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专利号: 2018112806093
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)设计一级放射型弧形齿弧线:定义一级弧形齿倾角,通过一级弧形齿倾角及起始位置建立一级弧形齿中心弧线,建立一级弧形齿弧线方程;

2)设计二级放射型弧形齿弧线:定义一级弧形齿倾角和二级弧形齿起点所在圆半径,完成磨盘分区,建立二级弧形齿弧线方程,在相邻一级磨齿间均布二级磨齿;

3)设计三级放射型弧形齿弧线:定义三级弧形齿倾角和三级弧形齿起点所在圆半径,完成磨盘分区,建立三级弧形齿弧线方程,在一级磨齿与二级磨齿间或相邻二级磨齿间均布三级磨齿;

4)根据磨盘大小及制造需求,设计磨盘中心角度,完成磨盘设计。

2.根据权利要求1所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,步骤1)包括以下步骤:步骤一、定义一级弧形齿倾角;

设磨盘内径为Ri,外径为Ro,圆心为O,磨区中心圆半径为(Ri+Ro)/2,OB为磨区竖直平分线,磨区中心圆与OB交于点B,当若弧形齿为左旋时,过B在OB左上方作BE;当弧形齿为右旋时,过B在OB右上方作BE;BE与OB夹角为β,预先设定β值;

在磨区内圆上任选一点A,过A、B两点并以BE为切线作圆,与切线BE垂直的直线及与AD垂直的直线交于点O1,点O1即为过点A、B并与BE及AD相切的圆所在圆心,测得圆O1半径为Ra;

圆O1与磨区内外圆相交部分即为弧形齿中心线,设BE与OB的夹角β为一级弧形齿倾角,AD与OA夹角α为一级弧形齿起始倾角;

步骤二、设计一级弧形齿中心弧线方程;

选取O1作为极点,引一条水平射线作为极轴,取逆时针方向为正方向,圆O1上任意一点与极点连线与极轴的夹角为θ,得圆O1的方程为:式(1)即一级弧形磨齿中心弧线AC所在圆方程;

步骤三、设计一级磨齿的内外弧线方程;

设一级弧形齿齿宽为b,则一级磨齿的内外弧线方程分别为:

步骤四、根据磨盘的尺寸及工艺要求分布一级弧形磨齿的个数n,并将所建立的一级磨齿边缘进行圆周阵列,至此一级放射型弧形齿弧线设计完成。

3.根据权利要求2所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,步骤2)包括以下步骤:步骤一、定义二级弧形齿倾角;

设二级弧形齿起始圆半径为R1,二级弧形齿起始圆与相邻两条一级磨齿中心弧线交于F、G两点,二级磨齿所跨区域中心圆半径为(R1+Ro)/2,二级磨齿所跨区域中心圆与相邻两条一级磨齿中心弧线交于H、I两点,对弧FG及HI进行m等分,各等分点作为二级弧形齿起始点Ai及中间位置点Bi,过各中间位置点Bi作BiEi,连接OAi及OBi,BiEi与OBi的夹角为βi,分别过Ai、Bi两点并以BiEi为切线作圆Oi,测得圆Oi半径为Rb;

过Ai作圆Oi切线AiDi,AiDi与OAi夹角αi为二级弧形齿起始倾角,BiEi与OBi的夹角βi为二级弧形齿倾角;

步骤二、设计二级弧形齿中心弧线方程;

以Oi为极点,引一条水平射线作为极轴,取逆时针方向为正方向,圆Oi上任意一点与极点连线与极轴的夹角为θ1,则二级弧形齿中心弧线的方程为:步骤三、设计二级磨齿的内外弧线方程;

设二级弧形齿齿宽为a,则二级磨齿的内外弧线方程分别为:

步骤四、根据一级弧形磨齿的个数n,对二级磨齿边缘进行圆周阵列,磨齿个数为n(m-

1),至此二级放射型弧形齿弧线设计完成。

4.根据权利要求3所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,步骤3)包括以下步骤:步骤一、定义三级弧形齿倾角;

设三级弧形齿起始圆半径R2,三级弧形齿起始圆与相邻两条一级磨齿中心弧线或与相邻的一级和二级弧形齿中心弧线交于J、K两点,三级磨齿所跨区域中心圆半径为(R2+Ro)/2,三级磨齿所跨区域中心圆与相邻两条二级磨齿中心弧线或与相邻的一级和二级弧形齿中心弧线交于M、N两点,对弧JK及MN进行z等分,各等分点作为三级弧形磨齿起始点Ax及中间位置点Bx,过各中间位置点Bx作BxEx,连接OAx及OBx,BxEx与OB2的夹角为βx,分别过Ax点并以BxEx为切线作圆Ox,测得其半径为Rc;

过Ax作圆Ox切线AxDx,AxDx与OAx夹角αx为三级弧形齿起始倾角,BiEi与OBi的夹角βi为三级弧形齿倾角;

步骤二、设计三级弧形齿中心弧线方程;

以Ox为极点,引一条水平射线作为极轴,取逆时针方向为正方向,圆Ox上任意一点与极点连线与极轴的夹角为θ2,则三级弧形齿中心线的方程为:步骤三、设计三级磨齿的内外弧线方程;

设三级弧形齿齿宽为c,则三级磨齿的内外弧线方程分别为:

步骤四、根据一级弧形磨齿的个数n,二级弧形磨齿为n(m-1),对三级磨齿边缘进行圆周阵列,三级磨齿个数为nm(z-1),至此三级放射型弧形齿弧线设计完成。

5.根据权利要求1所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,一级弧形齿倾角小于二级弧形齿倾角,二级弧形齿倾角小于三级弧形齿倾角。

6.根据权利要求5所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,一级弧形齿倾角、二级弧形齿倾角或三级弧形齿倾角的范围为35°~55°。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的三级放射型弧形齿磨盘设计方法,其特征在于,当磨盘采用分片制造时,在设计好的磨盘上根据工艺需要的磨片角度γ设计磨片的齿型,通过圆周阵列形成360/γ个磨片,最终形成整个磨盘。