[其他]封閉曲面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的加工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86107189
• 申請日: 1986-10-13
• 公開（公告）號: CN86107189A
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷李森
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金部西安冶金機(jī)械廠
• 主分類號: B23F13/08
• 分類號: B23F13/08
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 張軍

本發(fā)明涉及到在加工環(huán)面蝸桿時當(dāng)頭數(shù)較多，傳動比較小時環(huán)面蝸桿的螺旋齒面的磨削問題。

圖1為現(xiàn)行的平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿原理圖

在平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動中，蝸桿1是環(huán)面的一部分，利用平面組成齒面的母面蝸輪g在要求的中心距a_g及傳動比i_1g下形成蝸桿1的環(huán)面螺旋齒面，母面蝸輪g的平面齒面可以用一個砂輪平面體現(xiàn)，因此，蝸桿1的齒面是用平面砂輪磨削成型的。這個蝸桿自然是可以和這個母面蝸輪共軛嚙合的，這就是一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動（簡稱平面一包傳動）;把這個由母面蝸輪g成形的蝸桿1做成滾刀一樣的刀具再去成型蝸輪2的齒形，當(dāng)采用的中心距a＝ag，i₁₂＝i_1g時，稱為典型的平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動;當(dāng)采用的中心距a＜a_g，i₁₂＜i_1g時，稱為一般型平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動，這種蝸桿可以和以它作為刀具用對偶法加工的蝸輪正確嚙合（簡稱平面二包傳動）。

圖2為平面砂輪磨削蝸桿時的加工方法

蝸桿1裝在滾齒機(jī)刀架上，滾齒機(jī)的工作臺2按磨削蝸桿1所要求的中心距a_g調(diào)整好，蝸桿1與工作臺2按要求的傳動比i_1g＝ω₁/ω_g迥轉(zhuǎn)，裝有體現(xiàn)母面蝸輪的平面砂輪3的磨頭安裝在滾齒機(jī)工作臺2上，砂輪平面體現(xiàn)母面蝸輪齒面，即要求砂輪平面按設(shè)計的傾角β搬度并在沿蝸桿軸線K-K截面內(nèi)切于要求的齒形園d_b。

為了形成蝸桿齒面，砂輪還高速旋轉(zhuǎn)，并有圓周進(jìn)給保證要求的齒厚，體現(xiàn)母平面的砂輪直徑經(jīng)過調(diào)整復(fù)蓋要求的一包嚙合接觸區(qū)。

這種平面砂輪磨削成形的環(huán)面蝸桿由于工藝上的限制，蝸桿的線數(shù)目前做到6個，一般用于傳動比＞8的蝸桿傳動中，當(dāng)線數(shù)多于6、傳動比＜8時，磨削蝸桿齒面時就會出現(xiàn)齒面根切和齒頂變尖問題，雖然在嚙合參數(shù)選擇上會有所改善但不會有大的潛力，所以不得不采用加大蝸桿喉部直徑的辦法，以解決上述問題，特別對于傳動比＜5時尤為明顯。

鑒于在已有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于研究一種可磨削的多線、小速比環(huán)面蝸桿傳動的加工方法，并且當(dāng)蝸桿喉部螺旋升角不大于45°時，使傳動比達(dá)到1∶1。

為了達(dá)到這一目的，本發(fā)明提出把體現(xiàn)母平面蝸輪齒面的平面砂輪換成封閉曲面砂輪。即：具有迥轉(zhuǎn)軸線的球面，橢球面等，尤其以球面砂輪最為適用簡單。球面和平面相比，都具有曲率相等的共性，但作為封閉曲面，卻與平面不同。在實際應(yīng)用上采用的砂輪是球的一部分，即球臺。其發(fā)明特點在于：將磨削環(huán)面蝸桿用的平面砂輪換成球面砂輪來磨削環(huán)面蝸桿的加工方法。另在用球面砂輪磨削蝸桿的過程中，增加了一個復(fù)合螺旋運動，形成了圓弧螺旋面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的加工方法。這兩種加工方法都可以完全避免上述多線小速比蝸桿傳動蝸桿加工中的齒頂變尖和齒面根切問題（參考嚙合原理方面資料）。

圖3為本發(fā)明的實施例

采用平面砂輪的磨頭，將平面砂輪換成球面砂輪3，其嚙合及幾何參數(shù)除加工平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的運動參數(shù)和機(jī)床調(diào)整參數(shù)外，還有球面半徑R_g及球心位置γ_o和C，這些參數(shù)由蝸桿設(shè)計所確定，這樣磨削成形的蝸桿用的是球面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的加工方法，屬于球面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動形式。

球面是一個封閉曲面，在運動中可形成管狀曲面，利用這一特性，通過工藝手段得到其他傳動形式。在磨削環(huán)面蝸桿的基礎(chǔ)上，即不改變磨削的運動和調(diào)整關(guān)系的條件下，裝在刀架上的蝸桿作垂直上下運動S，滾齒機(jī)工作臺附加一個迥轉(zhuǎn)運動ωS，這樣在磨削球面蝸桿的過程中，球面砂輪形成了管狀螺旋面，當(dāng)工作臺附加的迥轉(zhuǎn)運動為零時，球面砂輪形成直圓柱面。用這種磨削方式得到的蝸桿用的是圓弧螺旋面（包括直圓柱面）包絡(luò)環(huán)面蝸桿的加工方法。

上述兩種由球面砂輪磨削成形的環(huán)面蝸輪傳動形式，和平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動一樣，在理論上具有一包傳動和二包傳動，也具有一般型和典型傳動兩種形式，但在實踐上球面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動目前因為還無法加工出齒面是部分球面的蝸輪，因此無法實現(xiàn)一包傳動形式;而圓弧螺旋面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動和平面二包一樣在實踐上具有一包傳動形式，其一包蝸輪是一個在外形上像斜齒輪（包括直齒輪）那樣的圓弧螺旋面蝸輪，在法向模數(shù)，法向壓力角及球面半徑相等的條件下可以利用滾刀加工同模數(shù)不同齒數(shù)的一包蝸輪，有利于批量生產(chǎn)。

根據(jù)圖3的實施例的加工步驟：