8机械设计第八章解析.ppt

2.范成法??? 滚直齿 滚斜齿 动画演示 渐开线齿轮的切齿原理(续） 用范成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带来了很大的方便，因此范成法得到了广泛的应用。 2.范成法??? 思考题????? 现有4个标准齿轮：1)m1=4mm, z1=25；?? 2)m2=4mm, z2=50；? 3)m3=3mm, z3=60；??? 4)m4=2.5mm, z4=40。? 试问：1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？ 2）哪两个齿轮能正确啮合？ 3）哪两个齿轮能用同一把滚刀制造? 这两个齿轮能否改成用同一把铣刀加工？ 渐开线齿轮的切齿原理(续） 3.根切现象 ??? 用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切（如图所示）。 根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。 渐开线齿轮的切齿原理(续） 3.根切现象 如图所示为齿条插刀加工标准外齿轮的情况，齿条插刀的分度线与齿轮的分度圆相切。要使被切齿轮不产生根切，刀具的齿顶线不得超过极限啮合点N。 渐开线齿轮的切齿原理(续） 渐开线齿轮的切齿原理 4.标准外齿轮的最少齿数 模数一定时，标准刀具的齿顶高也一定，即刀具的齿顶线位置一定，所以要使刀具的齿顶线不得超过极限啮合点N，就必须改变N点的位置。如图，N点位置与被切齿轮的基圆半径有关。基圆半径越小， N点越靠近节点C，产生根切的可能性越大。又 被切齿轮的模数和压力角与刀具的相同，所以是否会产生根切取决于被切齿轮齿数的多少。 r b= rcosa=(mzcosa)/2 8.5.2 轮齿的根切现象，齿轮的最小齿数 用展成法加工齿数较少的齿轮时，常会将轮齿根部的渐开线齿廓切去一部分，如图所示。这种现象称为根切。应设法避免。 对于标准齿轮，是用限制最少齿数的方法来避免根切，不发生根切的最少齿数zmin=17。为了获得比较紧凑的结构，允许齿根部有轻微根切时，zmin=14。 变位齿轮:改变刀具与齿坯相对位置后切制出来的齿轮。 变位量：刀具移动的距离xm 变位系数：x 正变位：刀具远离轮心的变位，x0 负变位：刀具移近轮心的变位, x0 标准齿轮: 变位系数x=0的齿轮。 8.5.3 变位齿轮传动 一对直齿轮啮合时，沿整个齿宽同时进入啮合，并沿整个齿宽同时脱离啮合。因此传动平稳性差，冲击噪声大，不适于高速传动。 一对斜齿轮啮合时，齿面上的接触线由短变长，再由长变短，减少了传动时的冲击和噪音，提高了传动平稳性，故斜齿轮适用于重载高速传动。 o o 8.6. 斜齿圆柱齿轮 法面参数mn、αn、han、cn 法面参数为标准值。 * * 端面齿距和法面齿距 斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分 1、基本参数 ? pt P n 8.6.2斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 1）、螺旋角β 螺旋角表示轮齿的倾斜程度 β 传动平稳性 Fa 斜齿轮分左旋和右旋，一般取β＝18°～15°，人字齿取25°～40° 右旋 左旋 端面参数 mt、αt、hat、ct ，计算的基本尺寸是在端面上计量的。 * * 斜齿圆柱齿轮与直齿一样.也有齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数5个基本参数。但有端面和法面之分。分别用下标t和n表示。 m n= m t cos? 2 其他参数 法面齿数 法面模数 法面压力角 齿顶高和顶隙在端面和法面都相等 进刀方向 pn tgαn = tgαt cosβ 3 几何尺寸计算 由斜齿轮齿廓曲面的形成可知，斜齿轮的端面齿廓曲线为渐开线。从端面看，一对渐开线斜齿轮传动相当于一对渐开线直齿轮传动，故可将斜齿轮的端面参数代入直齿轮的几何尺寸计算方式来计算。 ? Pt 8.6.3 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和重合度 ?? (3)两轮螺旋角大小相等、方向相反，即?1=-?2。内啮合时 ?1=?2 一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是: (1)两轮的法面压力角相等αn1=αn2=α; (2)法面模数相等 m n1= mn2 =mn; b B2 B2 斜齿轮传动的重合度 直齿轮： 斜齿轮： ε的增量： △ε＝△L/pbt 分析图示直齿轮和斜齿轮在啮合面进入 啮合(B2 B2)和退出啮合(B1 B1)的情形。 △L βb βb B1 B1 ＝b tgβb /pbt ＝ε+ △ε 若 b＝100，β＝20° mn＝2 则： B1 B1 b B2 B2 L ε＝L /pb εγ＝(L+△L)/pbt ＝b tgβ/pt △ε＝5.45 c d