弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算2

1、中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料 第二章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算 第二章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算第一節(jié)弧齒錐齒輪切齒原理、方法概述弧齒錐齒輪的切齒就是按照“假想齒輪”的原理進行的，而采用的切齒方法 要根據(jù)具體情況而定。一、弧齒錐齒輪的切齒原理YS2250(Y225)和Y2280等機床是按所謂“假想平頂齒輪”原理考慮的。就是 在切齒的過程中，假想有一個平頂齒輪與機床搖臺同心，它通過機床搖臺的轉(zhuǎn)動 而與被切齒輪做無隙的嚙合。這個假想平頂齒輪的輪齒表面，是由安裝在機床搖 臺上的銃刀盤刀片切削刃的相對于搖臺運動的軌跡表面所代替，如圖2-1中所示在這個運動過程中，代表假想平頂齒輪輪齒的刀片切削刃就在被切齒輪

2、的輪坯上 逐漸地切出齒形。圖2-2在調(diào)整切齒機床的時候，必須使被切齒輪的節(jié)錐面與假想平頂齒輪的節(jié)錐面 相切并做純滾動，而刀頂旋轉(zhuǎn)平面則需和被切齒輪的根錐相切，如圖2-2所示。所以銃刀盤軸線與被切齒輪的節(jié)錐面傾斜一個大小等于被切齒輪齒根角的角度，這樣就產(chǎn)生了刀號修正問題，從而導(dǎo)致被切齒輪的加工調(diào)整較為復(fù)雜，刀片的規(guī) 格比較多。在加工漸縮齒圓弧齒錐齒輪時，都是采用這種切齒原理的。二、弧齒錐齒輪的切齒方法弧齒錐齒輪的切齒方法分為成形法和展成法兩大類。.成形法用成形法加工的大齒輪齒形與刀具切削刃的形狀一樣。漸開線齒形的曲率和它的基圓大小有關(guān)，基圓越大、齒形曲率就越小，漸開 線就直些；當基圓足夠大時，漸

3、開線就接近于直線。而齒輪的基圓大小是由模數(shù) m 齒數(shù)z和壓力角 的余弦大小來決定的。模數(shù)和壓力角一定時，齒數(shù)愈多，基圓直 徑就越大，相應(yīng)的齒形曲率越小，也就是齒形越接近于直線。對于螺旋錐齒輪， 傳動比也是影響因素之一，當傳動比大一些時，大輪的齒形就更直一些。小輪齒數(shù)（zi） 一定時，傳動比越大，大輪齒數(shù)也就越多，這時大輪的當量圓柱 齒輪的基圓直徑也越大，其齒形接近于直線形，采用成形加工比較方便.當錐齒輪傳動比大于 2.5,時，大輪就可采用成形加工。同時，為了保證其正 確嚙合，相配小輪的齒形應(yīng)加以相應(yīng)的修正，用展成法加工，這種切齒方法叫半 滾切法或成形法。此法生產(chǎn)效率較高，適于大批量生產(chǎn)。半滾切

4、法用以下三種方法加工：用普通銃刀盤加工，齒形為直線形，用于被切齒輪節(jié)角大于45的粗切或傳動比大于2. 5的大輪的精切。在專用機床上以圓拉刀盤加工，簡稱拉齒，齒形是直線形的，適用于傳動 比大于2. 5的大輪。螺旋成形法是半滾切法的特殊形式。在專用機床上，用特殊的圓拉刀盤， 精加工傳動比大于 2.5齒輪副中的大輪，齒形是直線形的。切齒時，刀盤安裝軸 線垂直于被切齒輪的面錐母線，刀盤除具有圓周方向的旋轉(zhuǎn)運動外，還沿其自身 軸向作往復(fù)運動，每個刀片通過齒槽的同時，刀盤軸向往復(fù)一次，而使刀齒頂刃 始終沿著被切齒輪齒根切削。相嚙合的小輪用展成法加工。螺旋成形法切出的輪齒縱向曲面是一個有規(guī)則的、可展的和同向

5、彎曲的漸開 螺旋面，它得到的是收縮齒。但是，可以獲得理論上正確的嚙合，是現(xiàn)在圓弧齒錐齒輪和雙曲線齒輪切齒方法中較完善的一種.展成法（滾切法）展成法是被切齒輪與旋轉(zhuǎn)著的銃刀盤（搖臺）按照一定的比例關(guān)系進行滾切運動，加工出來的齒形是漸開線形的，它是由刀片切削刃順序位置的包絡(luò)線形成的，如圖2-3所示在切齒過程中刀片的順序位置如圖2-4所示.切削時，先切一面（如圖的上側(cè)面）的齒頂和另一面（如圖的下側(cè)面） 的齒根：在滾切過程中，逐漸移向上側(cè)面的齒根和下側(cè)面 的齒頂，最后脫離切削，如同一對輪齒的嚙合運動一樣. 用 此法加工的有以下兩種常用的齒線形狀：在YS225。Y2280或格利森16號等機床上，用刀片

