[发明专利]一种精确控制平面包络环面蜗杆齿厚的方法

权利要求书

1.一种精确控制平面包络环面蜗杆齿厚的方法，其特征在于，将啮合原理和具体加工工艺相结合，通过求解并控制两侧母平面的位置关系，实现对齿厚的精确控制，进一步实现对于蜗轮副侧隙的控制；

其方法步骤包括：将蜗杆装夹在磨床主轴上，首先采用沿蜗杆轴线圆周进给的方式磨削平面包络环面蜗杆甲侧齿面，甲侧齿面磨削出后记录主轴角度；接着将母平面反转180度，同样采用圆周进给的方式磨削乙侧齿面，当乙侧齿面磨削过程中主轴转到记录角度时，两侧母平面夹角恰好为设定值ε时，完成对整个齿面的加工齿厚得到了精确控制。

2.如权利要求1所述的一种精确控制平面包络环面蜗杆齿厚的方法，其特征在于，所述母平面夹角设定值ε的计算方法为：

第一步：设定蜗杆轴平面内实体两侧母平面夹角初始值ε＝2α+162/Z₂，其中α为分度圆压力角，Z₂为蜗轮齿数；

第二步：根据齿轮啮合原理和齐次坐标变换矩阵，建立按照两侧母平面夹角初始值加工后得到的甲、乙两侧齿面方程；

第三步：求解在蜗杆轴平面内实体两侧齿面与分度圆弧交点，并计算两点间的弧长s；

第四步：沿蜗杆圆周方向从入口到出口，从蜗杆不同转角位置时的弧长中寻找弧长最大值记为maxs，则齿厚减薄量Δs₁＝s₁-maxs，s₁为分度圆弧齿厚设计值；

第五步:若Δs₁小于设定值δ，则终止计算，δ为齿厚误差迭代终止判别量；否则令ε＝ε+Δs₁/r₂，r₂为蜗杆分度圆弧半径，转第一步，代入方程重新求解Δs₁，直到满足设定条件为止。

3.如权利要求2所述的一种精确控制平面包络环面蜗杆齿厚的方法，其特征在于，记u、v为母平面参数，和分别为母平面和蜗杆转动角度，β为母平面倾角、r_b为主基圆半径、a₁为加工蜗杆时的中心距、i₀₁为加工蜗杆时的传动比，(x₀,y₀,z₀)为母平面上点的坐标，(x₁,y₁,z₁)为蜗杆齿面上点的坐标，甲侧齿面的方程为：

乙侧齿面的方程为：

4.如权利要求3所述的一种精确控制平面包络环面蜗杆齿厚的方法，其特征在于，蜗杆轴平面内分度圆弧上的点应满足方程：

θ对应蜗杆的不同转角位置，方程(3)与(1)连立可以得到分度圆弧与甲齿面的交点(x₁₁,y₁₁,z₁₁)；方程(3)与(2)连立，可以得到分度圆弧与乙齿面的交点记为(x₁₂,y₁₂,z₁₂)，两点间的弧长：