一種變速比齒條的加工方法技術

本發明專利技術提出一種加工變速比齒條的方法，屬于齒條加工工藝。本發明專利技術的特征在于：（１）加工變速比齒條的刀具，其齒數可任意增大，其余尺寸參數相同于與齒條相嚙合的齒輪的尺寸參數，（２）在加工過程中，刀具除作正常展切運動外，應按一定規律作徑向進給運動，齒條毛坯應按一定規律作切向進給運動。本加工方法既可在數控機床上完成，也可設計專用凸輪機構，在普通機床上完成。本發明專利技術可供汽車或汽車配件制造部門推廣使用。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及變速比齒條的加工方法。汽車用變速比齒輪齒條式轉向器是由一個正常的漸開線螺旋齒輪和一個特殊的齒條相嚙合而成的，這種特殊齒條的結構特征是齒條各段齒面的結構參數是不同的，粗略看，齒條中部齒距大，速比大，齒條兩端齒距小，速比小，因而具有以下優點在直線行駛過程中遇有緊急情況時，轉彎十分靈敏迅速，轉至一定角度后，轉彎速度逐步降低，這時，司機操作駕駛盤所化的力也降低。從而，提高了汽車的轉彎性能。但是，這種特殊的變速比齒條，國際上公認用傳統的齒條加工方法是無法完成的(見Hustralian Pat.No.462162和SAE 841199)。一般認為，由于變速比齒條各段齒面的結構參數互不相同，如果采用傳統的展成切削法加工全部齒面，刀具的形狀和尺寸，只能采用與之相嚙合的齒輪的形狀和尺寸。而這種齒輪的根圓直徑只有10～12毫米，齒數只有5～6個，而且螺旋角又較大，使用這種刀具存在以下問題(1)刀具制造工藝復雜，成本昂貴;(2)刀具強度太弱，易損壞。因而，這種辦法至今未得到普遍采用，變速比齒條的大批量生產問題至今沒有解決，致使變速比齒輪齒條式轉向器至今不能普遍應用于汽車。本專利技術的目的是研制一種簡單易行、成本低廉，適合于批量生產的變速比齒條的加工方法。本專利技術的目的是這樣實現的將與變速比齒條相嚙合的齒輪的齒數加大(理論上可無限加大，直至不發生干涉為止)，使其直徑加大，其它參數不變，制成刀具。刀具與齒條毛坯之間按照相應的速比關系進行展成切削，在切削過程中，齒條毛坯沿切向作有規律的進給運動，刀具沿徑向也作有規律的進給運動，這樣便能加工出變速比齒條各齒的全部齒面。這種方法可在數控機床上完成，也可按本專利技術設計專用工具，然后用插齒、磨齒、剃齒及電加工等方法完成。本專利技術的優點(1)刀具齒數多，強度大，可反復使用，降低加工成本。(2)可在數控機床上加工，也可設計專用工具后在普通機床上加工，可大批量生產。下面結合附圖詳細介紹具體實施例方式附圖說明圖1為變速比齒條結構示意圖;圖2為變速比齒輪齒條式轉向器內齒輪與齒條的嚙合情況圖;圖3為變速比齒輪齒條式轉向器的速比曲線;圖4為用插齒法加工變速比齒條的示意圖。參看圖1，圖中所示為變速比齒條(1)的外形，由圖可知，齒條的中部(2)齒距大，齒條的兩端(3，4)齒距小。參看圖2，圖中所示為正常的漸開線螺旋齒輪(5)與變速比齒條(1)的嚙合情況圖，齒輪(5)與方向盤相連，齒條(1)與轉向橋相連。參看圖3，圖中所示為變速比齒條式轉相器的速比曲線圖，圖中，φ為方向盤的轉角，S為轉向器變速比關系。參看圖4，圖中所示為用插齒法加工變速比齒條的情況，6為插齒刀，其齒數可以較轉向器齒輪齒數為大，增大到切削時不發生干涉為止，以增強其強度并方便制造。插齒刀(6)的上部固定有凸輪(7)，在加工過程中，除作豎直方向往復運動外，依靠凸輪(7)作旋轉運動，這是加工一般齒條所需的動作。為了加工變速比齒條，插齒刀(6)還需沿徑向作一個附加的進給運動，運動關系式為fr＝(Rj2-Rj1)/cosA;齒條毛坯(8)需沿切向作進給運動，運動關系為ft＝-/(sinψcosA+cosψtgβj);式中各參數的意義cosA＝-(Rj1+Scosψtgβj)/(Ssinψ);ψ＝90°+γ;Rj1轉向器齒輪基圓半徑;Rj2刀具基圓半徑;γ轉向器安裝角;S轉向器變速比關系;Bj齒輪基圓螺旋角。權利要求1.一種加工變速比齒條的方法，其特征在于a.加工齒條所用的齒輪式刀具(6)的齒數，在不發生干涉的情況下可任意加大，其余參數全部取用與之相嚙合的齒輪的參數；b.在加工過程中，齒輪式刀具(6)除作豎直方向往復運動和圓周方向旋轉運動外，還按下述關系作徑向運動fr=(Rj-Rj)/cosA；c.在加工過程中，齒條毛坯(1)按下述關系作切向進給運動ft=-(sinψcosA+cosψtgβj)；式中各參數的含義cosA=-(Rj+Scosψtgβj)/(Ssinψ)；ψ=90°+γ；Rj1轉向器齒輪基圓半徑；Rj2刀具基圓半徑；γ轉向器安裝角；S轉向器變速比關系；βj齒輪基圓螺旋角。全文摘要本專利技術提出一種加工變速比齒條的方法，屬于齒條加工工藝。本專利技術的特征在于(1)加工變速比齒條的刀具，其齒數可任意增大，其余尺寸參數相同于與齒條相嚙合的齒輪的尺寸參數；(2)在加工過程中，刀具除作正常展切運動外，應按一定規律作徑向進給運動，齒條毛坯應按一定規律作切向進給運動。本加工方法既可在數控機床上完成，也可設計專用凸輪機構，在普通機床上完成。本專利技術可供汽車或汽車配件制造部門推廣使用。文檔編號B23F21/04GK1068985SQ91105140公開日1993年2月17日 申請日期1991年7月30日 優先權日1991年7月30日專利技術者賈巨民 申請人:中國人民解放軍運輸工程學院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加工變速比齒條的方法，其特征在于：ａ．加工齒條所用的齒輪式刀具（６）的齒數，在不發生干涉的情況下可任意加大，其余參數全部取用與之相嚙合的齒輪的參數；ｂ．在加工過程中，齒輪式刀具（６）除作豎直方向往復運動和圓周方向旋轉運動外，還按下述關系作徑向運動：ｆｒ＝（Ｒｊ－Ｒｊ）／ｃｏｓＡ，ｃ．在加工過程中，齒條毛坯（１）按下述關系作切向進給運動：ｆｔ＝－［Ｒｊ＋（Ｒｊ－Ｒｊ）ｔｇＡ］（ｓｉｎψｃｏｓＡ＋ｃｏｓψｔｇβｊ）；式中各參數的含義：ｃｏｓＡ＝－（Ｒｊ＋Ｓｃｏｓψｔｇβｊ）／（Ｓｓｉｎψ）；ψ＝９０°＋γ；Ｒｊ１：轉向器齒輪基圓半徑；Ｒｊ２：刀具基圓半徑；γ：轉向器安裝角；Ｓ：轉向器變速比關系；βｊ：齒輪基圓螺旋角。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：賈巨民，
申請(專利權)人：中國人民解放軍運輸工程學院，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]