4齿轮机构(上)探究.ppt

仿形法加工的特点： 产生齿形误差和分度误差，精度较低，加工不连续，生产效率低。适于单件生产。 由db=mzcosα可知，渐开线形状随齿数变化。要想获得精确的齿廓，加工一种齿数的齿轮，就需要一把刀具。这在工程上是不现实的。 铣刀 号数 所切 齿轮 12～13 14～16 17～20 21～25 26～34 35～54 55～134 齿数 8把一组各号铣刀切制齿轮的齿数范围 1 2 3 4 5 6 7 8 ≥135 ω ω0 ω ω0 i=ω0 /ω=z/z0 2. 范成法 2.1 齿轮插刀 共轭齿廓互为包络线 切削运动 ω ω0 范成运动 让刀运动 进给 切削 让刀 ω v 范成 v＝ωr＝ωmz/2 2.2 齿条插刀 插齿加工过程为断续切削，生产效率低。 齿条插刀加工时齿廓包络过程 滚刀 进给 进给 ω0 ω v ω ω0 范成运动 v＝ωr＝ωmz/2 γ 滚刀倾斜 t t 滚刀轴剖面 相当于齿条 相当于齿轮齿 条啮合传动 ω0 切削 2.3 齿轮滚刀 被加工齿轮 为什么滚刀要倾斜一个角度呢？ 范成法加工的特点： 一种模数只需要一把刀具连续切削，生产效率高，精度高，用于批量生产。 t t t t γ 三、用标准齿条型刀具加工标准齿轮 标准齿条型刀具比基准齿形高出c*m一段切出齿根过渡曲线。 非渐开线讨论切制原理时不考虑此部分。 GB1356-88规定了标准齿条型刀具的基准齿形。 1. 标准齿条型刀具 h*am h*am c*m c*m 顶线 α=20° πm/2 πm/2 hf=(h*a+ c*)m 2. 用标准齿条型刀具加工标准齿轮 分度线 分度圆 ha=h*am 加工标准齿轮： 刀具分度线刚好与轮坯的分度圆作纯滚动。 加工结果： s＝e＝πm/2 e s ha=h*am hf=(h*a+ c*)m 7 渐开线圆柱齿轮的根切现象及变位齿轮 分度圆 基圆 1. 根切现象 图示现象称为轮齿的根切。 根切的后果： ①削弱轮齿的抗弯强度； ②使重合度ε下降。 一、 渐开线齿廓的根切 P α α rb r ra N1 O1 2. 根切的原因 2 3 B1 PB2PN1 不根切 1 刀具在位置1开始切削齿间； 在位置2开始切削渐开线齿廓； 在位置3切削完全部齿廓； 当B2落在N1点的下方： PB2PN1 B2 P α α rb r ra N1 O1 3 PB2=PN1 不根切 1 刀具在位置1开始切削齿间； 在位置2开始切削渐开线齿廓； 在位置3切削完全部齿廓； 当B2落在N1点之上： PB2=PN1 2 B1 B2 O1 P α α N1 rb r 1 发生根切 4 M 在位置2开始切削渐开线齿廓；在位置3切削完全部齿廓； 已加工好的齿廓根部落在刀刃的左侧，被切掉； 刀具沿水平移动的距离： N1M ＝rφ 沿法线移动的距离： N1K ＝ N1Mcosα 弧长与直线长度相等： N1K ＝ N1N’1 到达位置4时，轮坯转过φ 强调B2的位置 强调N’1是齿廓起始点,并证明该点落在刀刃左边 基圆上N点转过的弧长为： N1 N’1＝rbφ ＝ rφcosα ＝ rφcosα 2 B1 B2 3 α φ N’1 根切 K O1 P α N1 rb r 结论：刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点 N1的右上方，必发生根切。 根切条件为： PB2PN1 B2 发生根切 ra2 3. 渐开线齿轮不发生根切的最少齿数 不根切 刚好不根切 根切 N1 rb1 O1 P ra1 B2 ra3 ∞ h*am 齿条型刀具比齿轮型刀具更容易发生根切。凡齿条刀不根切，则齿轮刀肯定不会发生根切，故只讨论齿条型刀具。 B’ P 极限啮合点N1的位置随基圆大小变动 当N1 B2两点重合时，正好不根切。 不根切的条件： 在△PN1O1 中有： 在△PB2B’ 中有： 代入求得： z≥2 ha*/ sin2α 取α=20°, ha*=1，得: zmin=17 h*am 即： zmin＝2 ha*/ sin2α P N1≥P B2 =mzsinα/2 PN1=rsinα PB2=ha*m/sinα α rb N1 O1 r α B2 rb1 N1 rb3 N1 标准齿轮的优点： 计算简单、互换性好。 缺点： ①当zzmin时，产生根切。但实际生产中经常要用到 zzmin的齿轮。