6、切削刃為直線的銃刀盤，齒長方向曲線是圓弧的一部分。在奧利康2號等機床上用刀片切削刃為直線的銃刀 盤，以連續(xù)切削法加工，齒長方向曲線是延伸外擺線的一部分.圖2-4.弧齒錐齒輪的切齒方法弧齒錐齒輪的切齒方法很多.粗切齒多數(shù)是用雙面刀盤同時切齒槽的兩側(cè)齒 面。精切齒常用三種方法，即：單面切削法、雙面切削法和雙重雙面法。這些方 法的特性、優(yōu)缺點和適用范圍列于表 2-1中。選擇切齒方法時，應(yīng)按具體情況。諸如根據(jù)現(xiàn)有的切齒機床和刀盤的數(shù)量以 及被加工齒輪的精度要求等，做出符合客觀實際的決定。如果齒輪的加工精度要 求較高，產(chǎn)量較大、機床與刀盤齊全時，采用固定安裝法比較合適。精度要求不 太高的齒輪可用單刀號單

7、面切削法。半滾切和螺旋成形法適宜于大批量生產(chǎn)。表2-1弧齒錐齒輪切齒方法表切齒方法加工特性需要機床需要刀盤優(yōu)缺點適用范圍單刀號 單面切削 去大輪和小輪輪齒兩側(cè)表面 粗切一起切出，精切單獨進行。 小輪按大輪配切.至少需要1臺 萬能切齒機床一把雙面刀盤接觸區(qū)不太好，效率 低；但可以解決機床 和刀具數(shù)量不夠的困 難.適用于產(chǎn)品質(zhì)量 要求不太高的單件 和小批生產(chǎn).雙面切削法單 臺 雙 面 切 削 法大輪的粗切和精切使用單 獨的粗切刀盤和精切刀盤同時 切出齒槽兩側(cè)表面.小輪粗切使用一把雙面粗 切刀盤；小輪精切分別用一把 外精切刀盤和內(nèi)精切刀盤切出 齒槽的兩側(cè)面.至少需要1臺 萬能切齒機床大輪：粗切一把精

8、切一把 小輪：粗切一把 外精切一把 內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光潔 度較好。生產(chǎn)效率較 前者高.適用于質(zhì)量要求 較高的小批和中批 生產(chǎn).國正安裝法加工特性和單臺雙面切削 法相同.但每道工序都在固定 的機床上進行.大輪：粗切1臺精切1臺小輪：粗切1臺外精切1臺內(nèi)精切1臺大輪：粗切一把精切一把小輪：粗切一把外精切一把 內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光潔 度均好，生產(chǎn)效率也 比較高.但是，需要 的切齒機床和刀盤數(shù) 量都比較多.適用于大批量生 產(chǎn).半滾切法加工特性和固定安裝法相 同.但大輪采用成形法切出， 小齒輪輪齒兩側(cè)表面分別用展 成法切出.和固定安裝 法相同和固定安裝法 相同優(yōu)缺點和固定安裝 法相同.但大輪精

9、切 比用展成法的效率可 以成倍地提高.適用于i2 . 5的 大批量流水生產(chǎn).螺旋成形法加工特性和半滾切法相 同.但在大輪精切時，刀盤還 具有軸向的往復(fù)運動，即每當 一個刀片通過一個齒槽時，刀 盤就沿其自身軸線前后往復(fù)一 次.刀盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就切出一 個齒槽.和固定安裝 法相同和固定安裝法 相同接觸區(qū)最理想，齒 面光潔度好，生產(chǎn)效 率高.是目前比較先 進的新工藝.和半滾切法相同.雙重 雙面法大輪和小輪均用雙面刀盤同 時切出齒槽兩側(cè)表面.大輪，小輪粗 精切各1臺，共 用4臺大輪、小輪粗 精切各一把，共 需四把.生產(chǎn)率比固定安裝法 高，但接觸區(qū)不易控 制，質(zhì)量較差.模數(shù)小于2. 5及傳 動比為1 :

10、1的大批 量生產(chǎn)適用.第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算第二節(jié)單號單面法切齒計算中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料20 21 22 2324 25 2627 28 29 30中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料 第二章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算 第三節(jié)雙面法切齒調(diào)整計算雙面法是用一個刀盤同時切出齒槽的兩側(cè)面，常用于大輪，切小輪時 用單面法。這種方法有簡單雙面法、單

11、號雙面法或固定安裝法。本章主 要介紹固定安裝的雙面法。固定安裝法在切制大輪時，齒槽的兩側(cè)面是用一個刀盤同時精切成 的，采用雙面刀盤加工。這種方法廣泛用于模數(shù)2.517毫米的范圍。固定安裝雙面法切制小輪的齒側(cè)兩面時，分別用內(nèi)外精切刀盤加工。 用不同的機床調(diào)整，分別精切齒的兩側(cè)面。利用對齒規(guī)控制余量分配及 齒厚的一致性。固定安裝法的優(yōu)點表現(xiàn)在對于齒的凸凹兩面接觸區(qū)完全是單獨的控 制。這個方法適合于尤其是生產(chǎn)高精度的錐齒輪。固定安裝雙面法與單刀號單面法的主要區(qū)別為：在采用固定安裝雙面法加工齒輪時，大輪的粗切和精切各采用一把雙 面刀盤加工而成；小輪的粗切采用一把刀盤加工，小輪凸面和凹面的精 切各采用一

