專利名稱：圓弧端齒齒形加工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械零件，尤其是圓弧端齒齒形加工領域。
背景技術：
大功率交流傳動機車的驅(qū)動系統(tǒng)中，空心傳動軸與連接盤的軸向連結(jié)、聯(lián)軸器與主動齒輪軸的軸向連接，通常采用端齒連接方式，端齒連接的齒形主要有十字形端齒、直齒徑向端齒、圓弧端齒三種形式。在齒形參數(shù)相同的條件下，圓弧端齒連接較前兩種連接方式，其齒面接觸應力和齒根彎曲應力得到顯著改善，提高了端齒連接的可靠性。圓弧端齒連接適于結(jié)構(gòu)緊湊、對中精度高、傳遞力矩大的結(jié)構(gòu)，可滿足大功率交流傳動電力機車驅(qū)動系統(tǒng)的聯(lián)軸器和空心傳動軸設計要求，定將廣泛應用于機車的傳動系統(tǒng)中。目前，鐵路上采用的本申請中所表述的齒形的圓弧端齒，很多資料尚處于研究和保密狀態(tài)，尚未對外公開，根
據(jù)目前所掌握的資料，尚沒有人和單位申請這方面的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計一種確保圓弧端齒齒形的精確幾何形狀和具有較高生產(chǎn)效率的圓弧端齒齒形加工方法。 本發(fā)明的目的是通過如下的手段實現(xiàn)的。 圓弧端齒齒形加工方法，將端齒盤毛坯采用成形杯形砂輪切削方式加工圓弧端齒齒形，其加工包含以下技術條件 (1)、端齒盤毛坯為圓管形，端面需加工成圓錐形，圓錐線與水平線夾角為齒形槽底傾角Y ; (2)、)采用端齒刀具加工齒形，刀具廓形角滿足 a d = 2tan—1 (tan ( a /2) /cos Y ); (3)、端齒盤毛坯相對端齒刀具具有傾斜槽底傾角Y ; (4)、在端齒嚙合的節(jié)平面內(nèi)，刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤回轉(zhuǎn)中心的橫向距離為4 = R1+(R2-R1)/2 ; 刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤的回轉(zhuǎn)中心的縱向距離為d2 = Rw。 本發(fā)明圓弧端齒齒形的成形方法，可確保正確的圓弧端齒齒形，為圓弧端齒盤廣
泛應用于圓管結(jié)構(gòu)的軸向連接提供可行的制造方法。端齒盤齒形為弧形，壓力角為50。
60° ，大端齒高為3 5mm。為了防止圓弧端齒彈性聯(lián)軸器與主動齒輪軸的連軸線發(fā)生偏
移，端齒盤上的圓弧端齒都加工出一定的槽底傾角，槽底傾角為4。 5° ，從而使端齒盤
在傳遞扭矩的過程中能夠具有自動定心的作用。端齒盤上每個端齒的兩個齒面沿端齒盤徑
向方向齒廓相同。


圖1為圓弧端齒示意。
圖2a為圓弧端齒部俯視圖。圖2b為圖2a的A向視圖。 圖2c為圖2a的B_B剖視圖。 圖3為本發(fā)明方法加工實施示意。 圖4為本發(fā)明方法加工實施時位置關系圖。 圖5為本發(fā)明方法加工實施時位置關系圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圓弧端齒齒形的成形方法，主要是確定毛坯形狀，選擇合理的刀具廓形角，確定刀具的合理位置，確保端齒的齒形加工。端齒盤的齒形圖見附圖2。 (1)端齒盤的毛坯形狀要求 端齒盤的齒形斷面為梯形，并沿圓弧線向中心收縮。端齒盤毛坯l為圓管形，端面需加工成圓錐形，見圖2(c)，圓錐線與水平線夾角為齒形槽底傾角Y 。 (2)采用成形杯式砂輪刀具2 (或成形端銑刀)，刀具廓形角 需滿足 a d = 2tan—丄(tan(a/2)/cos Y) (1) 或近似取為a d " a (2) 式(1) 、 (2)中a _齒形角;Y _槽底傾角。 (3)成形杯式砂輪刀具的半徑 需滿足 Rd = Rw (3) (4)砂輪水平面內(nèi)傾斜角度的確定 由圖4砂輪位置示意圖可知，為形成向徑向收縮的梯形齒形，加工件相對端齒刀具(成形杯形砂輪或成形端銑盤刀具)需傾斜槽底傾角Y。 (5)砂輪水平面內(nèi)的位置(附圖5) ①砂輪橫向位置的確定 在端齒嚙合的節(jié)平面內(nèi)，砂輪回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤回轉(zhuǎn)中心的橫向距離為 & = Rl+(R2-Rl)/2 (4); 式中R2_端齒盤的大徑； Rl-端齒盤的小徑 ②砂輪縱向位置的確定 在端齒嚙合的節(jié)平面內(nèi)，砂輪回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤的回轉(zhuǎn)中心的縱向距離為 d2 = Rw (5); 式中Rw-圓弧端齒的圓弧半徑； ③刀具傾斜角度； 在加工過程中，為了加工出合適的齒形并防止砂輪破壞已加工好的圓弧端齒或端齒盤毛坯，須將刀具繞某一位置傾斜一個槽底傾角Y。旋轉(zhuǎn)位置示意圖如圖4所示。
權利要求
圓弧端齒齒形加工方法，將端齒盤毛坯采用成形杯形砂輪切削和成形端面磨方式加工圓弧端齒齒形，其特征在于，其加工包含以下技術條件(1)、端齒盤毛坯為圓管形，端面需加工成圓錐形，圓錐線與水平線夾角為齒形槽底傾角γ；(2)、)采用端齒刀具加工齒形，刀具廓形角滿足αd＝2tan-1(tan(α/2)/cosγ)；砂輪刀具的半徑Rd＝Rw；(3)、端齒盤毛坯相對端齒刀具具有傾斜槽底傾角γ；(4)、在端齒嚙合的節(jié)平面內(nèi)，刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤回轉(zhuǎn)中心的橫向距離為d1＝R1+(R2-R1)/2；刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤的回轉(zhuǎn)中心的縱向距離為d2＝Rw。
2. 根據(jù)權利要求1所述之圓弧端齒齒形加工方法，其特征在于，所述送端齒刀具可為成形杯形砂輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓弧端齒齒形加工方法，將端齒盤毛坯采用成形杯形砂輪切削和成形端面磨方式加工圓弧端齒齒形，其加工包含以下技術條件(1)、端齒盤毛坯為圓管形，端面需加工成圓錐形，圓錐線與水平線夾角為齒形槽底傾角γ；(2)、(采用端齒刀具加工齒形，刀具廓形角滿足αd＝2tan-1(tan(α/2)/cosγ)；砂輪刀具的半徑Rd＝Rw；(3)、端齒盤毛坯相對端齒刀具具有傾斜槽底傾角γ；(4)、在端齒嚙合的節(jié)平面內(nèi)，刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤回轉(zhuǎn)中心的橫向距離為d1＝R1+(R2-R1)/2；刀具回轉(zhuǎn)中心相對端齒盤的回轉(zhuǎn)中心的縱向距離為d2＝Rw。本發(fā)明圓弧端齒齒形的成形方法，可確保正確的圓弧端齒齒形，為圓弧端齒盤廣泛應用于圓管結(jié)構(gòu)的軸向連接提供可行的制造方法。
文檔編號B23F15/00GK101733485SQ20101908702
公開日2010年6月16日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權日2010年2月11日
發(fā)明者姚遠, 張紅軍, 李業(yè)明, 鐘文生 申請人:西南交通大學