弧齿锥齿轮加工原理

弧齿锥齿轮加工原理简明讲义
1.弧齿锥齿轮的几何参数
2.加工工艺
设计：根据实际的传动需求和工艺要求，确定弧齿锥齿轮的几何参数和加工方案。

车削：首先，将原材料铸件的外形车削成近似的锥面形状。

然后，使用设备上的特殊刀具，分多次进行精细车削，逐步接近设计要求的锥面形状。

车削过程需要注意锥面的角度和平面度的控制。

齿面磨削：在车削完成后，需要对齿面进行磨削，以提高弧齿锥齿轮的精度和平稳性。

通常使用专用的磨削机床和磨削刀具来完成此过程。

磨削过程需要准确控制磨削刀具和齿轮的位置和相对运动，以确保磨削后的齿面符合设计要求。

齿面淬火：淬火是提高弧齿锥齿轮齿面硬度和耐磨性的重要方法。

在齿面磨削完成后，通过加热和快速冷却的方式，使齿面达到所需的硬度。

淬火后需要进行回火处理，以减轻淬火过程中可能产生的内应力和脆性。

3.加工工艺控制
为了保证弧齿锥齿轮的加工质量和精度，需要进行工艺控制。

主要包括锥面加工角度的控制、齿面加工参数的控制、齿面磨削刀具和设备的选择等。

此外，加工过程中还需进行必要的检测和调整，以确保加工精度的达标。

总之，弧齿锥齿轮的加工原理是通过设计和加工工艺来实现的。

通过准确控制各个环节的参数和工艺操作，可以获得满足设计要求的弧齿锥齿
轮。

加工过程需要注意各个环节的控制和调整，以确保加工质量和精度的达标。

第33卷 第12期 2011-12(下)【105】0 引言弧齿锥齿轮是螺旋锥齿轮的一种，其轮齿节线是圆弧的一部分。

在齿轮副的啮合过程中，轮齿由一端至另一端逐渐而平稳地进入啮合，同时啮合的齿数多，与直齿锥齿轮相比，弧齿锥齿轮具有重迭系数较大、齿面比压较低、传动平稳、冲击和噪音比较小、承载能力高和寿命长等优点。

因此弧齿锥齿轮在传递相交轴间的运动中得到相当广泛的应用，尤其是在汽车、飞机、机床、石油、化工、冶金、矿山机械等行业应用更为广泛。

由于齿形结构、加工方法和齿轮工作安装结构上的复杂性，对于传统的机械结构的机床，调整参数特别多，费时费力,且质量难以保证。

国内外现有的数控弧齿锥齿轮加工机床，大多采用五轴、六轴数控系统，成本高，编程、维护、维修复杂。

本文用三轴数控系统代替复杂的机械结构，而保留了简单的机械结构的调整，使机床结构简单、造价低廉、操作维护方便。

同时，又将铣齿与磨齿结合在一起，扩大了机床的功能，提高了工艺范围，降低了企业的购置成本。

1 弧齿锥齿轮加工原理展成法加工弧齿锥齿轮是基于一假想的齿轮与工件齿轮切齿啮合。

加工机床上的摇台机构模拟一个假想的齿轮，安装在摇台上的刀盘的切削面是假想齿轮的一个轮齿。

当被加工齿轮与假想齿轮以一定的传动比切齿啮合时，刀盘就会在工件毛坯上切出一个齿槽。

刀盘的切削面与被加工出的轮齿曲面是一对完全共轭的齿面。

这个假想的齿轮称为铲形轮，其齿面由机床摇台上的刀盘刀刃相对于机床摇台运动的轨迹表面所代替。

铲形轮可以是平面齿轮或者平顶齿轮[1]，其加工过程对应了两种不同的加工方法。

1.1 平面齿轮图1所示为一对啮合的直齿锥齿轮，其中一个锥齿轮的半锥角δ2 /2＝90°，节锥面为中心与锥顶重合的圆形平面，这种锥齿轮称为平面齿轮。

平面齿轮的背锥面为一圆柱面，其当量圆柱齿轮为一齿条，节圆半径r ′＝∞，因而齿形为直线齿形。

由于平面齿轮的齿形是直线齿形，如果用它作为铲形齿轮，则所用刀具的刀刃也是直线形的，因而刀具制造容易，精度较高。

精密弧齿锥齿轮的制造[摘要]弧齿锥齿轮具有传动平稳及承载能力强等优点，精密弧齿锥齿轮切削加工，轮坯必须是精密的，机床调整应该正确，同时所用的刀具及工件夹紧装置也要符合要求，才能保证切齿精度，但是，切齿后的热处理及安装表面的磨削等工序对成品齿轮精度的影响也很重要，因此说，研究精密弧齿锥齿轮制造技术是非常必要的。

