齿轮6分析和总结.docx

6、锥齿轮和准双曲面齿轮齿面修形和失配的重要性和阐述

齿面失配的形貌图

第六章将综述在现行实践中齿面修形的意义和评价。本章为第七章的理解打基础,本章描述了配置失配的一个方法,该方法已通过实验室测试，但还没有投入工业应用，并且它可以最大程度地降低运转噪音和提高承载能力。

6、螺旋锥齿轮齿面修形的意义和评价

引言

螺旋锥齿轮齿面修正的结构受到相对狭窄的限制。就齿轮而言，为了最大程度地降低齿面压力，就需要最大可能的接触面积。然而，为了接触区位移在齿高和齿长方向的充足的余量应该存在。从机床观点看，有机床种类和能实现的修形量大小的限制。

虽然也可以扩展机床的加工能力，但是齿轮机床厂家的设计原理额外的增加了限制，主要集中在给定的机构上。

主要齿轮制造商的修形机构格里森：

-通过不同型号的刀盘进行修形，五刀法，通过特殊的刀齿布置形式和刀盘轴倾斜；

-通过球面刀齿齿廓进行齿廓修形；

-通过附加的展成运动形成的扭矩。克林根贝尔格：

-通过分体式刀盘进行修形；

-通过球面刀齿齿廓进行齿廓修形。奥利康：

-通过特殊的刀齿布置形式和刀盘轴倾斜进行修形；

-通过球面刀齿齿廓进行齿廓修形。

开发了锥齿轮计算程序包，以机床调整卡/3,5,7/开始，能对上述厂家重要的齿轮加工方式进行精确的计算和分析。

除了在设备使用中齿面的压力和齿根的压力的重新计算中的应用之外，这个复杂的计算方法是一个工具，它能实现迄今为止不可能进行的检测。因此，它能显著减少通常在设计、制造，以及之后的测试等应用方法中所需要的时间。此外，为了开发新的潜力进行的试验中，样件的制造将是十分困难的。

齿面修形和失配

对齿面中点和其周围的齿面进行连续的修正被称为“鼓形修形”。在第一种方法中，修正可能依照以下方法被描述：在齿面和齿廓接触区上进行圆弧或抛弧线形状的纵向修形，或者在齿廓上进行齿廓修形。对这两个曲率来说接触线方向特别重要。除了相同鼓形修形和齿廓修形的接触线外，不同方向的接触线实现完全不同效果的齿面修正。

通过锥齿轮机床的运动机构，利用展成法加工齿面，该方法能满足双常数可微分性。当齿面上的某一区域不能满足双常数可微分性时，有效齿面将结束。例如，齿面空切和根切就是这种情况。刀刃上的突端没有体现在齿面上也是因为同样的情况，通过展成法，展成齿廓的数学方程的阶数至少应在刀具齿廓是数学方程的阶数之上。（这个规则适用于某个刀具齿廓形状的产品目录上/5/）。如果一种情况现在限制了对两展成齿面的相互作用的观测，可以说，齿轮机床的展成就会消失，例如，承认突端只是基于接触间距或者扩展（图1，顶部）。在失配形貌图上，位于齿面范围内的接触间距表示............

图1：通过不同的几何和运动方法形成的齿面修正，其失配的变化情况

基于几何学的齿面修正

失配的简单变量是由不同的刀具齿廓，不同的刀盘半径和不同的机床参数设置引起的。这组参数导致了产形轮几何形状上的改变。利用形貌图，可以同时定性和定量地直观地认识到齿面修正的变化。因此，同鼓形修形和齿廓修形一样，齿向和齿廓方向很大程度上受到影响。图1左边表示只有鼓形修形和齿廓修形的齿轮。

如果当使用了上述制造商以外的方法切削小轮时，使用了带突端的刀具，生成的失配形貌图表示在图1中部。从图上可以看出一个急弯形成在齿顶方向。修正值的大小和刀具上的相同。在上面的介绍中，接触线的位置没有发生改变。它主要依靠轮齿的几何形状（螺旋角）和啮合齿面的位置、形状。啮合面可以认为是不变的，因为其最重要的确定值-安装位置和传动比-保持为常数。因此，可以认为接触线的形状和方向也是不变的。

然而，在接触路径方向上，沿接触线的修形和垂直于接触线的修形是各自相关的，并且在设计阶段就必须被考虑的。理想的修形源于期望的赫兹平滑理论和对位移的追求，这都依赖于接触线长度。在接触路径方向上理想的修形也源自于整个齿轮组的位移和啮合冲击的最小化。失配曲率的主方向所产生的方向是那些分别在接触线和接触路径方向。

几何学上的展成齿轮的修正处理，不能预先提供把齿长和齿高方向最为主要

方向的偏离的可能性。产生的齿面修正总是表示一个对运动学的和强度相关要求的偏置，并且连同接触线的位置，通常产生的接触区的形状表示在图1左部和中部。在空载条件下，接触线上一系列的点形成了接触路径。图2显示了在接触线上的不同的接触间距，最小的接触间距形成了接触点。最小的接触间距产生了转

角误差。结合对称的鼓形修形和齿廓修形，倾斜的接触线产生了典型的接触线修形，如图2。

图2：通过展成法形成的大轮和小轮齿面间接触线的相对接触位置

接触区可能在齿面范围内（齿顶，齿根），也可能在其之外，只有中部的一小部分接触区完全在齿面范围内/5/。从图2中的接触间距可以看出，为了消除扭曲，相反趋势的扭曲应该应用到失配形貌图中。

基于运