随着机械行业的发展，硬齿面齿轮得以广泛的应用，而硬齿面齿轮只有保持较高的制造精度和装配精度，才能充分发挥其承载力高、寿命长、重量轻等优越性能，因此硬齿面齿轮的精加工技术成为目前齿轮制造技术发展的重点之一。而插齿加工技术在加工内齿轮、带台肩齿轮、人字形齿轮过程中是其他加工方法不可替代的，硬质合金插齿刀的研究越来越受到齿轮制造业的重视。

　　目前，导致硬质合金插齿刀即使在稳定的工况条件下也难以推广应用的主要原因是硬质合金插齿刀的抗崩刃能力较差。传统硬质合金插齿刀设计中采用增大侧刃径向负前角绝对值的方法来提高其抗崩刃能力。虽然随着径向负前角绝对值的增大，刀具的抗崩刃能力显著增强，但刀具的构形精度却急剧下降（即使采用一5°径向负前角），可以看出传统插齿刀设计方案中刀具抗崩刃能力的提高与构形精度是一对矛盾。本文针对插齿刀传统设计方案中存在的刀具抗崩刃能力与构形精度相互制约的弊端，提出了一种插齿刀的新构形方法。

　　1新构形方法主要内容新构形方法是以异形凸曲面代替传统的锥面（或平前刀面）作为插齿刀刀齿的前刀面；插齿刀的顶后刀面仍然是圆锥面，构成顶刃后角；刀齿的侧后刀面仍然是渐开螺旋面，左侧右旋，右侧左旋。由于采用异形凸曲面作为插齿刀的前刀面可使刀具侧刃主剖面前角绝对值大幅度增加，而异形凸曲前刀面与侧后刀面的交线即侧刃，同时位于底角一定的圆锥面上，因此插齿刀原构形方法中有关侧刃齿形角的修正、侧刃齿形构形误差的分析方法均可在新构形方法中应用，因此侧刃2设计模型本文着重阐述新构形插齿刀异形凸曲前刀面数学模型的建立过程。在实际研究过程中我们采用具有特定母线形状的砂轮铲磨插齿刀前刀面的工艺方法。根据砂轮铲磨插齿刀前刀面的加工过程（为计算机模拟图）可知，虽然砂轮曲面与前刀面的接触线是变化的，但仍属于成形包络的性质。同时也可以看出砂轮与前刀面的瞬时接触线不是直线，因此前刀面不是直纹面，而是通常所说的异形凸曲面。

　　根据包络原理及空间曲面族求包络面的运动学方法，曲面族中任一曲面与该曲面族包络面在特征点处的相对运动速度与两曲面在特征点处的公法线垂直，即Vd =0.在过特征点k的公共切平面内和过特征点k的截平面内对k点进行速度分析，可以得出这样的推论，过特征点k的截平面内砂轮圆曲线在特征点处相对于前刀面的相对运动速度必沿砂轮圆曲线在特征点处的切线方向。根据这一推论，异形凸曲前刀面数学模型的建立过程如下：取直角坐标系O―xyz和O―xyz，依次固联在砂轮和插齿刀上，其中砂轮轴与x轴重合，插齿刀轴线与Z轴重合，z轴和Z轴重合，初始时刻x轴和x轴重合，动坐标系O―xyz绕z直线运动。插齿刀前刀面曲面法向量与z轴正向夹角为锐角（即前刀面向上）回转体砂轮母线方程为R=R（x）。如所示。

　　t时刻在坐标系O―xyz内用x=x平面截砂轮曲面所得截形曲线即为砂轮圆曲线，如所示。其方程为如所示，在x=x平面内砂轮圆曲线在特征点k处切线的斜率为如所示，在x=x平面内砂轮圆曲线在特征点k处沿y轴方向的速度分量为（4），则任意时刻x=x平面内砂轮圆曲线上特征点坐标必满足下列方程而t时刻砂轮曲面上所有特征点的连线即为t时刻砂轮曲面的特征线，其方程为x=x根据上文分析可知，特征点处砂轮曲面相对于前刀面的相对运动速度在砂轮圆所在平面内的速度分量一定沿砂轮圆曲线的切线方向，如所示，必有下式成立即左右输出轴转速相等，其传动比为i=（2+a）/此时动力流向为变速箱―Z1―Z2―行星排B的行星架亍星排B的齿圈―行星排A的行星架―左端输出轴<行星排B的太阳轮―行星排C的太阳轮― 0，nm乒0时，即仅有液压马达输出动力，由式（3）、式（4）得即左右端输出轴转速相等但方向相反，整机绕原地转向，此时传动比为>亍星排A的行星架左端输出轴<行星排A的行星轮行星排C的太阳轮、<行星轮、行星架右端输出轴。

　　3）当n0乒0，nm乒0时，即变速箱、转向液压马达同时输出动力时，由式（3）、式（4）得由以上两式得，n、n，同向时，n/增大，nr减小；n/>nr、整机向右转，反之向左转。此种情况下动力流向为：从变速箱输出的动力传动情况与仅有变速箱输出动力的传动情况相同；从转向液压马达输出的动力传动情况与仅有液压马达输出动力的传动情况一样。

　　3结束语与传统的转向离合器、制动器式转向机构相比，这种新型差速转向机构具有转向性能好，可实现原地转向，转向半径增大，转动灵活；可实现转向降速增扭；工作可靠，不受压紧力摩擦系数变化的影响；转向操纵省力、方便，用手柄可控制马达转速，可实现不同转向半径的转向的特点。在履带式机械上应用，使其工作性能得较大的改善。

　　3结论丰富了插齿刀构形理论。新构形插齿刀侧刃构形精度显著提高的同时，侧刃主剖面负前角绝对值大幅度增大，使刀具的抗崩刃能力也显著提高。新构形插齿刀设计模型的建立及新构形方法中侧刃空间曲线形式的确定方法为插齿刀制造模型的建立奠定了技术基础，同时对分析刀具的切削性能具有重要的意义。