12、把單面刀盤加工。共需五把刀盤。而在單刀號單面法加工齒輪時，大小輪的粗精切均可采用一把刀盤加 工。但錯刀距必須小于大輪或小輪最小的齒槽寬，從而使加工效率降低。固定安裝雙面法通常需要五臺機床。分別用于大輪粗切、大輪精切、 小輪粗切、小輪凸面精切和小輪凹面精切。這樣可以減少調(diào)整時間，從 而提高加工效率。因此，固定安裝雙面法廣泛用于大批量生產(chǎn)中。而單 刀號單面法可在一臺機床上，完成大、小輪的粗、精切加工。但每完成 一道工序都要調(diào)整機床，生產(chǎn)效率較低。適合單件小批量生產(chǎn)。此外，由于雙面法采用的刀盤多，接觸區(qū)容易控制，所以采用雙面法 加工的齒輪接觸區(qū)比用單號單面法加工的好。下面為固定安裝雙面法切齒計算表（

13、表2-2）。計算舉例為解放牌載 重汽車后橋螺旋錐齒輪。表2-1固定安裝雙面法切齒計算表（格利森16號銃齒機）序號齒輪參數(shù)和計算公式舉例備注1乙11小輪齒數(shù)2Z225大輪齒數(shù)3m.9端面模數(shù)4o20齒形角5mo35中點螺旋角6bI41的回見7d199小輪節(jié)圓直徑8d2225大輪吊圓直徑9La122.91外錐距10t28.2744mr11h110.52小輪齒頂局12h24.78大輪齒頂局13h；6.47小輪齒根高14h212.21大輪齒根高15123 45小輪節(jié)角16266 15大輪節(jié)角1713 01小輪齒根角182o 5 40大輪齒根角19i1o 20 44小輪根角20St17.41小輪弧齒厚以

14、上數(shù)據(jù)來自幾何計算（即來自產(chǎn)品）21（分）5218o41劃分為1，(21)(12) sin mgsin(5)202014.941刀號計算值222320a23)Sin m1 142用標準刀號24(21)0.5566218用標準刀號后，使 用的中點螺旋角25o33 49 21一下均以此“ m”26cos m0.8191520進行計算，一般應(yīng)27tg m0.67001031介于30。： 40。間28rd刀盤名義半徑（見29b1LmLa -9- 622114.3表 3-7）中點錐距30L L b 96ia102.41內(nèi)錐距31V rd gcos m 28 g 2681.91刀位的垂直坐標94.956序

15、號輪齒參數(shù)和計算公式舉例備 注32333435363738394041424344454647H=L m L 卬os m 2928 g 24Lm 2%gsin m Lm29 2g 282429133133sin a La 9aa2rdL2 289daCOS a133133sin i Li 302rdL2 2830dicos i tgLmW2一 Si cos m 2h2tgLa2920 26 2g 14 38 9W2W2a W2精切留量（見表2-2）Litcos i 2 h1h2 tgLa3010 372 1314389W1a42叱精切留量Wi查表3-10,若大于（43）值就取與（43）向 _S

16、nx1 W2 1.96h2 tg401.96g 14 38cSxn145S10.98cos a 0.98（35）一一，S2t Si104638.789632543.045120.62820660.778046570.494165750.8693677070.36397024.645取4.63.57.31921.719,取 1.71.52413.346517.503910.7705刀位水平坐標大端螺旋角oa 38 55 a小端螺旋角o，i 29 37大輪精切刀頂距大輪粗切刀頂距小輪粗切刀頂距精切留量可見表5-2小輪精切刀頂寬小輪法向弦齒厚序號齒輪參數(shù)和計算公式舉例備注48495051525354

17、5556575859606162636411LilLa - sin agDOS agS19- 34 35 462211L2LLa -sin agDOS agS29- 34 35 4722L2L 49Sxn2S2SPOS a 4735La9420.25cos a 0.25 352251 S1cos 151 46 cos 1d172251 S2 cos 25147 cos 2d28L1L48hxn1h152 1152La9 L48hxn2 h253 1253L9a tg 1 tg 2LHtg32 385656LmVcos m31 26rd28gsin m 57g 24 57Lm29Lmgtg562

18、93856159一W259-40222V31mPd 0.0640.064f 值一用fbf 60.5 rdrd 5828 g 58mdrd6162rd6360118.633120.2788020050.0916140.25951650.01902310.40444.69790.15198 0.027199-0.01689725.664937.96491.3731 1.93134-0.558249 8.523149測量小輪齒厚處的錐距測量大輪齒厚處的錐距小輪法向弦齒高大輪法向弦齒高4.70使齒面呈局部接觸 的刀盤半徑修正量刀盤半徑的總修正 量序號齒輪參數(shù)和計算公式舉 例備 注65Q按.敕8.52刀

19、盤半徑的總修Q整正量圓整值66656406766630.5582496820 23L gtg 2834403820 23 g34403.5071269Sdr6768-4.06536小輪精切刀位修 正量70VSdrSinm69263.37737小輪精切刀位的 垂直坐標修正量71Sdr sin m69242.26287372L gtg g 5628 g38 566.32263773L 29572.78544修正對角接觸齒 輪錐定平行于搖74H 7172736.845204臺的移動量小輪精切的刀位75sini10.354019水平坐標修正76cosi10.93523877L v732.97832X1

