技术领域
[0001] 本
发明属于齿轮加工技术，涉及对一种超大压力角传动齿轮挖根加工方法的改进。
背景技术
[0002] 圆柱齿轮在航空
发动机领域的应用逐渐向于大负荷、小结构的齿轮设计，为提高齿轮的抗弯曲强度，齿轮的压力角在逐渐增大，为提高齿轮的抗疲劳强度，齿轮的齿根部不进行磨削加工。因为齿轮的
齿面进行渗
碳、淬火处理后，
热处理表面有一层高压
应力的表面，在齿轮工作中，它可以大大的提高齿轮的抗疲劳强度。某型超大压力角传动齿轮的齿根结构参见图1，它的压力角为25°～30°，齿根挖根圆半径r＝0.5mm～1mm，齿根挖根圆与齿面相贯圆的半径R＝20mm～100mm，齿
轮齿面相对于齿根挖根圆切线的凸起量为δ。目前的加工方法是：根据齿轮的几何参数设计专用的滚齿刀具对齿轮进行挖根加工。其缺点是：滚齿刀的设计难度大，刀具的设计和制造的周期很长，不同的零件需要使用不同的刀具，使加工成本高，加工周期长，加工效率低。
发明内容
[0003] 本发明的目的是：提出一种改进的超大压力角传动齿轮挖根加工方法，以便缩短刀具的设计、制造周期和加工周期,提高加工效率,降低加工成本。
[0004] 本发明的技术方案是：一种超大压力角传动齿轮挖根加工方法，所加工的传动齿轮的压力角为25°～30°，齿根挖根圆半径r＝0.5mm～1mm，齿根挖根圆与齿面相贯圆的半径R＝20mm～100mm，齿轮齿面相对于齿根挖根圆切线的凸起量为δ，加工的步骤如下：
[0005] 1.1、粗滚齿加工：对齿轮毛坯进行滚齿加工，将齿轮毛坯的齿厚加工到图纸规定的要求，形成半成品齿轮，半成品齿轮的
齿根圆半径要大于齿根挖根圆与齿面相贯圆的半径；
[0006] 1.2、加工齿根挖根圆:用下述方法之一加工齿根挖根圆:
[0007] 1.2.1、磨削成型法加工：将半成品齿轮安装到磨齿机上，用成形
砂轮加工齿根挖根圆,成形齿轮几何参数的计算方法如下；
[0008]
[0009] 式中：W是砂轮的宽度，R是齿根挖根圆与齿面相贯圆的直径，S为齿轮的分度圆齿厚，M为齿轮的模数，Z是齿轮的齿数，αj是齿根挖根圆与齿面相贯圆处的压力角，α是齿轮的公称压力角；
[0010]
[0011] Wf是齿轮齿根圆直径上的
齿槽宽，df是齿轮的齿根圆直径，αf是齿根圆处的压力角；砂轮边缘的圆弧半径为r；
[0012] 1.2.2、核定砂轮的几何参数：将W和Wf代入公式[3]和公式[4]进行核定，若满足公式[3]和公式[4],认定砂轮的几何参数合格，用该几何参数修整砂轮进行齿根挖根圆的加工；
[0013] W≥2r〃min；……………………………[3]
[0014] W-Wf≥0.05；……………………………[4]
[0015] 否则，认定砂轮的几何参数不合格，不能采用磨削成型法加工方法加工；
[0016] 1.2.2、
铣削成型法加工：将半成品齿轮安装到
铣床上上，用专用
铣刀对齿轮进行齿根挖根圆加工；
[0017] 专用铣刀具宽度和刀尖圆角的计算方法为：
[0018]
[0019] 式中，Wd是专用铣刀的宽度；
[0020]
[0021] 1.2.3、核定专用铣刀的几何参数：将W和Wf代入公式[7]和公式[8]进行核定，若满足公式[7]和公式[8],认定专用铣刀的几何参数合格，用该几何参数制造专用铣刀进行齿根挖根圆的加工；
[0022] Wd≥2〃Rmin……………………………[7]
[0023] Wd-Wf≥0.04……………………………[8]
[0024] 否则，认定专用铣刀的几何参数不合格，不能采用铣削成型法加工方法加工；需要设计专用的滚齿刀具进行齿根挖根圆的加工。
[0025] 本发明的优点是：提出了一种改进的超大压力角传动齿轮挖根加工方法，大大缩短了刀具的设计、制造周期和加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。本发明的一个
实施例，经试验证明，某型齿轮齿根挖根圆的加工周期缩短了60％以上。单件的工具
费用节省了5000元以上。
附图说明
[0026] 图1是某型超大压力角传动齿轮的齿根结构示意图。
[0027] 图2是采用磨削成型法进行加工的示意图。
具体实施方式
[0028] 下面对本发明做进一步详细说明。参见图1、2，一种超大压力角传动齿轮挖根加工方法，所加工的传动齿轮的压力角为25°～30°，齿根挖根圆半径r＝0.5mm～1mm，齿根挖根圆与齿面相贯圆的半径R＝20mm～100mm，齿轮齿面相对于齿根挖根圆切线的凸起量为δ，加工的步骤如下：
