采用的技术方案是：一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，其特征在于：包括连接轴、外切刀盘、十字滑块联轴器、偏心连接轴、内切刀盘、轴承套，连接轴一端经螺钉同轴连接机床主轴，另一端经螺钉连接外切刀盘，连接轴经十字滑块联轴器外接偏心连接轴，偏心连接轴与连接轴轴线偏移，偏心连接轴外端经螺钉连接内切刀盘，内、外切刀盘上分别连接内、外切削刀头。

进一步地，所述连接轴上外套十字滑块联轴器，十字滑块联轴器的一端滑动于连接轴内槽、另一端滑动于偏心连接轴内槽，偏心连接轴外壁经轴承支撑在与机床床身联接的轴承套内。

进一步地，所述内、外刀盘呈梅花状叉开。

相互啮合的两个圆弧齿线圆柱齿轮分别与一个假想圆弧齿条共轭，那么这两个齿轮理论上就可以互相啮合。圆盘刀刀刃的运动轨迹代表假想圆弧齿条的一个齿、通过旋转实现切削运动。为保证齿轮上圆弧齿线对称与两端面，刀盘的轴心线要位于齿宽的中分面。刀盘除了本身旋转、刀盘轴心线还有一个垂直于齿轮轴心线的移动过程，相当于圆弧齿条的节线与齿轮分度圆纯滚动，从而展成具有对称弧齿线的渐开线齿形。内外刀刃的圆弧轨迹通过展成给齿轮留下的造型可分为两个齿面和三个齿域，两个齿面是：内刀造就的凸齿面、外刀造就的凹齿面。三个齿域是：齿宽中分面的正齿轮，从中分面向两端分离的左、右旋斜齿轮。

遵循“大齿轮凸面分圆弧等于小齿轮凹面分圆弧，大齿轮凹面分圆弧等于小齿轮凸面分圆弧，或者这4个分圆弧都相等，”的工艺手段，偏距双轴刀盘可加工大齿轮的凸面和凹面，也可以加工小齿轮的凸面和凹面。本刀盘连接轴轴心线与偏心连接轴轴心线设计有偏距，连接轴轴心线与机床主轴同心，通过连接轴将动力传给外切刀盘，外切刀盘与机床主轴一起旋转。连接轴通过十字滑块联轴器将另一路动力传递给偏心连接轴，偏心连接轴上装有内切刀盘，轴承套固定在床身上，起到调整偏距和固定轴线的作用；两刀盘切削刃呈梅花状叉开，外刀盘加工齿轮的凹面，内刀盘加工齿轮的凸面，两刀盘直径相等或按需调整，分别绕各自轴心线旋转，旋转方向相同，转速相同，实现大、小轮同一把刀盘完成凸、凹面的加工。刀盘可安装在机床主轴的外端；也可以设计在机床主轴的内端。创造了新的加工方法，提高了加工效率，为圆弧齿线圆柱齿轮的推广运用奠定了基础。且刀盘的通用性强，可加工带小数点的模数，不象滚刀有那么严格的规定。

附图说明

图1本发明偏距双轴刀盘的原理图。

图1中：机床主轴1、连接轴2、外切刀盘3、十字滑块联轴器4、偏心连接轴5、内切刀盘6、轴承套7。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

见图1所示，一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，包括连接轴2、外切刀盘3、十字滑块联轴器4、偏心连接轴5、内切刀盘6、轴承套7，连接轴2一端经螺钉连接机床主轴1，另一端经螺钉连接外切刀盘3，连接轴2上外套十字滑块联轴器4，十字滑块联轴器4的一端滑动于连接轴2的内槽、另一端滑动于偏心连接轴5的内槽，偏心连接轴5的外壁经轴承支撑在与机床床身相联的轴承套7内，内、外切刀盘上分别装有内、外切削刀头；内、外刀盘呈梅花状叉开。

本刀盘使用时：遵循“大齿轮凸面分圆弧等于小齿轮凹面分圆弧，大齿轮凹面分圆弧等于小齿轮凸面分圆弧，或者这4个分圆弧都相等，”的工艺手段，同一个刀盘即可以精加工大齿轮的凸面和凹面、又可以精加工小齿轮的凸面和凹面，提高了加工效率、减少了制造难度、确保得到理想的接触精度。

Claims (3)

1.一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，其特征在于：包括连接轴、外切刀盘、十字滑块联轴器、偏心连接轴、内切刀盘、轴承套，连接轴一端经螺钉同轴连接机床主轴，另一端经螺钉连接外切刀盘，连接轴上经十字滑块联轴器外接偏心连接轴，偏心连接轴与连接轴轴线偏移，偏心连接轴外端经螺钉连接内切刀盘，内、外切刀盘上分别装有内、外切削刀头。

2.根据权利要求1所述的一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，其特征是：所述连接轴上外套十字滑块联轴器，十字滑块联轴器的一端滑动于连接轴内槽、另一端滑动于偏心连接轴内槽，偏心连接轴外壁经轴承支撑在与机床床身联接的轴承套内。

3.根据权利要求1所述的一种加工圆弧齿线圆柱齿轮的偏距双轴刀盘，其特征是：所述内、外刀盘呈梅花状叉开。

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