20、 cos17678XbLpsin i177 g751.0543879102.5732778大輪粗精切，小 輪粗切刀位222Sd W H3 3122321 V1311otg 2.4479738 B 67 4780q tg Htg3281Qoq右旋兇360 q左旋因67 47左旋 292o13,搖臺角小輪齒回凹面凸面82H1 HH=327431.944445.6348小輪精切刀位的 水平坐標83V1 V V=317091.578898.3333小輪精切刀位的 垂直坐標序號齒輪參數(shù)和計算公式，2222Sdi HiVi 82837596.990126 108.406527,31300056 0.364

21、1733475tc比值的掛輪43 4569 77 tc1L tc Lm15785凹面0.354268凸面0.37407849搖臺滾比掛輪474938 4765 10062 77Dd2rd2g 28228.6Dd2rd D(2g 65892g 65211.56245.64X177-2.98+2.98Xb78+1.051.05根據(jù)一6圖表4-91.2ms320滾比檢驗，搖臺轉(zhuǎn)角n，49 399475tc9475859475一85Z1乙1 48 1851 009475一 87 乙7594 gg 87 1D“1小輪精切 時半徑 大輪精切， 小輪粗切 滾比（在格 利森16號 機床上） 搖臺比掛 輪小輪滾

22、比 精切值小輪精切 滾比掛輪 刀盤名義 直徑小輪精切 刀尖直徑 修正對角 接觸的輪 位修正量 修正對角 接觸的床 位修正量 由于齒線 傾斜的重 疊系數(shù)小輪粗切 時的轉(zhuǎn)角（相應(yīng)于 搖臺轉(zhuǎn)20 ）小輪粗切 時的轉(zhuǎn)角 （當搖臺轉(zhuǎn)過20時）84858687888990919293949596計算說明:1.刀號的確定：第(22)向計算為理論上需要的刀號，要采用最接近的標準刀號。標準刀號11111有0、11、21、31、4、51類推到20-o經(jīng)米用標準刀號后，要在計算出實際的螺旋角m以后就用此螺旋角進行計算。若計算的刀號位于兩個刀號之間，大輪用較大的刀號，小輪用較小的刀號，維持原來的螺旋角，計算仍用平均刀

23、號。螺旋角 m 一般在30到40o間。.刀頂距W的計算：W2為大輪精切刀頂距，一般都圓整到0.25間隔值。對于傳動比大于2.5的一般向上圓整到 0.25值，如6.13圓整到6.25值。對于傳動比小于 2.5的錐齒輪，一般向 下圓整到0.25值。也可以不依 0.25為間隔，如圓整到 0.10。.(61)項中f值為為齒的接觸區(qū)長度對齒長的比值，可取0.4 0.5 , 一般使用0.5。.(81)項中表示搖臺角，當切齒右旋錐齒輪時，刀盤的中心定位于機床中心的上方，此時Q=q.當切齒左旋錐齒輪時，刀盤的中心位于機床中心的下方，此時搖臺角 Q=360 o q。. (91)項中的 X1為切齒小輪時的輪位修正

24、量，這個數(shù)值是由于要消除角接觸而用的。在大輪粗、精切與小輪的粗切都是使用不修正的輪位，也就是使齒輪的節(jié)錐頂點和機床中心相重合。. (92)項中的Xb為切制小齒輪時的床位修正量?！?+ ”表示床位向后移動，“一”表示床位向前移動。. (94)項為搖臺檢查角，對于大輪用 30,對于小輪用20。當1大于120o時搖臺檢查角用16。粗切小輪時，當搖臺轉(zhuǎn)過 20時，工件主軸應(yīng)轉(zhuǎn)過 49391 。精切小輪凹面時，搖臺轉(zhuǎn)過20,工件軸應(yīng)轉(zhuǎn)過4818 ,切凸面時工件軸應(yīng)相應(yīng)轉(zhuǎn)過5100 。這個檢查主要為檢查機床滾比掛輪的正確性。.切齒時的精切齒留量，一般見下表，當批量大而且工藝比較穩(wěn)定時，余量還可減少。.本計

25、算表帶有“”號的計算項目中，“+”號用于凹面，“一”號用于凸面。.機床的水平輪位為齒輪的軸向安裝位置。大輪粗精切以及小輪粗切時的水平輪位為齒輪的安裝距A,加上夾具支撐定位面到主軸端面的距離N,即為A+NL對于小輪的精切應(yīng)當增加或減去水平輪位修正量X-即為A+N X-尺寸A和N如圖5-1陰表2-2精切齒的加工余量齒輪模數(shù)m齒兩側(cè)的加工余量(毫米)2 : 30.53： 60.756 ： 121.0012 : 151.25圖5-1中件1表示夾具本體。0.15 -0.25毫米間隙為夾具輕輕推入 Y225或格利森16號機床 主軸孔時，兩端面間的間隙，當緊住新軸時次減息立即消失。.切齒調(diào)整表如圖5-3;表

26、中括號中的數(shù)字為計算表中的相應(yīng)序號的計算值。.機床調(diào)整表中的主要項目說明：輪位安裝角：此角一般等于被切齒輪的根角。如此調(diào)整則使刀盤刀頂退轉(zhuǎn)端面與齒輪的根錐相 切。表 2-3機床調(diào)整數(shù)據(jù)：切齒方法（固定安裝雙面切削法）調(diào)整項目大輪小輪工序項目粗切精切粗切精切凸面精切凹面輪坯安裝角大輪根角i2小輪根角i 1垂直輪位00000水平輪位修正量000(91)右(91)左心軸伸出長度水平輪位（安裝距+ 修正水平輪位 +心 軸伸出長度床位0.1000.10(92)右(92)左刀位(79)(79)(79)(84)右(92)左搖臺角(81)(81)(81)(81)(81)刀傾角00000刀轉(zhuǎn)角00000分度掛輪

