机械原理06齿轮机构及其设计第3讲.ppt

1）一般不能采用齿数z zmin的齿轮； 径向变位系数x（变位系数） 3. 最小变位系数xmin 正变位齿轮、负变位齿轮和标准齿轮相比较 它们分度圆及基圆尺寸相同 它们的齿厚和齿槽宽不同 它们的齿顶高和齿根高不同 * 本讲教学内容 ◆渐开线齿轮的切制原理 ◆渐开线齿轮的变位修正 ◆ 了解渐开线齿廓的切制原理和根切现象以及渐开线标准齿轮的最少齿数 ◆ 了解渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念 第六章 齿轮机构及其设计 本讲教学目的 本讲重点： 根切现象和最少齿数 变位修正和变位传动的概念 1. 仿形法 一、齿廓切制的基本原理 §6-6 渐开线齿轮的变位修正 1）刀具: 指状铣刀常用于加工大模数m20mm的齿轮和人字齿轮。 盘形铣刀和指状铣刀 2）仿形法的缺点: 分度的误差会影响齿形的精度； 加工不连续，生产率低，不宜用于大量生产。 铣刀的号数有限，造成加工出的齿轮齿形有误差； （2）齿条型刀具(如齿条插刀和齿轮滚刀等)。 1. 范成法(包络法或展成法) 一、齿廓切制的基本原理（续） 1）刀具: （1）齿轮刀具(如齿轮插刀) 一、齿廓切制的基本原理（续） （3）齿轮滚刀 2）用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动 一、齿廓切制的基本原理（续） （1） 范成运动 （2） 切削运动 （3） 进给运动 （4） 让刀运动 3）范成法的优点 （1）同一刀具可以加工模数和压力角相同的齿不同数的齿轮 （2）生产效率较高。 1）齿条型刀具的齿顶较基准齿条高出 c* m一段，以保证切制出顶隙c 。 2)上述刀刃部分加工出来的不是渐开线。 3)刀具齿根部分的圆弧是为了保证刀具与轮坯外圆之间的顶隙c* m 。 1. 标准齿条型刀具 二、用标准齿条型刀具加工标准齿轮 1）刀具的分度线刚好与轮坯分度圆相切 2）齿顶高ha= ha* m;齿根高hf =(ha*+ c*)m; e = s =p/2 二、用标准齿条型刀具加工标准齿轮（续） 1. 根切现象及其后果 ?根切：用范成法加工齿轮时，刀具的顶部切入了轮齿的根部，将齿根的渐开线齿廓切去一部分的现象。 ?根切的后果 降低齿轮传动的重合度。 三、渐开线齿廓的根切 降低轮齿的抗弯强度； 2. 产生根切的原因 用范成法切齿时，刀具的齿顶线超过了啮合线与轮坯基圆的切点N1。 根切动画 设法改变N1点的位置 N1点的位置与被切齿轮的基圆半径 rb的大小有关，rb愈小，则点N1愈接近于节点P, 也就是说产生根切的可能性愈大。 N1点的位置与哪些参数有关？如何改变？ 问题1 三、渐开线齿廓的根切（续） 使刀具的齿顶线不超过啮合线与轮坯基圆的切点N1，即使： 3. 根切问题的解决思路 是否产生根切，取决于被切齿轮的齿数z 基圆半径 rb的大小与哪些参数有关？如何改变？ 问题2 为了不发生根切，齿数 z不得少于某一最少限度。 三、渐开线齿廓的根切（续） z 愈少就愈容易发生根切。 最少齿数 24 30 14 17 zmin 0.8 1 0.8 1 ha* 15? 15? 20? 20? ? 4. 渐开线标准齿轮不发生根切时的最少齿数 三、渐开线齿廓的根切（续） 5. 避免发生根切现象的方法 1）减小齿顶高系数 ha* ha*? ? Zmin ? ha*? ? ?? ? 传动的平稳性和连续性? 三、渐开线齿廓的根切（续） 为了制造齿数 z zmin，而又不发生根切的齿轮，可以采用以下几种方法： 不能用标准刀具切制而要用非标准刀具来切制。 2）加大刀具压力角a ： 加大刀具压力角可以减少zmin a ? ? rb ? ?传递同样的转矩时， 齿廓间的正压力? ? 轴承中的压力? ?功率损耗? 采用非标准刀具切制。 三、渐开线齿廓的根切（续） a ? ? zmin ? 可使用标准刀具切制。 变位修正法：通过改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法。 三、渐开线齿廓的根切（续） 3）变位修正 变位齿轮：采用变位修正法切制的齿轮。 变位后的齿轮齿厚、齿顶高和齿根高等都发生了变化。 1. 变位修正问题的提出 2）不适用于中心距 的场合； 3） 一对标准齿轮相互啮合时，小齿轮齿廓渐开线的曲率半径和齿根厚度较小，啮合次数较多，强度较低。 四、变位齿轮概述 是针对标准齿轮存在的如下一些不足之处提出。 2. 加工变位齿轮时刀具的变位 径向变位量xm： 切制变位齿轮时，刀具由切制标准齿轮的位置沿径向从轮坯中心向外移开或向内移入的距离。 负变位( x0)：指加工齿轮时，刀具移近轮坯中心。 负变位齿轮 四、变位齿轮概述（续） 正变位( x0) ：指加工齿轮时，刀具由轮坯中心移远