对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法技术

本发明专利技术公开一种对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，所述方法包括以下步骤：步骤1)根据判定公式计算判定参数K，公式为其中中间空刀槽宽度为L，螺旋角为β，法面模数为m

【技术实现步骤摘要】
对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法


[0001]本专利技术涉及精确机械加工
，具体提供对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法。

技术介绍

[0002]航空高精度人字齿轮依赖磨削加工保证其质量要求。关于人字齿轮磨削加工用砂轮的选用，目前无准确的量化选取方法，严重依赖经验和人为观测，加工准备阶段的多次修整和调试严重影响加工效率。精确曲线轮廓方程建模包含分段函数过多，解析复杂。基于软件的实体仿真或二次开发方式成本较高、周期长。长期未形成准确高效的磨削砂轮直径设计方法，无相关或类似的专利技术专利。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：针对对中的人字齿轮的磨削加工过程，基于空刀槽宽度下等参数，确定可进行齿槽空间借位磨削的砂轮最大直径，以提高生产效率。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]提供对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，所述人字齿轮包括左斜齿轮、中间空刀槽和右斜齿轮；所述左斜齿轮与右斜齿轮具有相同的螺旋角为β和法面模数为m
n
；
[0006]所述借位磨削含义为：左斜齿轮和右斜齿轮为对置齿轮，在用砂轮磨削左斜齿轮和右斜齿轮之一的齿槽时，砂轮沿着被加工的齿槽移动到中间空刀槽后还能继续保持方向移动到对置齿轮的齿槽中；
[0007]包括如下步骤：
[0008]步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：
[0009][0010][0011][0012][0013][0014][0015]其中，中间空刀槽宽度为L，单位为毫米；
[0016]β为螺旋角；α为齿部渐开线分度圆位置压力角；
[0017]m
n
为法面模数，单位为毫米；
[0018]π为圆周率；
[0019]Sp为被加工齿轮的分度圆节距；
[0020]Su为被加工齿轮的齿顶圆弧齿厚，其数值为Sp/2；
[0021]Jt为被加工齿轮的侧隙修整量；
[0022]Z为被加工齿轮的齿数；
[0023]Rm为被加工齿轮的分度圆半径；
[0024]Ru为被加工齿轮的齿顶圆半径，单位为毫米；
[0025]步骤2)判断参数K的取值是否在第一取值范围(Ka，Kb)中，若在第一取值范围中，则判定为可借位磨削同时砂轮能够获得最大直径Dmax；
[0026]步骤3)根据以下公式计算砂轮最大直径Dmax：
[0027][0028][0029][0030][0031][0032][0033]其中，f
′
c，∠f
′
co
′
为中间代换量；
[0034]h为被磨削的齿槽齿高，单位为毫米；
[0035]w为被加工齿轮的齿宽。
[0036]进一步的，所述左斜齿轮与右斜齿轮为左右对称设置。
[0037]进一步的，所述左斜齿轮与右斜齿轮的角向差在
±
45
°
/Z以内，Z为左齿轮或右齿轮的齿数。
[0038]进一步的，当所述左斜齿轮或右斜齿轮的螺旋角β小于15
°
时，步骤2)中仅判断参数K的取值是否在第一取值范围(0，0.25]中，若在第一取值范围中，则判定为可借位磨削；若否，则判定为不可进行借位磨削。
[0039]进一步的，当所述左斜齿轮或右斜齿轮的螺旋角β在[15
°
，35
°
]范围时，步骤2)中仅判断参数K的取值是否在第二取值范围(0.75，1.25)中，若在第二取值范围中，则判定为可借位磨削；若否，则判定为不可进行借位磨削。
[0040]进一步的，所述左齿轮或右齿轮的齿数为31～213个。
[0041]进一步的，在步骤1)开始，先判断螺旋角为β是否大于35
°
，若是，则直接判断为不可借位，若否则继续步骤1)。
[0042]进一步的，步骤2)中若否，则判定为不可进行借位磨削，并且继续判断参数K的取值在第三取值范围(0.25，0.75]还是第四取值范围(1.25，1.75]中，若在第三取值范围中则同时认定为对侧齿干涉，若在第四取值范围中则同时认定为对侧相邻齿干涉。