27、滾比掛輪不滾動(86)(86)(88)右(88)左滾比檢驗搖臺轉(zhuǎn)角 工件轉(zhuǎn)角切削速度切削速度掛輪每齒進刀量一秒進給掛輪擺角掛輪備注：計算校對日期表2-4機床調(diào)整項目對照表格林森16號Y225Y228備 注確 士 7E刀 盤 中 心刀位Sd搖臺角qq右旋齒360 q左旋四刀軸傾角 刀轉(zhuǎn)角偏心角2sin 1 -sL270一 q右旋四Q 2-q左旋齒1sd2sin 340偏心角與刀位關(guān)系可見圖5-2確 士 7E 卑怯 齒 輪 位 置輪位垂直輪位床位輪坯安裝角輪位垂直輪位床位輪坯安裝角輪位垂直輪位輪坯安裝角掛 輪分 齒 掛 輪30 i分齒z粗切大輪粗切小輪 及精切大 小輪粗切大輪粗切小輪 及精切大 小

28、輪. Z為被切齒輪 齒數(shù). Zi為分齒時跳越齒數(shù)，一般大-1輪取乙B-Zi5小 輪 取4乙 Bt：T）Zi5，若擺不出完整 齒形則增加Zi ,擺角太大則減小乙，乙不得與Z有公 因數(shù)。10 i分齒 z （機床用1 : 5減速 比）i馬i分齒z（機床用1 : 1減速 比）10 i分齒 z （機床用1 : 5減速 比）i 必 i分齒z（機床用1 : 1減速 比）滾 比 掛 輪i Zp ic7517.5 lc Z 乙p3.5Zi lc Z 乙p17.5 lc Z 乙p3.5Zi lc Z 乙pZ p為平面四輪兇 數(shù)，小輪精切凹面 及凸面時，Zp各不 相同，而且與粗切 時不一樣，粗切及 大輪精切時一般用

29、Zp Jz； Z22。小輪精切的平時齒 輪齒數(shù)為Zp 75c （ic 為格里森16號滾 比）。擺 角 掛 輪一般情況下：大輪35： 40o小輪25： 35o擺角太小時，不容 易擺出完整齒形。切 速 掛 輪依據(jù)刀具材料、工 件材料性能狀態(tài)以 及機床情況，具體 選定。進 刀 掛 輪垂直輪位：工件軸線相對于搖臺軸線的偏置量，此值有正負之分。水平輪位：水平輪位指搖臺中心至機床工件主軸端面的距離，此值等于工件安裝距、夾具高度和水平輪位修正量的和。注意安裝基面若留有磨量時，安裝距尺寸應(yīng)加上磨量值。夾具高度是指心軸伸出長，就是 自工件定位及面刀主軸定位端面間的距離，床位：即工件箱座或刀具主軸箱座沿搖臺軸線方

30、向相對于標準位置的移動量。此值有進退之分。刀位：指自搖臺中心至刀盤中心間的距離，又叫徑向刀位。搖臺角刀傾角刀轉(zhuǎn)角刀轉(zhuǎn)角一般按經(jīng)驗選取，見表 2-4。Y225和Y228沒有擺角掛輪，其擺角的大小決定于分齒跳越齒 數(shù)的多少而定。要保證形成完整齒形所需的擺角。第四節(jié) 單號雙面法切齒計算對于小規(guī)模的弧齒錐齒輪切齒，單號單面法就顯得效率較低，若刀盤選得不合適， 還容易出現(xiàn)倒縮、接觸質(zhì)量差等現(xiàn)象。針對單號單面法加工的缺陷，本文提出了一種 改進方法。該方法將加工與設(shè)計結(jié)合起來，采用合理的設(shè)計與機床切齒調(diào)整， 將大輪 的粗切與精切合并為一道工序，一次將大輪的齒槽切出。對于這一過程，編制了計算 機程序。計算過程

31、中，程序?qū)峁┬枰薷牡妮喤鞒叽缰担?最終生成利用此方法加 工的切齒調(diào)整卡，卡中將提供基本的機床調(diào)整數(shù)據(jù)及修正數(shù)據(jù)。一、切齒分析用雙面刀盤一次性將大輪齒槽切出，可能出現(xiàn)的問題是齒厚達不到要求或輪齒可 能不正常收縮，首先對這兩個問題，進行分析。要保證齒厚，首先計算出大輪中點理論精切錯刀距 W2,此錯刀距要保證輪齒中 點處的側(cè)隙。由于雙面刀盤的刀頂寬 S與刀盤錯刀距W的關(guān)系為：S = ( 0.55 0.65 ) W3,如果實際使用的錯刀距 W2與齒輪要求的錯刀距 W2滿足0 W2 W2 0.3,為防 止齒槽底部出現(xiàn)凸臺或刀具的非切削刃參與切削，不宜調(diào)整刀盤的墊片來滿足錯刀 距，可以增加大輪的齒根

