雙向圓弧（hú）齒輪是圓弧齒（chǐ）線、圓弧齒廓圓（yuán）柱齒輪的簡稱，它綜合了圓弧齒線圓（yuán）柱齒輪和雙圓弧齒輪的特點，形成齒廓和齒線雙向圓弧的新齒型。因在接觸區域是（shì）齒高和齒（chǐ）長兩個方向的雙重凸（tū）凹齧合，增大了齧（niè）合點的相對（duì）曲率半徑（jìng），使接觸區變（biàn）得更（gèng）長更寬，從而降低（dī）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

      雙向（xiàng）圓弧齒輪的切齒屬於單齒範成法，采用雙向圓弧齒（chǐ）條與雙向圓弧齒輪相齧合的原理。切齒刀（dāo）盤構成了圓（yuán）弧齒條的一個齒（chǐ），刀盤刀齒為（wéi）雙圓弧形，它一方麵（miàn）作旋轉的主切削運動切除切屑形成齒輪的齒槽；另一方麵又與切向刀架一起，在被加工（gōng）齒輪的切線移動。與此同時，齒輪也以相同的切線速度同向轉動，從而構成了齒條齒輪的齧合運動，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）齒廓族的（de）包絡線，刀（dāo）盤中心一般在齒輪的中（zhōng）截麵上，以加工（gōng）出（chū）對稱（chēng）的（de）輪齒，所以齒輪中（zhōng）截麵的齒（chǐ）廓是圓弧齒廓的包絡線。當刀（dāo）盤齒廓圓心在節線上時，刀具齒廓的齒形與齒輪的（de）齒形相同，且為瞬時成（chéng）形。對於平行於中截麵的其它截麵齒廓近似圓弧齒廓。刀盤在切齒過程中，粗切時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個齒側麵，它們始終（zhōng）隻能充（chōng）當圓（yuán）弧（hú）齒條的一個齒。當切完（wán）一個齒後，需要對齒輪毛坯進行單齒分度。如此不斷分度，從而切出齒（chǐ）輪的全部輪齒。

2 機床運動分析

      加工雙向圓弧（hú）齒（chǐ）輪（lún）的輪齒采用（yòng）單分度原理逐齒加工，機床完成如下運動：①主切削運動，即刀盤的旋轉運動；②刀盤與（yǔ）工件（jiàn）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（dāo）盤的徑向進退刀運（yùn）動；④分齒運動；⑤工（gōng）件（jiàn）和刀盤的快速（sù）返回（huí）運動。

      在國產（chǎn）滾齒機上要完成以上運動是很困難的，因為（wéi）國產滾齒機是連續範成運動鏈。而加工雙向圓弧齒輪（lún）時，要求切（qiē）齒刀盤每完成一次範成運動，齒輪毛坯進行（háng）一次分齒，而且（qiě）刀盤的主切削運動與範成運動是相互獨立的。因此，需要切斷原滾齒機的主運（yùn）動與範成運動的聯係，才（cái）能實現單齒範成和單齒（chǐ）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運動鏈與主切削電機接通；二是增加一個輔助電機作為範成運（yùn）動的動力源。因前者對於國產（chǎn）滾齒機是很（hěn）困難的，隻能采用後者。此外，還應使單齒範成運（yùn）動和單齒分度運動相互（hù）獨立，這（zhè）就需（xū）要增加一個分（fèn）度裝置，使範成運動與分度運動互不幹涉（shè）地將運動傳給（gěi）齒輪毛坯。

      切斷原（yuán）滾齒機的主（zhǔ）運動與範成運動的聯係，才（cái）能實現單齒範成和單齒分度運（yùn）動。這就需對（duì）滾齒（chǐ）機的傳動鏈進行改造。改造的辦法有兩個：一（yī）是增加傳（chuán）動鏈使範成運動鏈與主切削電機接通；二是增加一個輔助電機作（zuò）為範成運動的（de）動力源。因前者對於國產滾齒機是很困難的，隻能采用後者。此外，還應使單齒範成運動和單齒分度運動（dòng）相互獨立，這就需要增加一個分度裝置，使範成運動與分度運動互不幹涉地將運動傳給（gěi）齒輪毛坯。

3機床傳（chuán）動鏈的改造

      3.1單齒分度機構的設置

     國產滾齒機（jī）都有合（hé）成機構，見（jiàn）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和滾刀刀架，使工（gōng）作台和滾刀下進給（gěi），，通過齒輪d3傳給合（hé）成機構輸入附加運動傳給（gěi）軸Ⅱ, &，使工作台產生附加轉（zhuǎn）動，從而切削出（chū）齒輪所需的螺旋角。設係杆轉速（sù）為no>，齒輪Z1 和Z3 的轉速分別為n1 和n3，H%，則（zé）有(n1-n0)/(n3-n0)=--1，即（jí）n3=2n0-n1. 因此，合成機構的兩個（gè）運動輸入是相互獨立的，可以（yǐ）作為滾齒機（jī）加工雙向圓弧（hú）齒輪時單齒分度和單齒範成運動的兩個輸入是（shì）合適的。設運動從齒輪h輸入稱為（wéi）入X1

      為了分度裝置結構簡單、操作方便，可將單齒分（fèn）度裝置的運動（dòng）與合成機構的X1 入口相聯。設分（fèn）度裝置的輸出轉數

為N,齒輪毛坯齒數為Z1，則分度運動平衡方程式為（wéi）：

       3.2單齒範成運動的實現。

       換置公（gōng）式與原機床軸向進給加（jiā）工蝸輪的掛輪換置公式完全相同，不需另（lìng）配掛輪（lún）。

4結論

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