汽車轉向器非圓齒扇變變位修形過切分析與消除*

丁國龍，吳 熙，張力惟，向 華

(1.湖北工業大學機械工程學院，武漢 430068；2.國家數控系統工程技術研究中心，武漢 430074)

0 引言

汽車轉向器通常采用變速比非圓齒扇齒條副傳動，以滿足汽車駕駛轉向性能要求，其中非圓齒扇齒條副傳動一直是重要的研究課題。賀敬良等[1]分析了余弦變比傳動規律，唐德威等[2]分析了非圓齒輪副能正確嚙合的條件，丁國龍等[3-4]研究非圓齒扇三維數字化建模方法以及非圓齒扇齒廓誤差的測量方法。這些理論研究為非圓齒扇的插齒加工研究提供了理論基礎。

實際生產中齒輪往往需要修形以改善齒輪傳動性能，在汽車轉向器非圓齒扇變變位修形加工過程中，長期存在齒廓過切現象，導致實際鼓形量偏小，達不到理論設計值。實際生產中企業往往憑借經驗，反復試湊非圓齒扇齒廓鼓形量，生產效率低，精度不高。因此，研究非圓齒扇的修形過切對改善實際生產狀況有著重要意義。樊智敏等[5]發現在齒輪實際加工中嚙合干涉會導致過切現象的發生。丁國龍等[6]研究了轉向器非圓齒扇加工方法，基于華中8型數控系統開發了插齒專機系統。熊鎮芹等[7]基于插齒加工的退刀干涉現象，提出了回轉中心偏離法解決問題。李麗萍、陳鑫燁[8-9]分析了刀具補償半徑對加工過切的影響，發現了不同的刀具補償方法能緩解過切。唐德威、黨蘭煥、韓華等[10-12]根據非圓齒扇加工過程，分析了尖頂、根切、負嚙合、過切等影響加工質量的常見因素，提出了一些可行性措施，但由于過切量較小，影響因素多，只能減少過切現象發生。……