32、高，相應(yīng)增加小輪的齒頂高，此時并不影響齒輪的強度1,重新計算理論錯刀距，直至兩者相等。相反，如果 0 W2 W2 0.3 ,可通過調(diào)整刀 盤上的墊片來達到錯刀距的要求。最后計算出滿足此錯刀距的齒根角或刀號。針對輪齒可能出現(xiàn)不正常收縮，根據(jù)實際選用的刀號與理論刀號的差距， 可能有 兩種情況：(1)實際刀號與理論刀號相差不大(小于4號)，則可選擇合適的切齒刀盤半徑， 并算出小端、大端所需的錯刀距，比較錯刀距來判斷輪齒是否正常收縮。若輪齒收縮 情況滿足要求，則用當前的刀盤。否則，重新選擇刀盤半徑，計算錯刀距，并判斷輪 齒是否正常收縮。(2)實際刀號與理論刀號相差太大(超過 4號)，且機床無刀傾刀轉(zhuǎn)機

33、構(gòu)，此種 條件下就必須用齒根傾斜的方法來滿足刀號，否則可能出現(xiàn)對角接觸等不良情況。刀 號滿足后，判斷輪齒收縮情況的過程與第一種情況完全相同。 齒根傾斜后，輪坯參數(shù) 發(fā)生了變化，相應(yīng)的圖紙上的數(shù)據(jù)需要修改，切齒機床的滾比與水平輪位也需要修正。二、切齒計算根據(jù)以上的切齒分析，切齒計算需考慮兩種情況：(1)齒根不傾斜在大輪齒寬中點處，先計算出大輪切齒刀盤理論錯刀距W2 ,并保證側(cè)隙c：R 一W2 Sti cos2hf 2tg c(3-1)Re上式中，R為中點錐距，Re為外錐距， 為中點螺旋角， 為刀盤齒形角根據(jù)W2 來選擇實際使用的刀盤錯刀距 W2。若0 W2 W2 0.3,由下式求出錯刀距為W2時

34、的 大輪實際齒根高hf2 :1 R- TOC o 1-5 h z hf2 胃 Si cosW2(3-2)2tgRe由于錯刀距W2小于理論錯刀距W2 ,齒根高增加，相應(yīng)的齒根角也隨之增加為f2(對于標準收縮)：_hf2f2arctg(3-3)R根據(jù)算出的f2,可求出滿足實際中點錯刀距 W2的大輪刀盤刀號N。：No 6 f2sin(3-4)對于另一種情況：0 W2 W20.3,則可選擇一大輪刀盤通過調(diào)整墊片厚度使得 W2 W2。以上兩種情況，若刀盤刀號No與No相差不大(|No No| 4),不需要傾斜齒根 來保證刀號，此刀盤是否能用取決定于輪齒的收縮情況。下面分析輪齒收縮情況：首先計算大輪大端螺

35、旋角e和小端螺旋角 ,再根據(jù)hf2,按輪齒標準收縮算出大端齒根高hf2e和小端齒根高hf2i,計算大輪大端錯刀距W2e和小端錯刀距W2i ：R _W2e一 Sti cOS e 2hf2etg(3-5)ReR _W2i一 Sti cos i 2hf 2itg(3-6)Re比較式(3-5)和(3-6),若W2e -W2i-O.2,則可用當前選擇的刀盤；否則，W2e中國齒輪協(xié)會教育培訓(xùn)中心資料 第二章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算 第二章弧齒錐齒輪的加工調(diào)整計算(3-10) 改變刀盤半徑，重新計算 W2e和W2i ,再檢查輪齒收縮是否合適。（2）齒根傾斜由于齒根傾斜后，齒坯參數(shù)需要修改，機床調(diào)整數(shù)據(jù)也需要

36、修正，這一過程比較 繁瑣。但是，在現(xiàn)有刀盤刀號無法滿足要求的情況下， 就需要傾斜齒根來滿足刀號的 要求。用雙面法加工大輪易引起輪齒的不正常收縮，可用齒根傾斜的方法來彌補這一不足。齒根傾斜后由于齒根角的改變，又引起切齒刀盤刀號的變化，因此傾斜的程度 需統(tǒng)籌考慮刀號和收縮的要求。當?shù)侗P名義半徑與錯刀距已經(jīng)確定， 而現(xiàn)有的刀盤刀號與理論刀號相差太大， 利 用現(xiàn)有刀號N。，求滿足該刀號的齒根角 f2 0為了得到f2,同時保證中點錯刀距不 變，可沿齒寬中點傾斜齒根，齒寬中點處的齒根高hf2不變。齒根傾斜后的齒根角f2、 大端齒根圖hf2e分別為：No6sin(3-7)b -hf 2e hf 2 tg f

37、 2（3-8）2將齒根傾斜后的齒根高代入式（3-5）、（3-6）計算大端、小端的錯刀距，判斷輪 齒的收縮情況。如果此時出現(xiàn)不正常的收縮，則需要調(diào)整刀盤半徑或改變傾斜程度（允 許計算刀號與實際使用的刀號相差 4號），重新計算。經(jīng)過以上的調(diào)整與計算，若無可選擇的刀盤來滿足切齒要求，則不能用雙面法來 加工，同時也說明現(xiàn)有的刀盤可選擇的余地太小。三、程序?qū)崿F(xiàn)需要特別指出的是，以上的計算過程與刀盤調(diào)整可能會有多次， 每一次刀盤調(diào)整 與選擇，都需要重新計算來驗證輪齒的收縮情況， 顯然手算不合適。用VB6.0編制的 計算程序來實現(xiàn)，以上過程變得方便快捷。程序從輸入齒輪的基本參數(shù)開始，一系列的運算之后，產(chǎn)生理

