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申请/专利权人：江苏环欧智能传动设备有限公司

摘要：本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其涉及一种用于提高齿轮箱扭矩的齿轮滚刀设计方法，通过根据被加工齿轮的基本参数，确定使用刀具的基本轮廓线及磨齿工艺根据刀具的基本轮廓线，确定曲线的控制点p2、p3，根据磨齿工艺确定曲线控制点p4，再采用Catmull‑Rom插值算法，通过滚刀与齿轮直接的啮合关系，反复迭代寻求最优解，从而得到滚刀的轮廓曲线。该方法通过将传统的单圆弧和双圆弧刀具设计方法替换为Catmull‑Rom插值算法，实现齿轮的高强度设计，可直接用于实际工程当中，从而提高齿轮箱产品的质量。

主权项：1.一种用于提高齿轮箱扭矩的齿轮滚刀设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、根据被加工齿轮的基本参数，确定使用刀具的基本轮廓线及磨齿工艺；S2、根据刀具的基本轮廓线，确定曲线的控制点p2、p3；S3、根据磨齿工艺确定滚刀顶端控制距离和滚刀凸角，确定曲线控制点p4；S4、根据磨齿工艺确定滚刀凸头量；S5、采用Catmull-Rom插值方法确定刀具的刀头曲线，根据已经确定的p2、p3、p4控制点，设置曲线时间间隔t及张紧度系数τ，对Catmull-Rom曲线进行求导，根据压力角和滚刀凸头量求得曲线的切线斜率，反复迭代计算，得到误差满足设定条件的最优的p1点，从而确定滚刀最终轮廓；步骤S5具体包括：以齿根过渡曲线底部为坐标系原点，平行与齿厚方向为x轴，建立刀具轮廓线坐标系，建立刀具轮廓线表达式为：y1＝k1x+b1；y2＝k2x+b2； 其中k1为主切削刃斜率，b1为主切削刃斜率上的截距，b2为非造型切削刃的截距，k1和k2斜率相同，k1和k2通过压力角求得，y1的直线方程由k1及p3点求得，滚刀凸头量是k1、k2直线之间距离，由滚刀凸头量及三角函数关系得到曲线切点坐标，从而求出y2的直线方程，k2为非造型切削刃斜率，k1和k2通过压力角和滚刀凸头量求得，τ为张紧度系数，p1、p2、p3、p4均为曲线控制点，下述曲线为关于t的三次方程曲线； 式中，α＝0.5为采用的向心化Catmull-Rom曲线，ti为当前点到下一个点之间的时间间隔，xi,yi与xi+1,yi+1为当前点与下一个点，xi,yi初始位置为p2，xi+1,yi+1利用p2、p3点插值逼近算法，给出一个数值，以此类推，使xi+1,yi+1无限逼近切点位置，初始给出一个假定的p1点，结合Catmull-Rom插值曲线方程，通过不断进行数据迭代及前后两点之间的采样点间隔，寻找最优的p1；通过p1、p2、p3、p4四个控制点及Catmull-Rom插值曲线方程绘制滚刀最终轮廓。

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