直齒共軛內齒輪插齒刀的製作方法

2023-06-27 10:59:46

專利名稱：直齒共軛內齒輪插齒刀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械技術領域，具體涉及一種用來切削內齒輪曲線齒廓的插齒刀，該內 齒輪曲線齒廓與外齒輪直線齒廓共軛並帶有齒側嚙合間隙。
背景技術：
直線共軛內嚙合齒輪副是一種特殊齒形的直齒圓柱齒輪，其中的外齒輪齒廓為直線，內 齒輪齒廓為與外齒輪直線齒廓共軛的曲線齒廓，如圖1所示。參考漸開線齒輪的嚙合原理， 運用解析法，通過坐標變換求解直線共軛線的方程表達式即內齒輪的齒廓曲線方程，可得到 內齒輪的齒廓曲線。所計算得出的齒廓，在嚙合時是沒有側隙的，而實際齒輪在嚙合時，必 須有一定的齒側嚙合間隙。通常在使用插齒刀切削內齒輪時，利用加工時徑向進給得到齒側 間隙，加工中心距大於理論中心距，這對於漸開線齒輪是不影響其工作精度。而直線共軛內 嚙合齒輪副不同於漸開線齒輪副，中心距不具備可分性，加工中心距變化後，切削出的內齒 輪齒廓不能保證齒輪副的共軛，破壞了傳動比的恆定性，從而影響齒輪的工作性能。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種齒廓線為直線，能保證齒側間隙和嚙合精度，用於切削直 齒共軛內齒輪的插齒刀。
本實用新型的技術方案是 一種切削直齒共軛內齒輪插齒刀，其齒廓線為直線，由外齒輪直線齒廓以中心為基點旋轉一個角度e,角度的大小為單邊齒側嚙合間隙在節圓rl上的圓心角，增厚的直線齒廓即為本實用新型插齒刀齒廓；插齒刀齒廓齒頂圓直徑比外齒輪齒廓齒 頂圓直徑增大0. 2-4mm。
本實用新型設計的插齒刀，其齒數與直線外齒輪相同，加工中心距和齒輪副嚙合中心距相等。
本實用新型插齒刀，能保證齒側間隙和嚙合精度，齒形簡單，加工方便。


圖1為直線共軛內嚙合齒輪副結構圖
圖2為插齒刀直線齒廓線的形成原理圖
圖3為用本實用新型插齒刀加工的內齒輪曲線齒廓與外齒輪直線齒廓嚙合的初始位置圖
圖4為本實用新型插齒刀結構圖
圖1中的標號01為外齒輪的中心，02為直線共軛內齒輪的中心，e為齒輪副嚙合中心距。
圖2、圖3中的標號01為插齒刀和外齒輪的中心，02為直線共軛內齒輪的中心，e為齒輪副嚙合中心距和插齒刀加工中心距，rl為插齒刀和外齒輪的節圓半徑，r2為直線共軛內齒輪的節圓半徑，6為單邊齒側嚙合間隙在rl節圓上對應的圓心角。
圖3中的雙點畫線為插齒刀齒廓線。
圖4中的標號α為插齒刀齒廓齒形角，rl為插齒刀的齒廓節圓半徑。
具體實施方式
下面通過圖2、圖3和實施例具體描述本實用新型。
圖2中插齒刀直線齒廓AB按展成法切削出內齒輪的曲線齒廓CD, ab為外齒輪直線齒廓。插齒刀的齒廓直線AB是外齒輪齒廓直線ab以01為基點旋轉θ度而得。θ為單邊齒側嚙合間隙在 rl節圓上對應的圓心角，單邊齒側嚙合間隙的取值可參照漸開線內嚙合齒輪的相關標準。插齒刀齒廓齒頂圓直徑比外齒輪齒廓齒頂圓直徑增大0.2-4mm。加工中心距和齒輪副嚙合中心距相等。
設圖2中的所描述的插齒刀已按展成法加工好了內齒輪曲線齒廓，如圖3.01為插齒刀和外齒輪的中心，02為內齒輪的中心。以圖3中所示各部件的相對位置為初始位置，當外齒輪按逆時針方向旋轉帶動內齒輪嚙合時，必須先旋轉θ角度，使得外齒輪左側直線齒廓與內齒輪曲線齒廓接觸，此時外齒輪左側直線齒廓與插齒刀齒廓重合。顯然內齒輪曲線齒廓與外齒輪的直線齒廓是共軛的，同時又保證了齒輪副嚙合時的齒側間隙。
實施例內嚙合齒輪副參數內齒輪齒數Z2=20，中心距θ=22.225 mm，外齒輪為直線齒廓，齒數Z1-13，齒形角為55.3846度，齒頂圓直徑93.4mm，齒根圓直徑69ram，節圓半徑rl=41. 275，弧齒厚7. 797rara。單邊齒側嚙合間隙取值為0.18，則單邊齒側嚙合間隙在rl節圓上對應的圓心角0=0.2499度。將外齒輪的齒廓直線以中心為基點旋轉0.2499度後得到插 齒刀的齒廓直線。插齒刀的齒數為13，加工中心距為22.225mra，插齒刀齒廓齒形角a =54.885 度，齒頂圓直逕取值為93.8mm齒根圓直逕取值為69mm節圓半徑為41. 275mm弧齒厚為 8.157mm。該插齒刀加工出的內齒輪曲線齒廓與外齒輪的直線齒廓共軛，並保證了齒輪副嚙合 時的單邊齒側間隙為0.18mm。完全符合實用要求。
權利要求1、一種切削直齒共軛內齒輪插齒刀，其特徵在於齒廓線為直線，由外齒輪直線齒廓以中心為基點旋轉一個角度θ，角度的大小為單邊齒側嚙合間隙在節圓r1上的圓心角，增厚的直線齒廓即為本實用新型插齒刀齒廓。
2、 根據權利要求1所述的插齒刀，其特徵在於插齒刀齒廓齒頂圓直徑比外齒輪齒廓齒頂圓直徑增大0. 2-4ram。
專利摘要本實用新型直齒共軛內齒輪插齒刀，其齒廓線為直線，由外齒輪直線齒廓以中心為基點旋轉一個角度(角度的大小為單邊齒側嚙合間隙在節圓上的圓心角)，增厚的直線齒廓即為本實用新型插齒刀齒廓。插齒刀齒廓齒頂圓直徑比外齒輪齒廓齒頂圓直徑增大0.2-6mm。插齒刀的齒數和外齒輪的齒數相同，加工中心距和齒輪副嚙合中心距相等，本實用新型插齒刀，能保證齒側間隙和嚙合精度，齒形簡單，加工方便。
文檔編號B23F21/00GK201179576SQ20082003226
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月23日 優先權日2008年2月23日
發明者吳濤慧 申請人:吳濤慧