[0043]本专利技术的优点是：本专利技术可量化判别现有齿轮借位条件及借位效果，可对人字齿轮进行可借位磨削的参数设计。基于可借位磨削人字齿轮判别和设计所实现的砂轮尺寸拓展，或空刀槽宽度缩减，必将有益于磨削质量、效率以及人字齿轮单件及其系统的减重设计。基于本专利技术方法，在保证足够砂轮直径的前提下，左齿轮和齿轮右的空刀槽宽度可分别减少22.48％和18.55％，轴向尺寸缩减4.7％，约减重4.7％。对于大尺寸人字齿轮而言，降低空刀槽宽度将对减量设计和单个零件或组件甚至整个系统的空间利用率提升具有重要意义。
附图说明
[0044]图1a为实施案例中借位对侧齿槽示意图；
[0045]图1b为实施案例中仅借位空刀槽示意图；
[0046]图1c为实施案例中借位对侧相邻齿槽示意图；
[0047]图2为实施案例1中所述的人字齿轮磨削砂轮与齿轮位置关系；
[0048]图3为通过建模模拟的修正齿槽借位时人字齿与砂轮半径几何关系；
[0049]其中：A－借位对侧相邻齿槽、B－仅借中间空刀槽。
具体实施方式
[0050]将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
[0051]实施例，提供对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，所述人字齿轮包括左斜齿轮、中间空刀槽和右斜齿轮；所述左斜齿轮与右斜齿轮具有相同的螺旋角为β和法面模数为m
n
；
[0052]所述借位磨削含义为：左斜齿轮和右斜齿轮为对置齿轮，在用砂轮磨削左斜齿轮和右斜齿轮之一的齿槽时，砂轮沿着被加工的齿槽移动到中间空刀槽后还能继续保持方向移动到对置齿轮的齿槽中；
[0053]包括如下步骤：
[0054]步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：
[0055][0056][0057][0058][0059][0060][0061]其中，中间空刀槽宽度为L，单位为毫米；
[0062]β为螺旋角；α为齿部渐开线分度圆位置压力角；
[0063]m
n
为法面模数，单位为毫米；
[0064]π为圆周率；
[0065]Sp为被加工齿轮的分度圆节距；
[0066]Su为被加工齿轮的齿顶圆弧齿厚，其数值为Sp/2；
[0067]Jt为被加工齿轮的侧隙修整量；
[0068]Z为被加工齿轮的齿数；
[0069]Rm为被加工齿轮的分度圆半径；
[0070]Ru为被加工齿轮的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，其特征在于：所述人字齿轮包括左斜齿轮、中间空刀槽和右斜齿轮；所述左斜齿轮与右斜齿轮具有相同的螺旋角为β和法面模数为m
n
；所述借位磨削含义为：左斜齿轮和右斜齿轮为对置齿轮，在用砂轮磨削左斜齿轮和右斜齿轮之一的齿槽时，砂轮沿着被加工的齿槽移动到中间空刀槽后还能继续保持方向移动到对置齿轮的齿槽中；包括如下步骤：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：步骤1)根据判定公式计算判定参数K、Ka和Kb，公式为：其中，中间空刀槽宽度为L，单位为毫米；β为螺旋角；α为齿部渐开线分度圆位置压力角；m
n
为法面模数，单位为毫米；π为圆周率；Sp为被加工齿轮的分度圆节距；Su为被加工齿轮的齿顶圆弧齿厚，其数值为Sp/2；Jt为被加工齿轮的侧隙修整量；Z为被加工齿轮的齿数；Rm为被加工齿轮的分度圆半径；Ru为被加工齿轮的齿顶圆半径，单位为毫米；步骤2)判断参数K的取值是否在第一取值范围(Ka，Kb)中，若在第一取值范围中，则判定为可借位磨削同时砂轮能够获得最大直径Dmax；步骤3)根据以下公式计算砂轮最大直径Dmax：
其中，f
′
c，∠f
′
co
′
为中间代换量；h为被磨削的齿槽齿高，单位为毫米；w为被加工齿轮的齿宽。2.对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，其特征在于：所述左斜齿轮与右斜齿轮为左右对称设置。3.根据权利要求1所述的对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法，其特征在于：所述左斜齿轮与右斜齿轮的角向差在
±
45
°
/Z以内，Z为左齿轮或右齿轮的齿数。4.根据权利要求1所述的对中人字齿轮磨削用砂轮的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽民，董超，王春雷，王山城，牟宗理，张红艳，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：