雙向圓弧齒輪是圓弧齒線（xiàn）、圓弧齒廓圓柱齒輪的簡稱，它綜合了圓弧齒（chǐ）線圓柱齒輪和雙圓弧齒輪的特點，形成齒廓和齒線雙向圓弧的（de）新齒型。因在（zài）接觸（chù）區域是齒高和齒長兩個方向的雙重凸凹齧合，增大了齧合點的相對曲率半徑，使接觸區變得更長更寬（kuān），從而降（jiàng）低（dī）了（le）齒（chǐ）麵接觸應力和（hé）齒根彎曲應力（lì），使承（chéng）載能力大大（dà）提高，故有廣闊的應用前景。

1切齒原理

      雙向圓弧齒輪的切齒屬於（yú）單（dān）齒範（fàn）成法（fǎ），采用雙向圓弧齒（chǐ）條與雙向圓弧齒輪相（xiàng）齧合的原理。切齒刀盤構成了圓弧齒條的一個齒，刀盤刀齒為雙圓弧形（xíng），它一方麵作旋轉的主切削運動切除切屑形成齒輪的齒槽；另一方麵又與切向（xiàng）刀（dāo）架一起，在被（bèi）加（jiā）工齒輪的切（qiē）線移動。與（yǔ）此同時，齒輪也以相同的切線速度同向轉動（dòng），從而構成了齒條齒輪（lún）的（de）齧合運動（dòng），並展成出齒（chǐ）輪的整個輪齒齒麵。

      被加工齒輪的齒廓是圓弧齒條（tiáo）齒（chǐ）廓族的包絡線，刀盤中心一般（bān）在齒輪的中截麵上（shàng），以加工出對稱的輪齒，所以齒輪（lún）中截（jié）麵的齒廓是圓弧齒廓的包絡線。當刀盤齒廓圓心在節線上時，刀具齒廓的齒形與齒輪的齒形相同（tóng），且為瞬時成形。對於（yú）平行於（yú）中截麵的其它截麵（miàn）齒廓近似圓弧齒廓。刀盤在切齒過程中，粗切時（shí）雙麵刀盤隻切出齒輪一個（gè）齒槽，精切時單麵刀齒隻能切出齒輪一（yī）個齒側麵，它們始終隻能充當（dāng）圓弧齒條的一個齒。當切完一個齒後，需要對齒輪（lún）毛坯進行（háng）單齒分度。如此不斷分度，從而切出齒輪的全部輪齒。

2 機床運動分析

      加工（gōng）雙向圓弧齒輪的輪齒采用單分度原理逐齒加工，機（jī）床完成如（rú）下（xià）運（yùn）動（dòng）：①主切削運動（dòng），即（jí）刀盤的旋轉運動；②刀盤（pán）與工件之間的範成運動，即圓弧齒條與工件的齧合運動；③工件或刀盤的徑向進退刀運動；④分齒運動；⑤工件和刀盤的快速返回（huí）運動。

      在國（guó）產滾（gǔn）齒機（jī）上要完成以上運動是很（hěn）困難的，因為國產滾齒機是（shì）連續（xù）範成運動（dòng）鏈。而加（jiā）工雙（shuāng）向圓弧齒輪時（shí），要求切齒刀盤每完成一次範成運動，齒輪（lún）毛坯進行一次分齒，而且刀盤的主切削運動與範成運（yùn）動是相互（hù）獨立的。因此，需要切斷原滾齒機（jī）的主運動與範成（chéng）運動（dòng）的聯係，才能（néng）實（shí）現單（dān）齒範成和單齒分度運動。這就需（xū）對滾（gǔn）齒機的傳動鏈進行改造。改造的辦法有兩個：一是增加傳（chuán）動鏈使範成運動鏈與主切削電（diàn）機接通；二（èr）是增加一（yī）個輔助電機作為範成運動的動力源。因前者對於國產滾齒機是很（hěn）困難（nán）的（de），隻能采用（yòng）後者。此外，還應使單齒範成運動和單齒分度運動相（xiàng）互獨立，這就需要增加一個分度裝置，使範成運動與分度運動互（hù）不幹涉地將運動傳給齒輪毛坯。

      切斷原滾齒機的主運動與範成運動的聯係，才能實（shí）現單齒範成和單齒分度運動（dòng）。這就需對滾齒機的傳動鏈進（jìn）行改造。改造的辦（bàn）法有兩（liǎng）個（gè）：一是增加（jiā）傳（chuán）動鏈使範成運（yùn）動鏈與主切削電機接通；二（èr）是（shì）增加一個輔助電機（jī）作為範成運動的動力源。因前者對於國產滾（gǔn）齒機是很（hěn）困難的（de），隻能采用後者。此外，還應使（shǐ）單（dān）齒範成運（yùn）動和單齒分度運動相互獨（dú）立，這就（jiù）需要增加一個分度（dù）裝置，使範成運動（dòng）與分度運動互（hù）不幹涉地（dì）將運動傳給齒輪毛坯。

3機床傳動鏈的改造（zào）

      3.1單齒分度機構的（de）設置

     國產（chǎn）滾（gǔn）齒機都有合成（chéng）機構，見圖1。主電機變速後通過齒輪b 將動力傳給分配軸I，1，再將動力分別輸入給合成機構的齒g和滾刀刀（dāo）架，使工作台和滾刀下進給，，通過齒輪d3傳給（gěi）合成機構輸（shū）入附加運動傳給軸Ⅱ, &，使工作台產生附（fù）加轉動，從而切削出齒輪所需的螺旋角。設係杆轉速為no>，齒輪Z1 和Z3 的轉速分別為n1 和n3，H%，則有(n1-n0)/(n3-n0)=--1，即n3=2n0-n1. 因此，合成機構（gòu）的兩個運動輸入是相（xiàng）互獨立（lì）的（de），可以（yǐ）作為滾齒機加工雙向圓弧齒輪時單齒（chǐ）分度和單齒範成運動的兩個輸（shū）入是合（hé）適的。設運動從齒輪h輸入稱為入X1

      為了分度裝置結構簡單、操作（zuò）方便，可將單齒分度裝置的運（yùn）動與合成機構（gòu）的X1 入口相聯。設分度裝置的輸出轉（zhuǎn）數

為N,齒輪毛坯齒數為Z1，則分度運動平衡方程式為（wéi）：

       3.2單齒範成運動的實現。

       換置公式與（yǔ）原機床軸向進給加工蝸輪的掛（guà）輪換置公式完全相同，不需另配掛輪。

4結論

     ①通過（guò）傳動鏈的（de）改造，可在國產滾齒機（jī）上加工雙向圓弧齒輪，並且能夠達到原機床加工普通齒輪的精（jīng）度。②采用單齒分度法加工雙向圓弧齒輪，可加工非（fēi）標準齒（chǐ）輪，有利於（yú）齒輪（lún）的優（yōu）化設計，實（shí）現齧合齒輪的等強度。③改造（zào）後的機床（chuáng）利用了原有的傳（chuán）動鏈和掛輪，從而使改造成本大大降低，而（ér）且還可加工普通齒輪，從而使滾（gǔn）齒機的加工範圍得到擴展。