齒輪14.漸開線齒輪切齒原理ppt課件

1、漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理1.1.仿形仿形法法 仿形法是在普通銑床上用軸向剖面外形與被切齒輪齒槽外形完全一樣的銑刀切制齒輪的方法，如下圖。銑完一個齒槽后，分度頭將齒坯轉(zhuǎn)過3600/z，再銑下一個齒槽，直到銑出一切的齒槽。銑直齒銑斜齒動畫演示 加工方便易行，但精度難以保證。由于漸開線齒廓加工方便易行，但精度難以保證。由于漸開線齒廓外形取決于基圓的大小，而基圓半徑外形取決于基圓的大小，而基圓半徑rb=(mzcos)/2rb=(mzcos)/2，故齒廓外形與故齒廓外形與m m、z z、有關(guān)。欲加工準(zhǔn)確齒廓，對模有關(guān)。欲加工準(zhǔn)確齒廓，對模數(shù)和壓力角一樣的、齒數(shù)不同的齒輪，應(yīng)采用不同的刀數(shù)

2、和壓力角一樣的、齒數(shù)不同的齒輪，應(yīng)采用不同的刀具，而這在實踐中是不能夠的。消費中通常用同一號銑具，而這在實踐中是不能夠的。消費中通常用同一號銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪，故齒形通常是近似的。刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪，故齒形通常是近似的。表中列出了表中列出了1-81-8號圓盤銑刀加工齒輪的齒數(shù)范圍。號圓盤銑刀加工齒輪的齒數(shù)范圍。圓盤銑刀加工齒數(shù)的范圍圓盤銑刀加工齒數(shù)的范圍刀號 1 2 3 4 5 6 7 812-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 以上以上刀號

3、1 2 3 4 5 6 7 8加工齒數(shù)范圍加工不延續(xù)，消費效率低，不宜用于批量消費。加工不延續(xù)，消費效率低，不宜用于批量消費?？稍谄胀ㄣ姶采霞庸ぃ恍韫脵C床?？稍谄胀ㄣ姶采霞庸?，不需公用機床。這種方法適用于單件消費而且精度要求不高的齒輪加工。仿形法特點：仿形法特點：漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù)2.2.范成范成法法 范成法是利用一對齒輪無側(cè)隙嚙合時兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理加工齒輪的。加工時刀具與齒坯的運動就像一對相互嚙合的齒輪，最后刀具將齒坯切出漸開線齒廓。范成法切制齒輪常用的刀具有三種：1齒輪插刀 是一個齒廓為刀刃的外齒輪；2齒條插刀 是一個齒廓為刀刃的齒條；3齒輪滾

4、刀 像梯形螺紋的螺桿，軸向剖面齒廓為準(zhǔn)確的直線齒廓，滾刀轉(zhuǎn)動時相當(dāng)于齒條在挪動?？梢詫崿F(xiàn)延續(xù)加工，消費率高。2.2.范成范成法法 加工方法有：插齒和滾齒加工方法有：插齒和滾齒插直齒插直齒插斜齒插斜齒漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù)2.2.范成范成法法 滾直齒滾直齒滾斜齒滾斜齒動畫演示漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù) 用范成法加工齒輪時，只需刀具與被切齒輪的模數(shù)和壓力角一樣，不論被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來加工，這給消費帶來了很大的方便，因此范成法得到了廣泛的運用。2.2.范成范成法法 思索題思索題現(xiàn)有現(xiàn)有4個規(guī)范齒輪：個規(guī)范齒輪：1)m1=4

5、mm,z1=25；2)m2=4mm,z2=50；3)m3=3mm,z3=60；4)m4=2.5mm,z4=40。試試問：問：1哪兩個齒輪的漸開線外形一樣？哪兩個齒輪的漸開線外形一樣？2哪兩個齒輪能哪兩個齒輪能正確嚙合？正確嚙合？3哪兩個齒輪能用同一把滾刀制造哪兩個齒輪能用同一把滾刀制造?這兩個齒這兩個齒輪能否改成用同一把銑刀加工？輪能否改成用同一把銑刀加工？漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù)3.3.根切景象根切景象用范成法加工齒輪用范成法加工齒輪時，假設(shè)刀具的齒頂線時，假設(shè)刀具的齒頂線或齒頂圓超越實際嚙或齒頂圓超越實際嚙合線極限點合線極限點N時，被加工時，被加工齒輪齒根附近的漸

