第四章齿轮机构..ppt

第四章 齿轮机构及其设计 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本节 完！ 谢谢 本章 完！ 谢谢 进给 进给 一、齿廓切制基本原理 1. 仿形法/成形法 form cutting 铣、拉 盘铣刀 分度 切削 进给 空回 指状铣刀 切削 空回 分度 缺点: 优点: 普通铣床加工 精度低 分度误差 刀具齿形误差 db=dcos??=mzcos? 决定齿形(z的函数), 刀具量大。 工程处理: 同m和?的刀具只有8把。 8把一组各号铣刀切制齿轮齿数范围 刀号 齿数 1 2 3 4 5 6 7 8 12~13 14~16 17~20 21~25 26~34 35~54 55~134 ?135 生产率低 空回行程 分度, 夹紧等辅助工作时间长。 应用: 修配和小批量生产。 2. 范成法/展成法/共轭法/包络法 generating （插、滚、刨、剃、磨） 让刀运动 范成 切削运动 空回运动 复位 ?0 ? 范成运动 i=?0/?=z/z0 齿轮型插齿刀 pinion cutter 齿条型插齿刀 rack cutter 切削 空回 v ? 范成 让刀 复位 V=?d/2= ?mz/2 滚齿刀 hob / hobbing cutter 齿轮滚刀 滚齿机 动画 二、用标准齿条型刀具加工标准齿轮 1. 标准齿条型刀具 ? 基准齿形 ? 标准齿条型刀具 顶线 c*m 2. 用标准齿条型刀具加工 标准齿轮 ?=0.38m ?=0.38m 分度线 c*m h*am ?=200 h*am s e ha hf c*m 分度园 分度线 分度圆 基圆 §4-7 根切、最少齿数及变位齿轮 一、 根切和最少齿数 1. 根切 undercutting 2. 根切的影响 降低轮齿抗弯强度； 降低齿轮传动重合度； 部分失去渐开线齿轮 传动特性。 3. 产生根切的原因及最少齿数 结论：刀具顶线超过啮合极限点N1，(PB刀PN1)即发生根切。 刀具顶线不超过啮合极限点N1 当 经圆整得到不发生根切的最少齿数为17齿。 时， 当 经圆整得到不发生根切的最少齿数为17齿。 时， ? xm ? 4. 避免根切的措施 O1 r rb N1 B刀 ? 加大齿轮半径, 使P N1 ? PB刀 其它参数同刀具且标准, 只能增加齿数z. ? 变位: 加大刀具与齿轮中心距离 r’b N’1 O’1 P h*am 范成标准齿轮无根切最少齿数 当h*a=1.0, ?=200时, z min= 17 变位量 xm 变位系数 modification coefficient x B’刀 二、变位齿轮及其齿厚的确定 1、齿轮的切制过程 动画 2、齿轮的变位修正 动画 ? 变位: 加大刀具与齿轮中心距离，正变位，x 0, 变位量 xm 变位系数 x 变位齿轮分度圆齿厚和齿槽宽： 结论：正变位不仅可以制造出齿数小于Zmin且无根切的齿轮，而且 可以增大齿厚，提高齿轮的抗弯强度。 一. 斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 rb B A A K K 发生面 rb B A A K 发生面 发生面 K 基圆柱 Base cylinder 发生面 Generating plane 基圆柱上的螺旋角 helix angle 螺旋角（分度圆柱上的螺旋角） 1.齿廓曲面的形成 渐开线螺旋面 Involute helicoid ？端面齿形 渐开线 直齿轮齿廓曲面的形成 斜齿轮齿廓曲面的形成 渐开线 螺旋面 二齿轮啮合过程 2. 斜齿轮啮合特点 1 K K 啮合面 2 齿面接触线 直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 齿面接触线与齿向（轴线）平行； 齿面接触线为斜线； 突然进入/脱离啮合（加载/卸载）， 传动平稳性差，冲击，振动，噪音大； 逐渐进入/脱离啮合（加载/卸载）， 传动平稳，冲击，振动，噪音小； 齿面接触线 啮合特点： 二、斜齿轮的基本参数 ？端面齿形与齿向法面齿形 ？加工过程刀具与轮齿的相对位置与进刀方向 ? 端、法面参数不同！ ? 标准参数在法面上，端面表达尺寸简洁、清楚！ ？端、法面哪个面上表达尺寸更为简洁、清楚 ? 法面参数为标准参数，将其换算至端面上，在端面上计算 斜齿轮的几何尺寸。 ？标准参数所在平面 问题讨论： 1. 法面模数 mn与端面模数 mt 分度圆柱 standard pitch cylinder B ? pt ? pn ?d d 展 开 ? ? a’ b’ ?n a c b ?t 2. 法面压力角?n与端面压力角