本文就精密弧齿锥齿轮的制造方法等制造过程，精度控制方法及加工设备做了比较系统的论述。

【关键字】弧齿锥齿轮；切齿；精密刨齿机一、引言弧齿锥齿轮是发动机的传动系统，它具有传动平稳、噪音小、传动效率高、寿命长等特点，使用寿命是链条传动的三倍以上。

由于弧齿锥齿轮是飞机发动机中的主要传动件，尺寸精度要求很高，转速在5500转/分。

由于转速高，如果尺寸精度保证不了，势必将引起传动噪音，它是用户比较敏感的问题，影响弧齿锥齿轮制造精度的因素又很多，必须逐项研究分析，经过生产实践、工艺试验、技术攻关、工装改进、摸索热处理变形规律等，现生产的弧齿锥齿轮在性能及尺寸精度方面已满足设计要求。

二、精密弧齿锥齿轮的加工方法（一）工件夹紧装置在切削质量高的弧齿锥齿轮时，所用的齿轮夹紧装置起到了重要的作用，因为当工件夹紧装到机床上，实际上它已成为主轴的一部分了。

机床主轴孔是莫氏椎体，芯轴装入主轴孔时，应轻轻推入，芯轴端面与主轴端面间隙应在0.05mm----0.2mm之间。

芯轴设计时应考虑到以下几个重要因素：刚性、同轴度、尺寸精度及齿轮夹持力均匀，一般夹紧装置装到机床上时，径向及轴向定位面的跳动应在0.01mm 以内。

芯轴制造时应与主轴锥度一致，接触面应达到75%。

芯轴装好后，端面振摆允差0.01mm，径向振摆允差0.015mm。

（二）切齿调整1.调整分齿挂轮分别用单分齿法和双分齿法进行计算2.调整刨刀冲程数3.调整进给挂轮一般飞机发动机的锥齿轮都属于小模数齿轮，我们用双重双面法，在弧齿机上加工，即：一对齿轮副的大轮和小轮，两齿面都是用双面刀盘，从实体齿坯上一次精加工出来，此方法生产效率较高。

