[发明专利]一种强力珩齿用珩磨轮的设计方法

说明书

本发明提供一种强力珩齿用珩磨轮的设计方法，解决现有珩磨轮无法自主设计及应用的问题。该方法包括：步骤一、根据工件齿轮的参数确定珩磨轮的基本参数；步骤二、获取珩磨轮的设计参数；步骤三、获取珩磨轮的计算参数；步骤四、根据步骤一、步骤二和步骤三获取的参数设计珩磨轮。本发明提出一种珩磨轮的设计方法，利用该方法可对采用强力珩齿技术的不同齿部参数齿轮的珩磨轮设计，不仅可以应用于齿轮前期设计时工艺可加工性的校核，也可以作为珩磨轮制造、预开槽加工的图纸。

技术领域

本发明属于珩齿设计领域，具体涉及一种强力珩齿用珩磨轮的设计方法。

背景技术

珩齿是齿轮硬齿面精加工技术，早期的珩齿是自由珩齿，齿轮和珩磨轮之间没有强制分齿配合(与剃齿原理一致)，只能修整齿面的粗糙度，无法修正齿轮的分度误差。随着机床行业技术的发展和创新，出现了譬如电子齿轮箱技术(数控技术)、电机直驱技术等新型技术，使得强力珩齿技术得以实现并批量应用于汽车齿轮的应用。1980年瑞士菲斯勒公司首次生产出内齿强力珩齿机样机，在齿轮行业产生轰动。截至到现在，强力珩齿技术应用范围、行业、广度已有明显的发展。一般齿轮齿面磨削多采用蜗杆磨齿及成型磨齿，与珩齿的原理、使用砂轮及修整工具的设计原理不同，磨削的齿轮表面残余应力、表面纹理等也都不相同，适用的场景也有部分差异，尤其是在有结构干涉的台阶齿、轴齿等齿轮零件的磨削方面珩齿有不可替代的作用。

如图1所示，强力珩齿珩磨砂轮简称珩磨轮(Honing ring)是强力珩齿技术应用的主要磨削工具。珩磨轮的几何参数与工件齿轮的参数相关，磨削时珩磨轮与工件齿轮空间交错内螺旋齿啮合，通过工件齿轮与珩磨轮啮合时节圆啮合点处产生相对滑移速度去除齿面的金属，达到磨削齿轮齿面的作用。

珩磨轮在使用时需要预先对齿槽进行开槽加工，其本质就是在珩磨轮砂轮胚体上加工出内斜齿齿轮。珩磨轮开槽的目的是减少珩磨轮在磨削齿轮前的修整时间，降低金刚石修整轮(价值高昂、生产困难)的磨损速度(珩磨轮开槽的精度越高金刚石修整轮的磨损越均匀，寿命越高)，从而提高其使用寿命，降低生产成本。珩磨轮开槽的精度取决珩磨轮的设计参数，如果可以准确的设计计算珩磨轮的齿部参数就可实现珩磨轮的精确开槽。但是，现有珩磨轮的设计方法存在以下缺陷：1)无法对珩磨的目标齿轮的结构进行验证；2)无法准确确定珩磨轮的结构、寿命以及珩磨轮的砂轮毛胚大小；3)珩磨轮磨削前需要修整的时间较长等。

发明内容

本发明的目的是解决现有珩磨轮存在对珩磨的目标齿轮结构无法进行验证，无法准确确定珩磨轮的结构、寿命以及珩磨轮的砂轮毛胚大小，珩磨轮磨削前需要修整的时间较长的问题，提供一种强力珩齿用珩磨轮的设计方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种强力珩齿用珩磨轮的设计方法，包括以下步骤：

步骤一、根据工件齿轮的参数确定珩磨轮的基本参数；

所述珩磨轮的法向模数m_n与工件齿轮的法向模数相同；

所述珩磨轮的法向压力角α_n与工件齿轮的法向压力角相同；

步骤二、获取珩磨轮的设计参数；

2.1)选取珩磨轮的齿数Z₀、珩磨轮与工件齿轮的啮合角α₀₁和轴交角；

2.2)计算珩磨轮的分圆螺旋角β₀；

其中，β₁为工件齿轮的分圆螺旋角；

2.3)计算珩磨轮的分圆直径d₀、珩磨轮的基圆直径d_b0、珩磨轮的基圆螺旋角β_b0；

步骤三、获取珩磨轮的计算参数；