[0029] 1.1、粗滚齿加工：对齿轮毛坯进行滚齿加工，将齿轮毛坯的齿厚加工到图纸规定的要求，形成半成品齿轮，半成品齿轮的齿根圆半径要大于齿根挖根圆与齿面相贯圆的半径；
[0030] 1.2、加工齿根挖根圆:用下述方法之一加工齿根挖根圆:
[0031] 1.2.1、磨削成型法加工：将半成品齿轮安装到磨齿机上，用成形砂轮加工齿根挖根圆,成形齿轮几何参数的计算方法如下；
[0032]
[0033] 式中：W是砂轮的宽度，R是齿根挖根圆与齿面相贯圆的直径，S为齿轮的分度圆齿厚，M为齿轮的模数，Z是齿轮的齿数，αj是齿根挖根圆弧与齿面相贯圆处的压力角，α是齿轮的公称压力角；
[0034]
[0035] Wf是齿轮齿根圆直径上的齿槽宽，df是齿轮的齿根圆直径，αf是齿根圆处的压力角；砂轮边缘的圆弧半径为r；
[0036] 1.2.2、核定砂轮的几何参数：将W和Wf代入公式[3]和公式[4]进行核定，若满足公式[3]和公式[4],认定砂轮的几何参数合格，用该几何参数修整砂轮进行齿根挖根圆的加工；
[0037] W≥2rmin；……………………………[3]
[0038] W-Wf≥0.04；……………………………[4]
[0039] 否则，认定砂轮的几何参数不合格，不能采用磨削成型法加工方法加工；
[0040] 1.2.2、铣削成型法加工：将半成品齿轮安装到铣床上上，用专用铣刀对齿轮进行齿根挖根圆加工；
[0041] 专用铣刀具宽度和刀尖圆角的计算方法为：
[0042]
[0043] 式中，Wd是专用铣刀的宽度；
[0044]
[0045] 1.2.3、核定专用铣刀的几何参数：将W和Wf代入公式[7]和公式[8]进行核定，若满足公式[7]和公式[8],认定专用铣刀的几何参数合格，用该几何参数制造专用铣刀进行齿根挖根圆的加工；
[0046] Wd≥2〃Rmin……………………………[7]
[0047] Wd-Wf≥0.4……………………………[8]
[0048] 否则，认定专用铣刀的几何参数不合格，不能采用铣削成型法加工方法加工；需要设计专用的滚齿刀具进行齿根挖根圆的加工。
[0049] 实施例
[0050] 零件加工实例1：
[0051] 在
增压泵从动齿轮的加工中，齿轮的参数是：齿数23、模数2.25、压力角27.5°、分度圆齿厚3.95、齿根圆直径φ45.9、齿根圆角R0.5+00.3、齿根挖根圆半径R24.1max,[0052] 对砂轮宽度W的计算；
[0053]
[0054] 对齿轮齿根圆处的齿槽宽Wf的计算；由于齿根圆小于
基圆，我们按基圆计算基圆处的齿槽宽。
[0055]
[0056] 通过上面的计算进行比较得出
[0057] 1.44≥2×0.5
[0058] 1.445–0.9＝0.545
[0059] 可以进行齿轮的成形挖根铣削加工。
[0060] 经过零件的实际加工，我们采用宽度为1.2，圆角为R0.5的砂轮在成形磨齿机上加工，实现了零件的挖根加工。
[0061] 零件加工实例2：
[0062] 在中介齿轮的加工中，齿轮的参数是：齿数57、模数2.25、压力角27.5°、分度圆齿厚4.1、齿根圆直径φ121.9、齿根圆角 齿根挖根圆半径R62.15max,
[0063] 对砂轮宽度W的计算；
[0064]
[0065] 对齿轮齿根圆处的齿槽宽Wf的计算；由于齿根圆小于基圆，我们按基圆计算基圆处的齿槽宽。
[0066]
[0067] 通过上面的计算进行比较得出
[0068] 2.88≥2×0.7
[0069] 2.88–2.81＝0.06
[0070] 可以进行齿轮的成形挖根铣削加工。
[0071] 经过零件的实际加工，我们采用宽度为1.4，圆角为R0.7的砂轮在成形磨齿机上加工，实现了零件的挖根加工。
[0072] 零件加工实例3：
[0073] 在传动齿轮的加工中，齿轮的参数是：齿数25、模数2.5、压力角25°、分度圆齿厚4.2、齿根圆直径φ55.5、齿根圆角 齿根挖根圆半径R29.39max,
[0074] 对砂轮宽度W的计算；
[0075]
[0076] 对齿轮齿根圆处的齿槽宽Wf的计算；由于齿根圆小于基圆，我们按基圆计算基圆处的齿槽宽。
[0077]
[0078] 通过上面的计算进行比较得出
[0079] 3.75≥2×0.8
[0080] 3.75–3.24＝0.53
[0081] 可以进行齿轮的成形挖根铣削加工。
[0082] 经过零件的实际加工，我们采用宽度为1.4，圆角为R0.7的砂轮在成形磨齿机上加工，实现了零件的挖根加工。