弧齿锥齿轮加工原理弧齿锥齿轮是一种常用的传动元件，广泛应用于各种机械设备中。

其工作原理是通过相互啮合的齿轮之间的转动，将输入轴的运动转化为输出轴的运动，实现传动功能。

在进行弧齿锥齿轮的加工过程中，需要考虑到齿轮的几何形状、啮合性能以及加工工艺等因素。

首先要进行齿轮型面的绘制。

在进行齿轮加工之前，需要根据设计要求，绘制出齿轮的各个型面图。

绘制时要准确的绘出齿数、齿廓曲线等几何尺寸。

然后，要根据齿轮的材料、硬度等参数，来确定其切削工艺。

切削工艺是实现齿轮加工的重要环节，一旦切削工艺选择不当，将会对齿轮的质量产生严重影响。

接下来，需要进行模数和参数的计算。

模数是表征齿轮几何尺寸的重要参数，它决定了齿轮的齿数、齿廓曲线等几何形状。

在计算模数时，需要根据齿数和齿轮直径来确定。

然后，需要根据齿轮的型面图，计算出齿廓曲线的参数，如法向系数、侧向系数等。

这些参数的计算需要依据齿轮的设计要求和制造要求进行，以保证齿轮的啮合性能和运动传动的稳定性。

在确定好齿轮的几何参数后，就需要选择合适的加工机床和夹具。

加工机床和夹具的选择是齿轮加工的关键环节，它们直接影响到齿轮加工的精度和效率。

一般来说，需要选择具有高精度和稳定性的加工机床，以及能够满足齿轮加工要求的夹具。

然后，要确定合适的加工刀具和工艺参数。

加工刀具的选择要根据齿轮的材料和硬度来确定，一般来说，常用的加工刀具有铣刀、车刀等。

工艺参数的确定要考虑到齿轮的加工效率和加工质量，包括切削速度、进给速度、切削深度等。

在加工工序确定之后，还需要进行添切削量的计算。

添切削量的目的是为了提高齿轮的加工质量和效率，它是在每次切削时加在切削刃上的一小量切屑，用于分离切削刃和被切削材料，并减小切削力和切削温度。

添切削量的计算可以根据经验公式和实际加工试验进行。

最后，进行实际的加工实施和检验。

在进行齿轮的加工时，需要根据工艺文件和加工要求，按照设定的加工工艺参数和工序进行实施。

加工完成后，还需要进行齿轮的检验和测量，以保证其质量和几何尺寸的准确性。

锥齿轮工作原理
锥齿轮是由两个相交轴线的共轭齿轮组成的。

这两个齿轮的齿轮面都是锥面，呈圆锥形。

锥齿轮的工作原理如下：
1. 主动轮和从动轮的同轴中心线交于一点，称为齿轮的顶点。

主动轮装在动力来源上，从动轮连接到被传动物体。

2. 主动轮和从动轮的齿面都是圆锥面，通过相互啮合的齿轮齿形，实现转动传递。

3. 当主动轮转动时，齿轮的斜齿面会将转动的运动传递到从动轮上，并导致从动轮转动。

4. 由于锥齿轮的齿面呈圆锥形，所以在转动传递的过程中，从动轮的速度和转矩会有相应的变化。

5. 锥齿轮由于齿轮的啮合角度较大，使得传动效率较低，但能够传递大的转矩。

总之，锥齿轮通过圆锥形的齿面相互啮合，将主动轮的转动运动传递给从动轮，实现了转动传递和转矩放大的功能。

弧齿锥齿轮加工原理1.设计和选择切削工具：在进行弧齿锥齿轮加工之前，首先需要根据设定的齿轮要求进行设计，确定其模数、分度圆直径、齿数等参数。

然后选择合适的切削工具，如铣刀和磨具，根据锥齿轮的要求来确定刀具的类型、尺寸等。

2.锥齿轮铣削加工：铣削是常用的锥齿轮加工方法之一，可以分为两种不同的方式进行铣削。

(1)单刀具径向进给：在这种方式下，铣刀的轴线与锥齿轮的轴线相交并构成一个角度，刀具进行径向进给来加工锥齿轮的齿廓。

这种方式适用于成形刀具（非专用刀具）的铣削加工，如球头铣刀等。

(2)两刀具法：这种方式需要两个刀具同时进行加工，一个用于加工齿廓，另一个用于加工顶角。

两个刀具的轴线夹角等于锥齿轮的齿顶角，可以使用特殊设计的刀具进行加工。

铣削加工中，通过控制刀具的径向和轴向运动来控制切削深度和加工齿廓的准确度。

3.锥齿轮磨削加工：磨削是精密加工锥齿轮的常用方法，具有较高的加工精度和表面质量。

锥齿轮磨削加工分为两种方式：仿形磨削和蜗杆磨削。

(1)仿形磨削：仿形磨削是通过磨削机床的数控系统控制工作台和磨削轮的运动轨迹，实现锥齿轮齿廓的精确磨削。

这种方式适用于高精度、大模数的锥齿轮加工。

(2)蜗杆磨削：蜗杆磨削是利用蜗杆磨削机床进行锥齿轮的磨削加工，具有高效率、高稳定性和较低的技术要求。

蜗杆磨削适用于中小模数的锥齿轮加工。

磨削加工中，通过控制磨削轮和工件之间的相对位置和运动轨迹，来实现锥齿轮齿廓的精确磨削。

4.弧齿锥齿轮加工的注意事项：(1)切削参数控制：加工过程中需要合理控制切削速度、进给量和切削深度等参数，以提高加工效率和保证加工质量。

(2)刀具选型和刀具磨损：选择合适的刀具类型和尺寸，并及时对刀具进行磨损检查和更换，以保证加工质量和切削效率。

(3)加工精度和表面质量：弧齿锥齿轮加工需要对加工精度和表面质量进行严格控制，以满足齿轮的使用要求。

