第四十讲渐开线齿轮的切制.docVIP

第四十讲 渐开线齿轮的切制 一、齿廓切制的基本原理 图7—34 齿轮加工方法有铸造法、热轧法、冲压法、粉末冶金法、模锻法及切制法，其中最常用的是切制法，根据加工原理不同，切制法又可分为仿形法和范成法两种。 仿形法加工齿轮容易产生齿形误差和分度误差，精度较低，加工不连续，生产效率低。适于单件生产。一般加工时可用与齿轮齿槽形状相同的盘铣刀或指状铣刀铣削或拉刀拉削，如图图7—34所示。 用盘铣刀加工齿轮时，由db=mzcosα可知，渐开线形状随齿数变化。要想获得精确的齿廓，加工一种齿数的齿轮，就需要一把刀具。这在工程上是不现实的，需要限制铣刀的数量，工程中常用铣刀如表7—3。 表7—3 8把一组各号铣刀切制齿轮的齿数范围 铣刀号数 1 2 3 4 5 6 7 8 所切齿轮齿数 12～13 14～16 17～20 21～25 26～34 35～54 55～134 ≥135 指壮铣刀一般只适用于加工大模数m20 的齿轮和人字齿轮。 图7—35 图7—36 范成法(展成法，如图7—35所示)加工齿轮相当于一对齿轮互相啮合，因此加工时一种模数的齿轮只需要一把刀具连续切削，生产效率高，精度高，用于批量生产。具体加工方法有插齿（如图7—36所示）、滚齿（如图7—37所示）、剃齿和磨齿等。 图7—37 2、用标准齿条型刀具加工标准齿轮 2.1标准齿条型刀具 如图7—38所示，标准齿条型刀具比基准齿形高出c*m一段切出齿根过渡曲线。 GB1356-88规定了标准齿条型刀具的基准齿形。 2.2用标准齿条型刀具加工标准齿轮 加工标准齿轮：如图7—38所示，刀具分度线刚好与轮坯的分度圆作纯滚动。加工后，被加工齿轮： s＝e＝πm/2 ha=h*am hf=(h*a+ c*)m 图7—38 3、渐开线齿廓的根切 如图7—39所示，加工齿轮时，有时会出现轮齿根部部分被切除的现象称为轮齿的根切。根切现象出现后，由于齿根变薄，会产生一些不良后果： ①削弱轮齿的抗弯强度； ②使重合度ε下降。 图7—39 图7—40 3.1产生根切的原因 如图7—40所示，刀具在位置1开始切削齿间；在位置2开始切削渐开线齿廓；在位置3切削完全部齿廓；到达位置4时，轮坯转过φ角，基圆转过的弧长为： N1 N’1＝rbφ＝rφcosα 刀具沿水平方向移动的距离：N1M ＝rφ 沿法线移动的距离： N1K＝N1Mcosφ＝ rφcosα 弧长与直线长度相等：N1K ＝N1N’1 已加工好的齿廓根部落在刀刃的左侧，被切掉；因此当刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点N1的右上方，必发生根切。根切条件为： PB2PN1 3.2渐开线齿轮不发生根切的最少齿数 如图7—41所示，当被加工齿轮的模数m确定之后，其刀具齿顶线与啮合线的交点B2就唯一确定，这时极限啮合点N1的位置随基圆大小变动，当N1 B2两点重合时，正好不根切。不根切的条件：P N1≥P B2 在△PN1O1中有：PN1=rsinα=mzsinα/2 在△PB2B ’ 中有：PB2=ha*m/sinα 代入求得：z≥2 ha*/ sin2α 图7—41 即：zmin＝2 ha*/ sin2α 取α=20°, ha*=1， 得： zmin=17 3.3避免根切的措施 图7—42 为了提高齿轮的传动平稳性和强度，加工齿轮时必须避免产生根切，此时，可采用下列措施避免根切现象的发生，如图7—42所示。 a）减小ha* ↓→εα↓→连续性、平稳性↓，须用非标准刀具。 b）加大刀具角α ↑→正压力Fn↑→功耗↑，得用非标准刀具。 c）变位修正，刀具远离轮坯中心。所得齿轮为变位齿轮。