雙（shuāng）向圓弧齒輪是圓弧齒線、圓弧齒廓圓柱齒輪的簡稱，它綜合了圓弧齒線圓柱齒輪和（hé）雙圓弧齒輪的特點，形成齒廓（kuò）和齒線雙（shuāng）向圓弧的新齒型。因在接觸區域是齒高和齒（chǐ）長兩（liǎng）個方向的雙（shuāng）重凸凹齧合，增大（dà）了齧合點的相對曲率半徑（jìng），使接觸區變得更長更寬，從而降低了齒麵接觸應力和齒根彎曲應力，使承載能力大大提高，故有廣闊的應用前景。

1切齒原理

      雙（shuāng）向圓弧齒輪的切齒屬於（yú）單齒範成法，采用（yòng）雙向圓弧齒條與雙向圓弧齒輪相齧合的原理。切齒刀盤構成（chéng）了圓弧齒條的一個齒，刀盤刀齒為雙圓弧形，它一方麵作（zuò）旋轉的主（zhǔ）切削運（yùn）動切除（chú）切屑形成齒輪的齒槽；另一方麵又與切向（xiàng）刀架一起，在被加工齒輪的切線移動。與此同時，齒輪（lún）也以相同的切線速（sù）度（dù）同向轉動，從而構成了齒條（tiáo）齒輪的齧合運動（dòng），並展成出齒輪的整個輪齒齒麵。

      被加（jiā）工齒輪的（de）齒廓是圓弧齒條齒廓族的包絡線，刀盤中心一般在齒輪的（de）中（zhōng）截（jié）麵上（shàng），以加工出對稱的輪齒，所以齒輪中截麵的齒廓是圓弧齒廓（kuò）的包絡線（xiàn）。當刀盤齒（chǐ）廓圓（yuán）心在節線上時，刀具齒廓的齒形與（yǔ）齒輪的齒形相同，且為瞬時成形。對於平行於中截麵的其它截麵齒廓近似圓弧齒廓（kuò）。刀盤在切齒過程中，粗切時雙麵刀盤隻（zhī）切出齒輪一個齒槽（cáo），精切時單麵刀齒隻能切出齒輪一個齒側麵，它們始終（zhōng）隻能充當圓弧齒條的一個齒。當切（qiē）完一個齒後，需要對齒輪毛坯進（jìn）行單齒分度。如此不斷分度，從而切出齒輪的（de）全部輪齒。

2 機床運動分（fèn）析（xī）

      加工雙向圓弧（hú）齒輪的（de）輪齒采用單分度原理逐齒加工，機床完成如下運動（dòng）：①主（zhǔ）切削運動，即刀盤的（de）旋轉運動；②刀盤與工件之間的（de）範成運動，即圓弧（hú）齒條與工件的齧合運（yùn）動；③工件或刀盤的徑向進退刀運動（dòng）；④分齒運動；⑤工件和刀盤的快（kuài）速返回運動。

      在國產滾齒機上要完成以（yǐ）上運動是很困難的，因為國產滾齒機是連續（xù）範（fàn）成（chéng）運動鏈。而加工雙向（xiàng）圓弧齒輪時，要求切齒刀（dāo）盤每完成一次範成運動（dòng），齒輪毛坯進行一次分齒，而且刀盤的主切削運動與範成運動是相互獨立的。因（yīn）此，需要切斷（duàn）原滾（gǔn）齒機的主運動與範成運動的聯係，才能實現單齒範成和單齒分度運動。這就需對滾齒機的傳動鏈進行改造。改造的辦法（fǎ）有兩個：一是增加傳動鏈使範成運動鏈與主（zhǔ）切削電機接通；二是增加一個輔助（zhù）電機作為範成運動的動力源。因前者對於國產滾齒機是（shì）很（hěn）困難的，隻能采用後者。此外，還應使（shǐ）單齒範成運動和單齒分度運動相互獨（dú）立，這就（jiù）需要增加一個分（fèn）度裝置，使範成運動與（yǔ）分度運動互不（bú）幹涉地將運動傳給齒輪（lún）毛坯。

      切斷原滾齒機的（de）主運（yùn）動與範成運動的聯係，才能實現（xiàn）單（dān）齒範成和單齒分度運動。這就需對滾齒機的傳動鏈進行改造。改造的辦法有兩個：一是增加傳動鏈使範成（chéng）運動（dòng）鏈與主切削電機接（jiē）通；二是增加一個輔（fǔ）助電機作為範成運（yùn）動的動力源。因前者對（duì）於國產滾齒機是很困難的，隻能采用後者。此外，還應使單齒範成（chéng）運（yùn）動（dòng）和（hé）單（dān）齒（chǐ）分度運動相互獨立，這就需要增（zēng）加一個分度裝（zhuāng）置，使範成運動與分度運（yùn）動互不幹涉地將運動傳給（gěi）齒輪毛坯（pī）。

3機床傳動鏈的（de）改造

      3.1單齒分度機構的（de）設置

     國產滾齒機都有合成機構，見圖1。主電機變速後通過齒輪b 將（jiāng）動力傳（chuán）給分配軸I，1，再將動力分別輸入給合成機構的齒g和滾刀刀架，使工作台和滾刀下進（jìn）給，，通過齒輪d3傳給合成機構輸入附加運動傳給（gěi）軸Ⅱ, &，使工作台產生附加轉動，從而切削出齒輪所需的螺旋角。設係杆轉速為（wéi）no>，齒（chǐ）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，合成機構的（de）兩（liǎng）個運動輸入（rù）是相互獨立的，可（kě）以（yǐ）作為滾齒機加工雙向圓弧齒輪時單齒分度（dù）和單齒範成運動的（de）兩個輸入是合適的。設運動從齒輪h輸入稱為入X1

      為（wéi）了分度裝置結構簡單、操作方便（biàn），可將單（dān）齒分度裝置的運動與（yǔ）合成機構的X1 入口相聯。設分度裝置的輸出轉數

為N,齒輪毛坯齒數為Z1，則分度運動平衡（héng）方程式為：

       3.2單齒範成運動的實現（xiàn）。

       換（huàn）置公式（shì）與原機床軸向進給加工蝸（wō）輪（lún）的掛輪（lún）換（huàn）置公式完全相同，不需另（lìng）配掛輪。

4結論

     ①通過傳（chuán）動鏈的改造（zào），可在國產滾齒機上加工雙向圓弧齒（chǐ）輪，並且能夠達到原機床加工普通齒輪的精度。②采用單齒分度法（fǎ）加工雙向圓弧齒輪，可加工非標準齒輪，有利於齒（chǐ）輪的（de）優化設計，實現齧合齒輪的等強度。③改造後的機床利用了原有的傳動鏈和掛輪，從而使改造成本大大降低，而且還可加（jiā）工普通齒輪，從而使滾齒機的加工範圍得到擴展（zhǎn）。