采用精密的加工设备和加工工艺，可以提高加工精度和表面质量。

(4)温度控制和润滑：加工过程中需要控制加工温度，防止过热对加工质量产生不利影响。

弧齿锥齿轮加工原理第一章弧齿锥齿轮及弧齿锥齿轮啮合的基本概念齿轮的种类有很多五花八门。

从齿形上分有渐开线齿轮、圆弧齿轮和其他曲线齿轮。

从齿向上分有直齿齿轮、斜齿齿轮和圆弧齿齿轮。

还有一类比较特殊的齿轮就是我们在下面将要介绍到螺旋锥齿轮。

螺旋锥齿轮目前我们能接触到的主要有两种，一个是圆弧齿锥齿轮（也叫收缩齿锥齿轮），另一个就是延伸外摆线锥齿轮（也叫等高齿锥齿轮）。

下面我们主要讨论的是圆弧齿锥齿轮。

首先我们介绍3个名词：模数模数是齿轮的一个基本参数，通俗讲模数越大，齿轮的齿距就越大，齿轮的轮齿及各部分尺寸均相应增大。

当一个齿轮的齿数为Z，分度圆直径为D，分度圆上的齿距为P时，则其分度圆的周长应为：ΠD=PZ。

则该齿轮的分度圆直径为：D=PZ/Π上式中含有无理数Π，为了设计和制造的方便，我们规定M=P/Π，称M为模数。

圆弧齿锥齿轮以大端模数作为齿轮的公称模数。

螺旋角圆弧齿锥齿轮齿面节线上任意一点的切线与该点向量半径之间的夹角，我们称之为该点的螺旋角。

而我们平常所称弧齿锥齿轮的螺旋角实际为该齿轮节线中点的螺旋角(图1-1)。

图1-1圆弧齿锥齿轮的螺旋方向即为：从齿轮正面对着齿面看，轮齿中点到大端的齿线是顺时针方向的称为右旋齿，轮齿中点到大端的齿线是逆时针方向的称为左旋齿(图1-2)。

我们要记住一对相啮合的弧齿锥齿轮，一定是其螺旋方向相反，而螺旋角的数值相等。

螺旋方向的选择一般是使其轴向力的作用方向离开锥顶，使一对齿轮在传动过程中有分离倾向，从而使齿侧间隙增大，轮齿不至于卡住。

图1-2节线（节面）(图1-3、图1-4)对于齿轮来说，无论是圆柱齿轮还是圆锥齿轮都可以抽象成两个圆柱体或圆锥体之间的纯滚动。

它们的半径由所要求的速度比值决定，此半径所确定的圆称为节圆，所确定的圆锥母线称为节线。

图1-3图1-4弧齿锥齿轮啮合属于空间啮合。

弧齿锥齿轮传动与直齿圆锥齿轮传动相比，其优点是：承载能力高，啮合平稳，对安装误差的敏感性小及噪音低等。

第15章 弧齿锥齿轮的加工调整计算弧齿锥齿轮的切齿是按照“假想齿轮”的原理进行的，而采用的切齿方法要根据具体情况而定。

15.1 弧齿锥齿轮的切齿原理与刀号对于收缩齿弧齿锥齿轮的加工，通常采用平顶齿轮原理进行加工。

就是在切齿的过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与被切齿轮做无隙的啮合。

这个假想平顶齿轮的轮齿表面，是由安装在机床摇台上的铣刀盘刀片切削刃的相对于摇台运动的轨迹表面所代替,如图15-1中所示。

在这个运动过程中，代表假想平顶齿轮轮齿的刀片切削刃就在被切齿轮的轮坯上逐渐地切出齿形。

YS2250(Y225)和Y2280等机床就是按“假想平顶齿轮”原理设计的。

在调整切齿机床的时候，必须使被切齿轮的节锥面与假想平顶齿轮的节锥面相切并做纯滚动。

而切齿时刀顶旋转平面则需和被切齿轮的根锥相切，也就是说，刀盘轴线与根锥母线垂直，而非与节锥母线垂直，如图15-2所示。

所以铣刀盘轴线与被切齿轮的节锥面倾斜了一个大小等于被切齿轮齿根角f的角度，使被切齿轮两则齿面的压力角出现了误差，这样就产生了刀号修正问题。

如图15-2，用螺旋角接近900时的情况予以说明刀号与压力角的关系。

由于在切齿时采用了“平顶产形轮”原理，工件是按照根锥角进行安装的，铣刀盘轴线垂直于根锥母线，因而和节锥母线倾斜一个齿根角f。

这样，当外切刀片与内切刀片使用图15-1弧齿锥齿轮的切齿原理摇台刀盘被加工齿轮相同的压力角时，切出来的齿轮凹面与凸面在节锥上的压力角是不相等的（”≠’）。

如果要使轮齿中点处的两侧压力角相等，就需要对刀具的两个侧刃的压力角进行修正。

修正时，外侧刃齿形角减少α∆，内侧刃增加α∆。

α∆的确定可按以下公式计算βθαsin f ≈∆ (15-1)其中β代表螺旋角。

由于大轮与小轮具有不同齿根角f，所以从严格意义上来讲，在加工大轮与小轮时，相应的切齿刀盘的刀刃修正量α∆也应不同。

按照现有的刀号制度，将α∆的单位设置为分，并规定10分为一号，则刀号的计算公式为小轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 111*1f f ==∆=(15-2a) 大轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 222*2f f ==∆= (15-2b)所以，在用双面法分别加工大轮与小轮时，应该用不同刀号的刀盘。