38、論切齒刀盤錯刀距， 根據(jù)初始的刀盤參數(shù)，經(jīng)驗證收縮情況之后，確定實際使用的刀盤直徑、錯刀距、刀 號，將這些值帶回初始參數(shù)輸入窗口，重新運算，直到生成切齒調(diào)整卡。程序運算過 程框圖如圖3-1所示。(3-9)在最后生成的調(diào)整卡中，如果采用了齒根傾斜的方式，將會增加兩個機床調(diào)整項， 即床位后退量Xb2和修正后的滾比Ra2 口叫XB2Retg f 2 hfe2Ra2cos f2sin 2由于齒根的傾斜，齒根角及其相關(guān)的參數(shù)都發(fā)生了變化， 程序會給出輪坯變化后 的尺寸，可根據(jù)這些尺寸來修改圖紙。第五節(jié)弧齒錐齒輪的接觸區(qū)修正在齒輪的實際加工過程中，對于調(diào)整卡給出的調(diào)整數(shù)據(jù)，很少會一次性使接觸區(qū) 到位。一般

39、來說，由于影響切齒的因素很多，如果第一次切齒后，在檢驗機上滾檢， 接觸區(qū)如果能夠成片狀出現(xiàn)在齒面上， 那就說明調(diào)整卡的數(shù)據(jù)已經(jīng)比較精確了， 但這 時還不能滿足使用要求，必須對齒面接觸區(qū)進行修正。接觸區(qū)修正是弧齒錐齒輪加工 過程中及其重要的一環(huán)，關(guān)系到切齒的效率和質(zhì)量。對于修正過程，個人經(jīng)驗固然很 重要，但實踐經(jīng)驗必須遵循理論，對不良接觸區(qū)作出正確的判斷， 從量上適當修正機 床調(diào)整參數(shù)值，才能快速的調(diào)試出良好的接觸區(qū)。正常的接觸區(qū)在輕負荷下集中在齒 面中部偏小端處，重載下接觸區(qū)基本布滿整個齒面，但不會發(fā)生邊緣接觸，如圖 5-1 所示。(a)輕載下的接觸區(qū)(b)全載下的接觸區(qū)圖5-1理想的齒面接觸

40、區(qū)Fig.5-1 ideal tooth bearings接觸區(qū)的位置、大小、形狀出現(xiàn)不良狀況，分別與齒面方程在計算點處的泰勒展 開式中的一階、二階、三階等展開式有關(guān)2。我們可以通過一階、二階、三階修正， 可以解決以下各種誤差的修正：一階修正主要解決“壓力角、螺旋角誤差”的修正，即修正：.沿齒高方向的“齒頂接觸、齒高接觸”的不良位置。.沿齒長方向的“小端、大端、交叉接觸”的不良位置。二階修正主要解決“齒長曲率、齒高曲率、對角接觸誤差”的修正，即修正：.沿齒高方向的“過寬接觸、過窄接觸”的不良位置。.沿齒長方向的“過長接觸、過短接觸”的不良位置。.沿對角方向的“內(nèi)對角接觸、外對角接觸”的不良位置

41、。三階修正主要解決“菱形接觸、魚尾形接觸”的修正。菱形接觸是指齒頂處短而齒根處長或者齒頂處長而齒根處短的接觸區(qū)，魚尾形接觸是指一端長而窄而另一端短 而寬的接觸區(qū)。菱形接觸是由于齒高方向法曲率的變化不協(xié)調(diào)而造成的，魚尾形接觸 則是由于齒長方向法曲率的變化不協(xié)調(diào)而引起的?；↓X錐齒輪的接觸區(qū)修正，往往都屬于一階修正和二階修正的內(nèi)容， 一般不需要進行三階修正。因此，本文對三階修正 容內(nèi)容不再敘述。滾動檢驗機是銃齒加工的配套設(shè)備， 一般來說，接觸區(qū)的全部修正通常在小輪上 進行，因為小輪齒數(shù)少，切齒時間少。在滾檢機上，通過上下、前后移動大輪來調(diào)整 接觸區(qū)在齒面上的位置，當接觸區(qū)調(diào)整到合適的位置時，參照此時

42、大輪的移動量來確 定銃齒機上相應(yīng)的修正量。在本章中，所有的調(diào)整均按GH-35機床參數(shù)給出，在滾檢機上大輪相對小輪的移 動方向見下圖5-2。圖5-2大輪相對于小輪的移動方向Fig.5-2 the gears movement direction relative to pinion一階修正方法觸區(qū)在齒長方向上的修正接觸區(qū)位于齒長方向的大端或小端， 是由于螺旋角的誤差造成的，一般用改變刀 位（或偏心角）的辦法來改變輪齒的螺旋角，以達到此種接觸區(qū)的修正。修正的方向：偏心角與刀位Sd的關(guān)系式為：2sin 1 -2K刀位Sd與螺旋角m的關(guān)系式為：SdLm2 rd2 2LmQsin m從以上兩式的關(guān)系可以

