机械原理十.ppt

§ 10.6渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 二、根切现象及标准齿轮的最少齿数 1、用标准齿条型刀具加工标准齿轮 m刀 = m轮，?刀 = ?轮 （定传动比） 刀具与轮坯的相对位置： —— 相切 → 纯滚？ 刀具中线 轮坯分度圆。（中线——分度线） 根据外圆（预先加工好的）对刀，总进刀量 = 齿全高。 刀具与轮坯的相对运动关系：——纯滚 V刀 = ?轮 r轮 中线与分度圆相切、纯滚。 刀具中线：s = e 齿轮分度圆：s = e —— 标准齿轮 2、根切现象 m（强度）一定，d↓—z↓——范成法加工，产生切齿干涉，——强度↓、?↓ 当齿轮的齿数z减少到一定程度时，用范成法加工齿轮，有时会发现刀具的顶部切入齿轮轮齿根部，而将齿根的渐开线切掉一部分，这种现象称为齿轮的切齿干涉。 切齿干涉 → 强度↓ → ε↓ → 影响传动的平稳性。 3、根切产生的原因 结论（适用于齿轮插刀）： 用范成法加工齿轮时，如果刀具的齿顶线（圆）超过了啮合线与轮坯基圆的 切点N1，则被切齿轮的轮齿必将发生切齿干涉。 讨论： ① 对切齿干涉：m无影响，ha*、α有影响 ② 影响切齿干涉的主要因素：z z↓ —— rb↓—— 愈易发生切齿干涉。 §10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 §10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 4、渐开线标准齿轮的最少齿数 当α=20°，ha* =1时，zmin =17 （17.097） §10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 三、齿轮变位问题的提出 1、标准齿轮的局限性 ① z不能太少（范成法加工齿轮时）zmin =17 ② 不适用于任意中心距a′≠a= 的场合 a′＜a——无法安装；（解决办法：s↓） a′＞a——齿侧间隙大，引起冲击和噪音；（解决办法：s↑） ε↓，影响传动平稳性。 ③ 小齿轮强度弱。 现在我们要找出一种办法，使得当z ＜ zmin时，用范成法加工齿轮时， 不发生切齿干涉，即z ＜ zmin时仍能使用。 1)减小刀具齿顶高系数ha* ha*↓，ε↓，影响传动的连续性和平稳性。不能用标准刀具切制而只能 用非标准刀具。 2)增大刀具角?（压力角?） rb = rcos?，?↑，rb↓，齿廓间正压力Fn = T / rb↑，轴承中的压力↑， 增加了功率的损耗。?变化——非标准刀具 * ha*、?都取决于被加工齿轮的齿数，刀具参数难以标准化。 2、加工z ＜ zmin的齿轮，而不发生根切的方法： § 10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 3)变位修正 轮齿切齿干涉的根本原因，在于刀具的齿顶线超过了被切齿轮的啮合极限点N1，要避免切齿干涉，就得使刀具的齿顶线不超过点N1，只要改变一下刀具与轮坯的相对位置就行了 变位修正：通过改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法。 变位齿轮：用变位方法切制（加工）的齿轮。 四、齿轮变位修正的基本原理 变位量 = x·m —— 刀具中线与节线的距离 x ——变位系数 规定：刀具中线远离轮坯中心时，x为正——正变位；s↑,e↓, ha↑,hf↓,WK↑ 刀具中线靠近轮坯中心时，x为负——负变位。s↓,e↑, ha↓,hf↑,WK↓ 加工m、?、z相同的标准齿轮和变位齿轮： 刀具相同，m刀 = m， ?刀 = ?； 相对运动关系不变：V刀 =ωr 刀具与轮坯的相互位置变化： 标准：刀具中线与节线重合，轮坯分度圆与刀具中线相切纯滚； 变位：刀具中线与节线分离，轮坯分度圆与刀具节线相切纯滚。 刀具中线与节线的距离为xm。 五、变位齿轮的基本参数及几何尺寸 1、基本参数：z、m、α、ha*、c*、x。 与标准齿轮一致 2、避免根切的最小变位系数xmin xmin = 讨论：①当z ＜ zmin时，xmin ＞0——必须 采用正变位 ②当z ＞ zmin时，xmin ＜0——正、负变位均可， 但负变位量＜|xmin·m| § 10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介 正变位x＞0，s↑——抗弯强度↑； 轮齿渐开线外移 ρ↑——接触强度↑； ② 变位齿轮的齿根高和齿顶高 齿根高:hf =(ha*+c*)m-xm 全齿高:h=(2ha*+c*)m不变 齿顶高：ha =ha*m+xm 齿顶圆直径：da =d+2ha 齿根圆直径：df =d-2hf 正变位 x＞0,hf↓，ha↑，df↑，da↑ 负变位 x＜0,hf↑，ha↓，df↓，da↓ 3、变位齿轮基本的尺寸计算 1）相同处 2）不同处 ① 变位齿轮的s、e § 10.6 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮简介