[发明专利]金刚滚轮及蜗杆砂轮的设计方法

权利要求书

1.金刚滚轮及蜗杆砂轮的设计方法，其特征在于包括：

步骤一、通过插齿刀齿面方程得出蜗杆砂轮齿面方程；

步骤二、由步骤一的蜗杆砂轮齿面方程得出蜗杆砂轮轴截面齿廓并以蜗杆砂轮轴截面齿廓作为金刚滚轮齿廓；

步骤三、建立金刚滚轮包络蜗杆砂轮的坐标系，得出金刚滚轮包络出的蜗杆砂轮，金刚滚轮与蜗杆砂轮的齿廓包络满足

其中，M_wg(φ_g)表示从金刚滚轮固联坐标系S_g到蜗杆砂轮固联坐标系S_w的齐次坐标变换矩阵；

r_wg(u_s，φ_g，θ_s)表示金刚滚轮齿面在蜗杆砂轮固联坐标系S_w中形成的曲面族；

r_g(u_s，θ_s)表示金刚滚轮齿面方程；

f_wg(u_s，φ_g，θ_s)表示金刚滚轮和蜗杆砂轮在S_p坐标系下的啮合方程；

n_p表示金刚滚轮在S_p坐标系下的单位法向量；

v_p^wg表示金刚滚轮和蜗杆砂轮在S_p坐标系下的相对速度。

2.根据权利要求1所述的金刚滚轮及蜗杆砂轮的设计方法，其特征在于：步骤一得出的蜗杆砂轮齿面方程满足

其中，M_WS(φ_s)表示从插齿刀固联坐标S_S到蜗杆砂轮固联坐标系S_W的齐次坐标变换矩阵；

r_ws(u_s，u_z，φ_s)表示插齿刀齿面在蜗杆砂轮固联坐标系S_w中形成的曲面族；

r_s(u_s，u_z)表示插齿刀齿面方程；

f_ws(u_s，u_z，φ_s)表示插齿刀和蜗杆砂轮在S_s坐标系下的啮合方程；

n_s(u_s)表示插齿刀在S_s坐标系下的单位法向量；

v_s^(sw)(u_s，u_z，φ_s)表示插齿刀和蜗杆砂轮在S_s坐标系下的相对速度。

3.根据权利要求1所述的金刚滚轮及蜗杆砂轮的设计方法，其特征在于：步骤二的蜗杆砂轮轴截面齿廓通过将z_wo_wy_w平面绕z_w轴旋转角度φ^*，且0φ^*360，求旋转后的平面与蜗杆砂轮齿面交线的方法来求取，其满足

其中，p_i表示蜗杆砂轮的轴截面齿廓点。

4.根据权利要求1所述的金刚滚轮及蜗杆砂轮的设计方法，其特征在于：所述蜗杆砂轮的转角φ_w与金刚滚轮的摆角φ_g满足关系φ_w/φ_g＝N_s/N_w，其中，N_s和N_w分别对应插齿刀齿数和蜗杆砂轮头数。