第15章 弧齿锥齿轮的加工调整计算弧齿锥齿轮的切齿是按照“假想齿轮”的原理进行的，而采用的切齿方法要根据具体情况而定。

15.1 弧齿锥齿轮的切齿原理与刀号对于收缩齿弧齿锥齿轮的加工，通常采用平顶齿轮原理进行加工。

就是在切齿的过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与被切齿轮做无隙的啮合。

这个假想平顶齿轮的轮齿表面，是由安装在机床摇台上的铣刀盘刀片切削刃的相对于摇台运动的轨迹表面所代替,如图15-1中所示。

在这个运动过程中，代表假想平顶齿轮轮齿的刀片切削刃就在被切齿轮的轮坯上逐渐地切出齿形。

YS2250(Y225)和Y2280等机床就是按“假想平顶齿轮”原理设计的。

在调整切齿机床的时候，必须使被切齿轮的节锥面与假想平顶齿轮的节锥面相切并做纯滚动。

而切齿时刀顶旋转平面则需和被切齿轮的根锥相切，也就是说，刀盘轴线与根锥母线垂直，而非与节锥母线垂直，如图15-2所示。

所以铣刀盘轴线与被切齿轮的节锥面倾斜了一个大小等于被切齿轮齿根角θf 的角度，使被切齿轮两则齿面的压力角出现了误差，这样就产生了刀号修正问题。

如图15-2，用螺旋角接近900时的情况予以说明刀号与压力角的关系。

由于在切齿时采用了“平顶产形轮”原理，工件是按照根锥角进行安装的，铣刀盘轴线垂直于根锥母线，因而和节锥母线倾斜一个齿根角θf 。

这样，当外切刀片与内切刀片使用相同的压力角时，切出来的齿轮凹面与凸面在节锥上的压力角是不相等的（α”≠α’）。

如果要使轮齿中点处的两侧压力角相等，就需要对刀具的两个侧刃的压力角进行修图15-1弧齿锥齿轮的切齿原理摇台刀盘 被加工齿轮正。

修正时，外侧刃齿形角减少α∆，内侧刃增加α∆。

α∆的确定可按以下公式计算βθαsin f ≈∆ (15-1)其中β代表螺旋角。

由于大轮与小轮具有不同齿根角θf ，所以从严格意义上来讲，在加工大轮与小轮时，相应的切齿刀盘的刀刃修正量α∆也应不同。

按照现有的刀号制度，将α∆的单位设置为分，并规定10分为一号，则刀号的计算公式为小轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 111*1f f ==∆= (15-2a)大轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 222*2f f ==∆=(15-2b) 所以，在用双面法分别加工大轮与小轮时，应该用不同刀号的刀盘。

弧齿锥齿轮齿轮基础知识齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。

齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。

因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。

硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。

但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。

铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础；发展以圆弧齿廓为代表的新齿形；研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺；研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布，进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。

弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是汽车、拖拉机、缝纫机、工程机械、电动工具、气动工具、冶金、钻井机械等传动装置中的重要零件，过去由于弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计、制造较为复杂，所以国内能生产的企业并不多，但随着改革开放引进了大量的国外切齿设备，特别近年来由于民营企业的崛起，国内生产弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的厂家越来越多。

弧齿锥齿轮锥度切削原理与试验彭宗和;魏冰阳;邓效忠【摘要】基于微分几何梅尼埃定理,分析了弧齿锥齿轮锥度切削的原理,介绍了锥度切削的加工方法和实现条件.根据局部综合法建立了弧齿锥齿轮锥度切削的数学模型.利用Matlab和三维软件Pro/E,绘制出了小轮锥度切削的齿轮模型.在数控铣齿机上进行了锥度切削试验,并在锥齿轮滚动检查机上进行了接触印痕检查,验证了在数控铣齿机上实现锥度切削的可行性.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)001【总页数】4页(P14-17)【关键词】弧齿锥齿轮;锥度切削;局部综合法;齿轮模型;接触印痕【作者】彭宗和;魏冰阳;邓效忠【作者单位】河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003;河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003;河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003【正文语种】中文【中图分类】TG610 前言弧齿锥齿轮广泛应用于航空、航海、车辆、机床等领域。

