大齿向修形量齿轮的设计方法及大齿向修形量齿轮

摘要

一种大齿向修形量齿轮的设计方法及大齿向修形量齿轮，基于设定的基础齿轮模型的参数和齿向修形量,按条件确定大齿向修形量齿轮的设计参数，确定未修形前的大齿向修形量齿轮的第一未修形齿轮模型和第二未修形齿轮模型的齿面，对第一未修形齿轮模型和第二未修形齿轮模型的齿面进行齿向修形，获得大齿向修形量齿轮，使得左右齿面一侧齿向修形量为0，另一侧齿向修形量为|d-c|，从而避免磨齿凸台、提高齿面硬度和渗碳层深，提高齿轮可靠性。

主权项

一种大齿向修形量齿轮的设计方法，包括:(a)设定基础齿轮模型(1)的设计参数：齿数z₁、模数m₁、齿宽b₁、压力角α₁、变位系数x₁；其特征在于，所述方法还包括:(b)基于设定的基础齿轮模型(1)的设计参数，确定基础齿轮模型(1)的齿面，所述基础齿轮模型(1)的分度圆圆柱面和左齿面的交线标记为型线AF，基础齿轮模型(1)的分度圆圆柱面和右齿面的交线标记为型线BG，所述基础齿轮模型(1)的公法线为W₁；W₁按如下公式Ⅰ和Ⅱ计算：W₁＝m₁cosα₁·[π(k₁‑0.5)+z₁·invα₁]+2x₁m₁sinα₁ (Ⅰ)，公式Ⅱ中，k₁值按四舍五入取整数；(c)设定所述基础齿轮模型(1)的左、右齿面的齿向修形量，其中左齿面的齿向修形量为c，右齿面的齿向修形量为d；(d)基于设定的基础齿轮模型(1)的参数和齿向修形量,按以下条件确定大齿向修形量齿轮(2)的设计参数：齿数z＝z₁、模数m＝m₁、齿宽b＝b₁和压力角α＝α₁，所述大齿向修形量齿轮(2)的上端面齿形的变位系数x＝x₁，公法线W＝W₁，所述大齿向修形量齿轮(2)距上端面距离为a处截面齿形的变位系数为x_a、所述大齿向修形量齿轮(2)距上端面距离为a处截面齿形的公法线为W_a，其中的x_a和W_a按如下公式Ⅲ～Ⅷ计算；当c＜d，x_a和W_a分别按公式Ⅲ、公式Ⅳ计算：$x_a=\frac{z}{2\tan \alpha }\arcsin \left(\frac{{\mathrm{bs}}_1-2\mathrm{ac}}{\mathrm{bmz}}\right)-\frac{\pi }{4\tan \alpha }---\left(\mathrm{III}\right),$$W_a=W-\frac{2\mathrm{ac}}{b}\cos \alpha ---\left(\mathrm{IV}\right),$当c≥d，x_a和W_a分别按公式Ⅴ、公式Ⅵ计算：$x_a=\frac{z}{2\tan \alpha }\arcsin \left(\frac{{\mathrm{bs}}_1-2\mathrm{ad}}{\mathrm{bmz}}\right)-\frac{\pi }{4\tan \alpha }---\left(V\right),$$W_a=W-\frac{2\mathrm{ad}}{b}\cos \alpha ---\left(\mathrm{VI}\right),$其中,s₁按公式Ⅶ计算，W按公式Ⅷ计算：$s_1=\mathrm{mz}\sin (\frac{\pi }{2z}+\frac{2x}{z}\tan \alpha )---\left(\mathrm{VIII}\right),$W＝W₁  (Ⅷ),(e)基于(d)步骤设定的设计参数，确定未修形前的大齿向修形量齿轮(2)的第一未修形齿轮模型(3‑1)和第二未修形齿轮模型(3‑2)齿面：当c＜d时，未修形前的大齿向修形量齿轮(2)为第一未修形齿轮模型(3‐1),与所述大齿向修形量齿轮(2)的设计参数对应的未修形前的第一未修形齿轮模型(3‑1)的左齿面与分度圆圆柱面的交线为型线AD，右齿面与分度圆圆柱面的交线为型线BH；此时，左齿面的齿向修形量变为0，右齿面的齿向修形量变为d‐c；当c≥d时，未修形前的大齿向修形量齿轮(2)为第二未修形齿轮模型(3‐2),与所述大齿向修形量齿轮(2)的设计参数对应的未修形前的第二未修形齿轮模型(3‑2)的左齿面与分度圆圆柱面的交线为型线AI，右齿面与分度圆圆柱面的交线为型线BE；此时，左齿面的齿向修形量变为c‐d，右齿面的齿向修形量为零；(f)对(e)步骤确定的未修形前的大齿向修形量齿轮(2)的第一未修形齿轮模型(3‑1)和第二未修形齿轮模型(3‑2)的齿面进行齿向修形，获得大齿向修形量齿轮(2)：当c＜d时，所述未修形前的大齿向修形量齿轮(2)的第一未修形齿轮模型(3‑1)的左齿面的齿向修形量为零，无需进行齿向修形，型线AD不变；对右齿面进行齿向修形，齿向修形量为d‑c，齿向修形后，型线BH变为型线BE；当c≥d，对所述未修形前的大齿向修形量齿轮(2)的第二未修形齿轮模型(3‑2)的左齿面进行齿向修形，齿向修形量为c‑d，齿向修形后，型线AI变为型线AD；右齿面的齿向修形量为零，无需进行齿向修形，型线BE不变。