机械原理第五章.ppt

用齿条刀具范成法切制一渐开线直齿圆柱外齿轮，已知齿数Z=90，刀具的参数：m=2mm, ? =20。,h*a=1, c*=0.25。 (1) 轮坯以ω =1/22.5rad/s的角速度转动，在切制标准齿轮时，齿条刀中心线相对轮坯中心O的距离L=？此时齿条刀的移动速度vd=? (2)如果齿条刀的位置和移动速度都不变，而轮坯的角速度变为ω’=1/23.5rad/s，则此时被切齿轮的齿数Z=？属哪种变位齿轮？变位系数x=？ (3)针对(2)中齿轮，求出其齿顶圆直径da=?基圆半径rb=? 二、根切现象及其避免方法 用范成法加工渐开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。 根切现象 根切将削弱齿根强度，甚至可能降低传动的重合度，影响传动质量。 根切的危害： 根切现象是如何产生的？ 1. 根切现象及产生原因 根切现象是因为刀具齿顶线(齿条型刀具)或齿顶圆(齿轮插刀)超过了极限啮合点（啮合线与被切齿轮基圆的切点）N1而产生的。 分析切齿过程 切齿从点B1开始到点N1切出了轮齿的渐开线部分。 2. 避免根切的方法 提高啮合极限点N1 加大压力角 增加齿数Z 降低刀具齿顶线 减小齿顶高系数 正变位x0 M 不根切的最小齿数： 通过正变位，使得： 不根切的最小变位系数： 一、一对渐开线齿轮的正确啮合条件 若能正确啮合，必须有： 即： 一对渐开线齿轮的正确啮合条件 §5-7 渐开线齿轮啮合传动计算 二、齿轮传动的啮合角?──无侧隙啮合方程式 一对齿轮的啮合情况 标准齿轮啮合 中心距 中心距 中心距 无侧隙啮合 有侧隙啮合 卡死 机械设计中“侧隙”的处理方法 孔的公称直径： 轴的公称直径： 齿轮在设计中的参数均按无侧隙啮合计算，实际啮合的侧隙由公法线长度公差给定。 为保证无齿侧间隙啮合，应该有： 变位齿轮啮合 节圆周上的弧齿厚： 代入 三、中心距及中心距变动系数y 变位齿轮传动的实际中心距为a 当 时 此时为标准齿轮传动，此中心矩称为标准中心距 a，即 变位齿轮传动时，其实际中心距与标准中心距不相等，即 也就是说两齿轮的分度圆不相切 ym为两齿轮的分度圆分离距离。或称中心距变动量，系数y称为中心距变动系数 或 这个系数在变位齿轮的尺寸计算中非常重要 四、渐开线齿轮连续传动条件 1．重合度的基本概念 观察轮齿的啮合过程 实际啮合线与基圆齿距Pb的比值称为重合度,用ε表示： 重合度ε值越大，表明齿轮传动的连续性和平稳性越好，一般机械制造业中，齿轮传动的许用重合度[ε]=1.3～1.4，即要求ε≥[ε]。 2.重合度的计算 3. 重合度的物理意义及影响因素 物理意义 影响重合度的因素 1)齿顶高系数h*a 增大h*a 可使实际啮合线加长,从而增大ε。 2)齿数z1, z2 齿数增多，也可使实际啮合线加长，从而增大ε 当z1一定，z2增至无穷多即变为齿条时，其重合度为： 若设想将z1、z2都增大成齿条时,则重合度ε将趋向于某极限值εmax 当 h*a =1， ?=20°时 εmax=1.981 3） 啮合角? 正传动的角度变位齿轮，其啮合角??，亦即正传动齿轮随其变位系数x1、x2和啮合角?的增大而使重合度ε减小，因此重合度就成为选择变位系数的一个限制条件。 ε将随啮合角?的增大而减小。 当其它条件不变时，若增大安装的中心距会使啮合角?增大，重合度ε减小。因而渐开线齿轮传动的可分性受到传动连续性的制约，必须保证ε1。 *五、渐开线齿轮传动的滑动系数 六、变位齿轮传动的几何尺寸计算 有兴趣的同学可以看书，有问题找老师答疑。 有兴趣的同学可以看书，有问题找老师答疑。 §5-8 变位齿轮传动的类型、应用与变位系数的选择 一、渐开线齿轮传动类型 变位齿轮传动的特性与变位系数和x?=(x1+x2)的大小及变位系数x1，x2分配有关。根据x?，x1，x2的数值，可把齿轮传动分为三种基本类型 1.标准齿轮传动（x?=x1=x2 =0) 这是变位齿轮传动的特例，其啮合角等于分度圆压力 角?，中心距a等于标准中心距a。为避免根切，要求zzmin。这类齿轮传动设计简单，使用方便，可以保持标准中心距，但小齿轮的齿根较弱，易磨损。 齿轮加工实例 冲压齿轮 拉刀拉齿 2.整齿制造 ◆铣 齿 ◆刨 齿 铣 齿 3.包络法制造 ◆插齿 ◆滚齿 ◆磨齿 齿条插刀插齿 齿轮插刀插外齿 齿轮插刀插内齿 磨 齿 齿轮的一般加工工艺路线： 滚齿（插齿） 剃 齿 热处理 珩 齿 滚齿（插齿） 热处理 磨 齿 剃 齿 滚直齿轮 滚斜齿轮 展成法 仿形法 切削法 二、仿形法 　　仿形法是利用与齿轮的齿槽形状相同的刀具直接加工出齿轮齿廓的。盘状铣刀加工齿轮时，铣刀绕自身轴线回