齿轮传动是最重要的机械传动形式,螺旋锥齿轮因具有良好的传动性能而得到广泛应用,尤其是在汽车的后桥中普遍采用螺旋锥齿轮传动。为避免渐开线齿面被碰毛,降低噪声和冲击,螺旋锥齿轮的齿端和外锥面齿顶线常需要进行倒角。然而,现在仅限于对齿轮的端面齿形采用机械加工方法进行倒角加工,而齿顶线的倒角是靠工人手工操作砂轮来完成。为解决该技术难题,本文在林汉元高工申报的专利的基础之上,展开对汽车螺旋锥齿轮副中大轮外锥面齿顶线倒角加工方法的研究,主要工作如下:基于汽车螺旋锥齿轮副中的大轮采用的半滚切法加工原理,建立了大轮面锥和切齿刀具内、外刀片切削刃轨迹面的数学方程;通过空间坐标变换矩阵和方程联立,推导出大轮的内、外齿顶线方程,为倒角轨迹的推导提供了理论基础。建立了大轮齿顶线的摆线连续分度法倒角加工的数学模型;推导出倒角刀具的实际运动轨迹,同时获得加工误差和所需要的轴向进给量。建立了倒角刀具设计的数学模型,将其转化为一个有约束优化问题,进而利用MATLAB中的优化程序包,搜索出最佳的设计变量,最终得到倒角刀具的位置和刀具半径。最后,给出一个具体的计算实例。用数值结果和动画仿真验证了上述理论和方法的可行性。