机械制造工程学第5章3.pptx

5. 8 齿轮加工机床与齿轮刀具 5.8.1 齿轮加工机床 齿轮加工机床是加工齿轮轮齿的基本设备。按照被加工齿轮的形状，齿轮加工机床可分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床。 圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机等。 锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥齿轮的铣齿机。 用来精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机和磨齿机等。 ; 1．齿轮加工方法 根据齿形形成的原理，齿轮加工方法可分为成形法和展成法两类。 （1）成形法：成形法是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿。 ;（2）展成法 展成法切削齿轮，其刀具的切削刃相当于齿条或齿轮的齿廓，与被加工齿轮的齿数无关，只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的齿轮，其加工精度和生产率都比成形法高，因而应用也最广泛。 采用展成原理加工齿轮的机床有滚齿机、插齿机、磨齿机、剃齿机和珩齿机等。 ;2．滚齿机 滚齿机广泛用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，又是唯一能加工蜗轮的齿轮加工机床。 （1）滚齿原理 滚齿机是用齿轮滚刀根据展成原理来加工齿轮渐开线齿廓的。;（2）加工直齿圆柱齿轮的传动原理 加工直齿圆柱齿轮的成形运动必须包括形成渐开线齿廓的展成运动和形成直线形齿线的运动。; （3）滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理 斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，其端面上齿廓是渐开线齿形，而齿长方向不是一条直线，是螺旋线。因此，在滚切斜齿圆柱齿轮时，除需要有展成运动，主运动和轴向进给运动以外，为了形成螺旋线齿线，在滚刀作轴向进给运动的同时，工件还应作附加旋转运动B22，而且这两个运动之间必须保持确定的关系：滚刀移动一个工件螺旋线导程时，工件应准确地附加转过一转。 ; 滚切斜齿圆柱齿轮时，展成运动、主运动以及轴向进给运动传动链与加工直齿圆柱齿轮相同，只是刀架与工件之间增加了一条附加运动传动链；这条传动链属于内联系传动链。;; （4）滚刀的安装 在滚齿时，要求滚刀的刀齿螺旋线方向与工件齿槽方向必须一致，这是沿齿向进给切出全齿长的条件。所以，加工前要调整滚刀的安装角。 滚刀加工直齿圆柱齿轮的安装角。滚刀位于工件前面，滚刀的螺旋升角为?0。从几何关系可知，滚刀安装角?＝?0。角度的偏转方向与刀齿的螺旋方向有关。; 用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和工件的螺旋方向都有左、右方向之分，则它们之间共有四种不同的组合。则有?＝???0，式中?为被加工齿轮螺旋角。 ;（6）Y3150E型滚齿机 Y3150E型滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮，使用蜗轮滚刀时，还可以手动径向进给滚切蜗轮。 ;; 传动系统中分析计算任一条传动链的具体步骤是： （1）确定末端件，即这条动链的首、末件； （2）确定首、末件的计算位移； （3）对照传动系统图，列出运动平衡式；在列运动平衡式之前，可先列出其传动路线表达式； （4）根据运动平衡式计算换置机构的传动比。 ; 1）滚切直齿圆柱齿轮的传动链及换置计算 ①主运动传动链 a．找末端件：电动机—滚刀 b．确定计算位移：n电（r/min）—n刀（r/min） c．列出运动平衡式： 根据计算位移关系及传动路线，可得运动平衡式： 式中n刀为滚刀转速。; d．计算换置式 将上面的运动平衡式化简得： 只要确定了n刀，就可计算出uv的值，并由此确定出变速箱中啮合的齿轮对和挂轮的齿数。; ②展成运动传动链 a．找末端件：滚刀—工件 b．确定计算位移：1/K r（滚刀）—1/Z工 r（工件） c．列出运动平衡式 式中u合成表示通过合成机构的传动比。当加工直齿圆柱齿轮时，以轴IX端使用短齿爪式离合器M1, M1 将合成机构的转臂与轴IX连成一体。此时u合成=1。;d．计算换置式 式中e、f为结构挂轮，根据被加工齿轮的齿数选取，用以调整ux的数值，使其不会过大或过小，便于挂轮的选取。 称为分齿挂轮。 ; ③进给运动传动链 a．找末端件：工件（工作台）—刀架 b．确定计算位移：l（r）—f （mm） c．列出运动平衡式： d.计算换置式： 式中f为轴向进给量，单位为mm/r。u进为进给箱轴XVII—XVIII之间的传动比，共有三种：49/35、30/54、39/45。 ; 2）滚切斜齿圆柱齿轮的传动链及换置 滚切斜齿圆柱齿轮与滚切直齿圆柱齿轮的传动链基本相同，只是增加了一条差动运动传动链。这时将短齿离合器Ml换成长齿离合器M2。