6、開線齒齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種廓將被切去一部分，這種景象稱為根切如下圖。景象稱為根切如下圖。 根切使齒輪的抗彎強度減弱、承載才干降低、嚙合過程縮短、傳動平穩(wěn)性變差，因此應(yīng)防止根切。漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù)3.3.根切景象根切景象 如下圖為齒條插刀加工規(guī)范外齒輪的情況，齒條插刀的分度線與齒輪的分度圓相切。要使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒頂線不得超越極限嚙合點N。漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù)漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理4.4.規(guī)范外齒輪的最少齒數(shù)規(guī)范外齒輪的最少齒數(shù) 模數(shù)一定時，規(guī)范刀具的齒頂高也一定，即刀具的齒頂線位

7、置一定，所以要使刀具的齒頂線不得超越極限嚙合點N，就必需改動N點的位置。如圖，N點位置與被切齒輪的基圓半徑有關(guān)。基圓半徑越小， N點越接近節(jié)點C，產(chǎn)生根切的能夠性越大。又被切齒輪的模數(shù)和壓力角與刀具的一樣，所以能否會產(chǎn)生根切取決于被切齒輪齒數(shù)的多少。r b= rcosa=(mzcosa)/24.4.規(guī)范外齒輪的最少齒數(shù)規(guī)范外齒輪的最少齒數(shù) 實踐運用中，為了使齒輪傳動構(gòu)造緊湊，允許又少量根切，可取Z min=14漸開線齒輪的切齒原理漸開線齒輪的切齒原理( (續(xù)續(xù) 前面討論的都是漸開線規(guī)范齒輪，它們設(shè)計計算簡單，互換性好。但規(guī)范齒輪傳動仍存在著一些局限性： (1)受根切限制，齒數(shù)不得少于Zmin，

8、使傳動構(gòu)造不夠緊湊；2不適宜于安裝中心距a不等于規(guī)范中心距a的場所。當(dāng)aa時，雖然可以安裝，但會產(chǎn)生過大的側(cè)隙而引起沖擊振動，影響傳動的平穩(wěn)性；3一對規(guī)范齒輪傳動時，小齒輪的齒根厚度小而嚙合次數(shù)又較多，故小齒輪的強度較低，齒根部分磨損也較嚴(yán)重，因此小齒輪容易損壞，同時也限制了大齒輪的承載才干。變位齒輪的概念變位齒輪的概念變位齒輪的概念變位齒輪的概念 為了改善齒輪傳動的性能，出現(xiàn)了變位齒輪。如下圖，當(dāng)齒條插刀齒頂線超越極限嚙合點N1，切出來的齒輪發(fā)生根切。假設(shè)將齒條插刀遠(yuǎn)離輪心O1一段間隔xm，齒頂線不再超越極限點N1，那么切出來的齒輪不會發(fā)生根切，但此時齒條的分度線與齒輪的分度圓不再相切。這種

9、改動刀具與齒坯相對位置后切制出來的齒輪稱為變位齒輪，刀具挪動的間隔xm稱為變位量，x稱為變位系數(shù)。刀具遠(yuǎn)離輪心的變位稱為正變位，此時x0；刀具移近輪心的變位稱為負(fù)變位，此時x0。規(guī)范齒輪就是變位系數(shù)x=0的齒輪。 刀具分度線變位齒輪變位齒輪規(guī)范齒輪規(guī)范齒輪變位齒輪的齒廓變位齒輪的齒廓 由于齒條刀具變位后，其節(jié)線上的齒距和壓力角都與分度線上一樣，所以切出的變位齒輪的模數(shù)、齒數(shù)和壓力角都不變，即變位齒輪的分度圓和基圓都不變，其齒廓漸開線也不變，只是隨變位系數(shù)的不同，取同一漸開線的不同區(qū)段作齒廓。ha*m-xmN1EN1E=CN1sin=rsin2=mz/2sin2式中式中z為被切齒輪的齒數(shù)。為被切齒輪的齒數(shù)。聯(lián)立以上二式得聯(lián)立以上二式得xha*-z/2sin2由式由式zmin=2ha*/sin2，xha*(zmin-z)/zmin由此可得最小變位系數(shù)為由此可得最小變位系數(shù)為xmin=h