为了保证其啮合质量,凸凹两齿面沿齿高方向、齿长方向曲率需要进行不同的修正,小轮两侧齿面分别在两台机床上,采用两把刀盘分别加工,即固定安装法[1]。

该方法尽管切齿精度高,但投入的机床及刀盘数量较多,适用于大批量生产。

格利森公司早期设计制造了用于小轮粗切的锥度切削机床[2-3],但由于机械结构复杂,调整费时,没能够得到应用。

伴随着全数控铣齿机的出现,为弧齿锥齿轮锥度切削提供了可行性。

本文基于微分几何默尼埃定理,介绍了弧齿锥齿轮的锥度切削原理,建立了锥度切削的数学模型[4],利用局部综合法分析了小轮实现锥度切削的条件,最后进行了小轮锥度切削加工试验。

1 弧齿锥齿轮锥度切削的原理1.1 锥度切削的理论基础图1 刀盘坐标系曲面在不同方向上的弯曲程度是不同的,如果想描述曲面在已知点邻近的弯曲性时,需要用曲面上过该点的不同的曲线的曲率来进行描述。

梅尼埃定理[5]几何意义就是,曲面曲线(C)在给定点P的曲率中心就是与曲线(C)具有共同切线的法截线(C0)上同一个点P的曲率中心C0在曲线(C)的密切平面上的投影。

弧齿锥齿轮基础知识一、弧齿锥齿轮的种类、特点锥齿轮用于传递相交轴之间的运动和动力，一般夹角为90°。

锥齿轮的分类可以按齿面节线、按两轴线相对位置、按齿顶的收缩形式等不同方法。

锥齿轮按齿线形状可以分为直齿、斜齿和曲线齿。

曲线齿又可以分为弧齿、延伸外摆线齿和长幅渐开线齿。

圆弧齿锥齿轮，其轮齿是用圆形盘铣刀切制的，工件的假想平面齿轮的节线为圆弧的一部分。

（图1-1）（图1-1）延伸外摆线齿锥齿轮，齿面节线是延伸外摆线的一部分。

当一个圆在一条直线上无相对滑动的纯滚动时，圆的一点相对于此直线所走的轨迹叫做摆线，这个作纯滚动的圆叫“滚动圆”，如果滚动圆沿着一个叫做“基圆”的内圆周作纯滚动时，滚动圆上一点的轨迹叫做“内摆线”；滚动圆在基圆的外侧圆周作纯滚动时，滚动圆上一点的轨迹叫做“外摆线”。

如果在外摆线滚动圆外有一任一点与滚动圆相（图1-2）对固定，该点相当于滚动圆延长半径上的一点，当滚动圆在基圆上作纯滚动时，该固连的点所走过的轨迹叫做“延伸外摆线”，延伸外摆线锥齿轮的假想平面齿轮齿面节线就是该曲线的一部分。

（图1-2）准双曲线齿轮用于传递交错轴之间的运动和动力。

按齿线可以分为弧齿收缩齿和长幅外摆线等高齿。

该类齿轮相当于把垂直相交轴的小齿轮轴线，向上或者向下偏置一个距离E，这个距离叫做“偏置距”，轴线偏置可以使小轮有较大的螺旋角,由于小轮螺旋角的增大，也增大了小轮的端面模数，从而也增大了小轮直径，并提高了小轮的强度和寿命。

这种齿轮（图1-3）沿齿长和齿高方向都存在相对滑动、轴线偏置齿轮一般称为“双曲线齿轮”，因为这种齿轮的节面为一双曲线回转体表面的一部分。

（图1-3）按齿顶的收缩形式不同，曲线齿锥齿轮可以分为等高齿、渐缩齿、双重收缩齿等。

等高齿锥齿轮的大端、小端的齿高一样，同时面角、根角和节角均相等，刀齿的压力角等于工件的压力角。

切制等高齿锥齿轮的机床调整简便，因为不需要切削刀具的压力角修正，刀具的数量可以大大减少，加工出来的工件精度高。