7.5齿轮机构.ppt

2、铸钢 当齿轮直径d〉400mm，结构复杂，锻造有困难时，可采用铸钢  常用材料：ZG310-570、ZG340-640 正火处理。必要时可调质。 3、铸铁 常用材料：HT300，HT350，QT600-3 抗胶合及抗点蚀能力强，但抗冲击耐磨性差。 适合工作平稳，功率不大低速或尺寸较大形状复杂时用。能在缺油条件下工作，适于开式传动。 4、非金属材料 布质、木质、塑料、尼龙、适于高速轻载。 齿轮常用材料及其力学性能见p113表7-3 * 第七章 齿轮机构 机械工程学院 §7－5 渐开线齿轮的加工及变位齿轮的概念 齿轮加 工方法 仿形法 盘铣刀 指状铣刀 铸造法 热轧法 冲压法 模锻法 粉末冶金法 切制法 最常用 铣削 拉削 1、仿形法铣削 范成法 (展成法共轭法 包络法) 插齿 滚齿 剃齿 磨齿 一、渐开线齿轮的加工 指状铣刀加工 盘铣刀加工 铣刀旋转，工件进给 分度、断续切削。 适用于加工大模数 m20 的齿轮和人字 齿轮。 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。 进给 分度 分度 切削 ω 切削 ω 进给 仿形法加工的特点： 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。 ω ω0 ω ω0 齿轮插刀加工 i=ω0 /ω=z/z0 2、范成法 1） 齿轮插刀 共轭齿廓互为包络线 切削运动 ω ω0 范成运动 让刀运动 进给 切削 让刀 ω v 范成 V＝ωr＝ωmz/2 2） 齿条插刀 插齿加工过程为断续切削，生产效率低。 齿条插刀加工时齿廓包络过程 滚刀 进给 进给 ω0 ω v ω ω0 范成运动 V＝ωr＝ωmz/2 γ 滚刀倾斜 t t 滚刀轴剖面 相当于齿条 相当于齿轮齿 条啮合传动 ω0 切削 3） 齿轮滚刀 被加工齿轮 为什么滚刀要倾斜一个角度呢？ 范成法加工的特点： 一种模数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。 t t t t γ P α α rb r ra N1 O1 分度圆 基圆 二、渐开线齿廓的根切问题 图示现象称为轮齿的根切。 根切的后果： ①削弱轮齿的抗弯强度； 以下分析产生根切的原因: ②使重合度ε下降。 2 3 B1 PB2PN1 不根切 1 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； 当B2落在N1点的下方： PB2PN1 B2 P α α rb r ra N1 O1 3 PB2=PN1 不根切 1 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； 当B2落在N1点之上： PB2=PN1 2 B1 B2 景德镇陶瓷学院专用 O1 P α α N1 rb r 1 发生根切 4 M 在位置2开始切削渐开线齿廓；在位置3切削完全部齿廓； 已加工好的齿廓根部落在刀刃的左侧，被切掉； 刀具沿水平移动的距离： N1M ＝rφ 沿法线移动的距离： N1K ＝ N1Mcosα 弧长与直线长度相等： N1K ＝ N1N’1 到达位置4时，轮坯转过φ K 强调B2的位置 强调N’1是齿廓起始点,并证明该点落在刀刃左边 基圆转过的弧长为： N1 N’1＝rbφ ＝ rφcosα ＝ rφcosα 2 B1 B2 3 α φ N’1 根切 O1 P α N1 rb r 结论：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 B2 P 渐开线齿轮不发生根切的最少齿数 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： 在△PN1O1 中有： 在△PB2B’ 中有： 代入求得： z≥2 ha*/ sin2α 取α=20°, ha*=1，得: zmin=17 h*am 即： zmin＝2 ha*/ sin2α P N1≥P B2 =mzsinα/2 PN1=rsinα PB2=ha*m/sinα B2 B’ α rb3 N1 rb N1 O1 rb1 N1 r α 三、变位齿轮的概念 标准齿轮的优点： 计算简单、互换性好。 缺点： ①当zzmin时，产生根切。但实际生产中经常要用到 zzmin的齿轮。 ②不适合 a’≠a的场合。a’a 时，不能安装。当a’a 时，产生过大侧隙，且ε↓