技術領域

本發明涉及機械制造，具體為齒輪精加工時的一種漸開線齒輪齒根修形方法。

背景技術

當齒輪齒數大于37時，該齒輪的基圓直徑小于齒根圓直徑，即齒輪齒數大于37，齒輪加工后不會出現齒輪根切的情況，實踐證明齒數大于37的齒輪噪音多數原因是齒形齒根凸出，這時齒輪的嚙入嚙出時，兩個互相嚙合齒輪的齒頂與齒根發生干涉，出現齒輪噪音，這是因為齒輪進行齒面磨齒精加工時，由于砂輪頂部與齒輪齒根接觸的位置，線速度最大，剛性最小，所以此處的砂輪最容易脫粒磨損，從而造成齒輪齒根齒形凸出。由標準齒輪基圓和齒根圓計算公式可知，齒輪的齒頂高系數和齒根高系數按國家標準GB/Z19414-2003分別取1和0.25時，基圓直徑＝模數*齒數*COS壓力角，齒根圓直徑＝模數*(齒數-2*齒頂高系數-2*齒根高系數)＝模數*(齒數-2*1-2*0.25)＝模數*齒數-模數*2*1.25。通過計算壓力角為20°的齒輪可得基圓直徑和齒根圓直徑，例如模數為2，齒數為37的齒輪，基圓直徑＝2*37*COS20°＝69.54，齒根圓直徑＝2*37-2*1.25*2＝69.5。當不同模數齒輪在齒數為37時，該齒輪的基圓直徑和齒根圓直徑基本相等，見圖3，當齒數小于37時，該齒輪基圓直徑大于齒根圓直徑，正常加工后會出現根切的情況，即齒輪根部被多切削一塊，這樣雖然對齒輪的強度有影響，但是齒輪的嚙入嚙出時，主動輪和被動輪的齒頂與齒根不會出現干涉現象，從而減少了齒輪噪音。

發明內容

本發明的目的是提供一種漸開線齒輪齒根修形方法，減小齒根修形量，從而改善輪齒嚙入嚙出時的齒輪噪音。

本發明的這種漸開線齒輪齒根修形方法，針對齒輪齒數大于37，用于7級精度以上需要對齒面進行磨齒精加工的高精度漸開線齒輪，其特征在于設計齒輪的齒根修形參數在齒根圓與標準漸開線之間求X向最大修形量與Y向最大修形量；并按照齒根修形參數定制修整砂輪的金剛滾輪，該金剛滾輪齒根有與齒根修形線d形的凹缺，再用定制的金剛滾輪修整磨齒機床砂輪，該砂輪此處為相對應的凸出外形，第三步用修整后的磨齒砂輪在磨齒機床上磨削加工齒輪得到要求的齒根修形量；第四步用此磨齒砂輪的齒根修形量參數，逐個對相互嚙合的主動齒輪和被動齒輪每個齒進行齒根修形，使齒輪的齒面和齒根形成過渡修形曲線，該修形曲線與齒面未修形的漸開線相切，與齒根圓弧過渡，以保證齒面的修形曲線平滑過渡以及所述修形曲線與齒根的平滑過渡，從而改善輪齒嚙入嚙出時的齒輪噪音。

本發明只針對齒數大于37的齒輪。該齒根修形方法由于齒根修形的量比較小，對齒輪的強度影響可忽略不計，并且有效減少了齒輪噪音。此外，通過齒根修形可增大齒根過渡曲線的曲率半徑，以減小齒根圓角處的應力集中。

附圖說明

圖1為本發明的一個齒輪輪齒的左面漸開線齒根修形方法示意圖；

圖2為本發明的齒根修形量數值表；

圖3為基圓直徑和齒根圓直徑比較表。

具體實施方式

本發明一種漸開線齒輪齒根修形方法，修形如圖1，可見對稱側齒面的左側，a為齒頂圓，c為齒根圓，在坐標上A、B、E連成曲線b為標準漸開線，其特征在于步驟一，設計齒輪的齒根修形參數：B和E是齒根修形的起點和終點，D是修形的中間點，d為齒根修形線，△max是X向最大修形量，hmax是Y向最大修形量，修形量的大小根據模數大小來確定。設計齒輪的齒根修形參數，求齒根修形曲線d：從齒頂圓a到齒根圓c齒表面由A、B、E點連成曲線為標準漸開線b，B點是齒根修形的起點，E點是齒根修形的終點，D點是修形的中間點，E點與D點之間的△max是X向最大修形量，B點與D點之間的hmax是Y向最大修形量，修形量的大小根據模數大小來確定。

設計齒輪的齒根修形參數在齒根圓與標準漸開線之間求X向最大修形量與Y向最大修形量，計算出各模數的橫向和縱向矢量，見圖2。