43、總結(jié)到：如圖 6-1,大輪向+ V移動，相當于減小了螺 旋角，小輪接觸區(qū)凹面向大端移動，凸面向小端移動；大輪向一 V移動，與之相反。 在銃齒機上偏心角的改變符號與螺旋角相反， 增大螺旋角就要減小偏心角，減小螺旋 角就要增大偏心角。在銃齒機上偏心角的改變量為：3438sin q VKcos /2式中，K為偏心半徑；為偏心角的改變量（分）；q為確定刀盤位置的極角；各種常用機床的K值見表5-1。由此得到在GH-35上進行接觸區(qū)在齒長方向上的修正時的量：45.84sin q Vcos /2V的單位為毫米（mm）時，的單位為%00度，經(jīng)多次在GH-35銃齒機上使用該公式，表明這種算法還是非常準確的。表5

44、-1常見機床常數(shù)KTab.5-1 the common machine s K parameters機床型號偏心半徑KY225、YS2250、525135Y2280、 528、 528C170GleasonNo116 No118111.125GH-3575GH-4590No26171.455.1.2接觸區(qū)位置在齒高方向上的修正水平輪位的改變量是依據(jù)在滾動檢驗機上的安裝距改變來決定的，如果在滾動檢驗機上，當小輪的安裝距改變 H時，才能使沿齒高接觸區(qū)達到要求，那么在銃齒機 上水平輪位所采用的改變量應(yīng)與H相等，但方向相反。是指當大輪向 H方向調(diào)整時，水平輪位的值減小，直觀上表現(xiàn)為工件箱前進；當大輪向

45、H調(diào)整時，水平輪位的值增大，直觀上表現(xiàn)為工件箱后退。即Xp H由于要保證齒深不變，床位改變方向與水平輪位相反，床位改變量:Xb Xp sin i （ 1為小輪根錐角）在銃齒調(diào)整過程中，由于水平輪位的改變，而影響螺旋角的變化，為了保證中點 螺旋角不變，所以相應(yīng)的偏心角要做適當?shù)恼{(diào)整。45.84 cosq cos 1cos /2Xp若水平輪位的值減小，則偏心角要減小，水平輪位的值增大，偏心角要增大。利用滾比來進行接觸區(qū)在齒高方向上的修正當檢驗機上，接觸區(qū)明顯在齒頂或齒根的邊緣，要對齒面的壓力角做較大的修正 時，改變滾切傳動比是一種十分有效地方法。滾比的改變量ic可通過在滾檢機上的 H的改變量而定，

46、公式為:ic cos i 口 ic HLm式中，ic為原用的滾比，i為小輪根錐角，Lm為齒面寬中點的錐距。改變的符 號為：對GH-35, No116,增大滾比切齒頂，減小滾比切齒根；對 Y2280、Y2250, 增大滾比切齒根，減小滾比切齒頂。對于一張好的切齒計算卡，一階修正就可以得到良好的接觸區(qū)， 一階修正相對比 較簡單，是最常用的修正方法。 5.2 二階修正方法5.2.1接觸區(qū)寬度的修正接觸區(qū)的寬窄主要決定于兩嚙合齒面的齒形曲率，增大齒形曲率會使接觸區(qū)變 窄，反之會使接觸區(qū)變寬。在GH-35機床上，只能通過改變銃齒機的垂直輪位來進行接觸區(qū)寬度的修正。 此種修正，調(diào)整起來比較麻煩，往往需要多

47、次調(diào)整修正，實踐經(jīng)驗表明，垂直輪位的 變化量 E 一般在15毫米左右。當垂直輪位改變后，為了保證中點的螺旋角不變，相應(yīng)的偏心角要作出相應(yīng)的變 化，偏心角的改變量為：1 E sin q 2sin150相應(yīng)的水平輪位變化量:式中，m為中點螺旋角,Xptg m cos 11為小輪的節(jié)錐角。相應(yīng)的床位變化量： Xb X p sin 1。各項改變的方向如表5-2表5-2接觸區(qū)寬度修正調(diào)整數(shù)據(jù)的改變方向Tab.5-2 the change direction of adjusting data for tooth bearings width revising調(diào)整 項目齒輪垂直輪位的移動 方向偏心角水平輪

48、 位床位使接觸區(qū) 變寬左旋凸上減少增大減少凹下增大減少增大右 旋凸下減少增大減少凹上增大減少增大使接觸區(qū) 變窄左旋凸下增大減少增大凹上減少增大減少右 旋凸上增大減少增大凹下減少增大減少接觸區(qū)長度的修正接觸區(qū)的長短主要決定于兩共腕齒面節(jié)線曲率半徑的差，一般都用改變銃刀盤直徑的方法來進行對接觸區(qū)長度的修正。這種修正相對簡單有效。根據(jù)接觸區(qū)的長度，銃刀盤的半徑常用下面的經(jīng)驗公式計算：c ，21l220.064rd21i式中，入為當前使用的刀盤半徑，1i為檢驗機上實際接觸區(qū)的長度，l2為要求得到的接觸區(qū)長度。銃刀盤的半徑改變量為r時，為保證中點螺旋角不變，必須相應(yīng)的改變偏心角，偏心角的改變量為：45.84 sin(q m)