专利名称：磨料流加工齿轮鼓形齿技术的制作方法
磨料流加工齿轮鼓形齿技术，属于磨料流加工和齿轮加工技术的范畴，具体来讲就是用磨料流加工技术进行齿轮齿向修形的一种新技术。
实际工作的齿轮由于齿轮的轴向误差，轴与轴承和各种配合间隙、机件的扭曲和变形、工作条件(如温度)的影响，导致齿轮的齿宽方向的实际齿形相对于理论齿形产生偏离造成载荷集中，即使是这种偏离为零，但是同于一对啮合的齿轮齿宽不等产生棱边效应，也直接影响齿轮承载能力的提高和使用寿命，为此，人们在想办法设计和制造出这样一种齿形，在任何情况下它的载荷集中程度是最小的，鼓形齿就是其中的一种，但是这种齿形修整难度大，一般采用剃齿修形、磨刀修形、电化学修形等，使用这些方法，设备贵重，而且难以设计制造，生产率也很低，所以在生产实践中难以推广使用。
本发明磨料流加工齿轮鼓形齿技术，目的在于利用磨料流加工切削规律，设计出一种在普通磨料流加工机床上配套简单专用夹具，即可实现齿轮鼓形齿的加工。
本发明磨料流加工齿轮鼓形齿技术，由Ⅰ机床设计、Ⅱ磨料介质配制、Ⅲ专用夹具设计三部份组成(如图1所示)，其Ⅰ机床选用一般磨料流加工机床即可，亦可自行设计为同类机床，Ⅱ磨料介质由基体介质、添加剂、磨料三种成份均匀混合而成，基体介质为粘弹性高分子化合物，磨料一般为使用氧化铝、碳化硼、碳化硅、其种类、粒度、含量根据加工对象具体而定，添加剂成份大都选用硅油、松香等，其特征在于，Ⅲ专用夹具的设计是根据磨料流加工切削规律的中凸效应而设计的(如图2、3、4所示)，整体呈圆柱形，主要由上端盖(1)、下端盖(2)、夹具体(3)组成，上、下端盖完成对称，夹具体(3)形状近似于被加工齿轮的内齿轮，其模数、压力角、齿数、变位系数与被加工齿轮相同，但是在齿轮的两端面齿厚要均匀减薄0.7～0.9mm，在轴线方向减去的量要由小到大，再由大到小对称减薄，亦就是说夹具体(3)与被加工齿轮在齿两端面形成的通道间隙为0.7～0.9mm，在齿的轴线方向间隙要逐渐增大，到中部为最大，然后再对称地由大到小，在被加工齿轮法截面内，通道与齿向的夹角β为8°～24°，两端面距上、下端盖内表面的距离为30～50m，这样专用夹具与被加工齿轮形成了特定的加工区，达到加工鼓形齿的目的。
实施例试验齿轮为45＃钢，表面高频率大，齿廓表面硬度G52，齿轮经磨削，齿形误差6μm，达到GB179-83、7-6-6D4精度，模数m＝2.5、齿数48、宽度B＝11，选用MB9211磨料流加工机床、磨料为80＃碳化硅，流体压力70kgf/cm2夹具体(3)与被加齿轮间隙0.8mm，在被加工齿轮法截面内通道与齿向夹角β为15°，加工时间为90秒。
由测试结果(如图5所示)可知经鼓形齿加工后幺法线长度平均减少2μm，鼓形量大约为100μm，不仅改善了齿面的啮向状态，而且去掉了毛刺，齿面光洁度得到了提高，轮齿接触面间摩擦力和相对滑动速度的变化而产生的节线冲力减小，因而降低了声压，改善了音质，提高了传动效率和承载能力。
图1为磨料流加工齿轮鼓形齿示意图。
其中标号Ⅰ-磨料流加工机床。
Ⅱ-磨料流体介质。
Ⅲ-专用夹具。
图2为专用夹具主视剖面图，其中标号1上端盖、2下端盖、3夹具体、4被加工齿轮。
图3为专用夹具俯视图，其中标号Ⅰ夹具体(3)的齿轮法向局部剖。
图4为专用夹具体(3)的内齿法向局部剖面图，其中β为在Ⅰ-Ⅰ法截面内通道与齿向的夹角。
图5为磨料流加工鼓形齿齿向误差曲线对比图左上方四条曲线为未加工鼓形齿前的齿形误差曲线，右上方四条曲线为加工鼓形齿后的齿形误差曲线，左下方四条曲线为未加工鼓形齿前的齿向误差曲线，右下方四条曲线为加工鼓形齿后的齿向误差曲线。
权利要求
磨料流加工齿轮鼓形齿技术，由Ⅰ机床设计、Ⅱ磨料介质配制、Ⅲ专用夹具设计三部份组成，其Ⅰ机床选用一般磨料流加工机床即可，Ⅱ磨料介质由基本介质、添加剂、磨料三种成份均匀混合而成，基体介质为粘弹性高分子化合物，磨料一般使用氧化铝、碳化硼、碳化硅、其种类、粒度、含量根据加工对象具体而定、添加剂成份大都选用硅油、松香等，其特征在于Ⅲ，专用夹具的设计是根据磨料流加工切削规律的中凸效应而设计的，整体呈圆柱形，主要由上端盖(1)、下端盖(2)、夹具体(3)组成，上、下端盖完全对称，夹具体(3)形状近似于被加工齿轮(4)的内齿轮，其模数、压力角、齿数、变位系数与被加工齿轮相同，但是在齿的两端面齿厚要均匀减薄0.7～0.9mm，在轴线方向减去的量要同小到大，再由大到小对称减薄，亦就是说夹具体(3)被加工齿轮(4)在齿两端面形成的通道间隙为0.7～0.9mm，在齿的轴线方向间隙要逐渐增大，到中部为最大，然后再对称地由大到小，在被加工齿轮的法向截面内通道与齿向夹角为8°～24°，两端面距上、下端盖内表面的距离为30～50mm。
全文摘要
磨料流加工齿轮鼓形齿技术，是一种利用磨料流加工技术进行齿轮齿向修形的技术，主要包括机床的选择与设计、流体磨料的配制和专用夹具设计，其特征在于专用夹具的设计是根据磨料流加工切削规律而设计的，在夹具体的齿的两端面齿厚均匀减薄0.7～0.9mm，在轴线方向与被加工齿轮(4)的间隙逐渐增大，到中部为最大，其形状要对称。利用该技术进行齿轮鼓形齿加工不仅降低了齿轮声压，改善了音质，而且提高了传动效率和承载能力。
文档编号B24B19/00GK1068989SQ9110537
公开日1993年2月17日 申请日期1991年8月1日 优先权日1991年8月1日
发明者李元宗, 白俊生, 阎慕良, 轧刚, 杨树国 申请人:太原工业大学