機(jī)械原理課件 第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)-3

1、第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)10-6 漸開線齒輪的變位修正漸開線齒輪的變位修正o 一、齒廓切制的基本原理一、齒廓切制的基本原理n 1、仿形法、仿形法Form Copying Method o 1）刀具）刀具n 盤形銑刀盤形銑刀n 指狀銑刀指狀銑刀第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 盤形銑刀盤形銑刀常用于加工常用于加工m20mm的齒的齒輪和人字齒輪。輪和人字齒輪。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 2）仿形法的特點(diǎn)）仿形法的特點(diǎn):n 使用一般銑床，刀具簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；使用一般銑床，刀具簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；n 可以加工直齒、斜齒和人字圓柱齒輪；可以加工

2、直齒、斜齒和人字圓柱齒輪；n 可以加工齒條和圓錐齒輪；可以加工齒條和圓錐齒輪；n 銑刀的號(hào)數(shù)有限，加工的齒輪齒形可能有銑刀的號(hào)數(shù)有限，加工的齒輪齒形可能有齒齒形誤差形誤差；n 分度誤差分度誤差影響齒形精度；影響齒形精度；n 加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低，不宜用于大量生產(chǎn)。加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低，不宜用于大量生產(chǎn)。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 2、范成法、范成法Generation Methodo 1）刀具）刀具n （1）齒輪型刀具）齒輪型刀具(齒輪插刀齒輪插刀)切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)

3、計(jì)n （2）齒條型刀具）齒條型刀具(齒條插刀和齒輪滾刀等齒條插刀和齒輪滾刀等)切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 2)范成法的優(yōu)點(diǎn)范成法的優(yōu)點(diǎn)o （1）同一刀具可以加工模數(shù)和壓力角相同、）同一刀具可以加工模數(shù)和壓力角相同、齒數(shù)不同的齒輪齒數(shù)不同的齒輪;o （2）生產(chǎn)效率較高。）生產(chǎn)效率較高。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 二、用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪二、用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪n 1. 標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀

4、具標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具o 1）刀具的齒頂較基準(zhǔn)齒條高出）刀具的齒頂較基準(zhǔn)齒條高出c*m一段，以保證一段，以保證切制出頂隙切制出頂隙c= c*m ，但加工出來的不是漸開線。，但加工出來的不是漸開線。o 3)刀具齒根部分的圓弧保證刀具與輪坯外圓之間刀具齒根部分的圓弧保證刀具與輪坯外圓之間的頂隙的頂隙c*m 。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 2、用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪、用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪o 刀具位置：刀具分度線與輪坯分度圓相切；刀具位置：刀具分度線與輪坯分度圓相切；n 齒頂高取決于輪坯：齒頂高取決于輪坯：ha= ha* m；n 齒根高取決于刀具齒頂：齒根高取決于刀具齒頂：

5、hf =(=(ha*c* ）m；n 無側(cè)隙嚙合：無側(cè)隙嚙合：e = s刀刀 =m/2、 s =e刀刀 =m/2第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 三、漸開線齒廓的根切三、漸開線齒廓的根切n 1. 根切現(xiàn)象其后果根切現(xiàn)象其后果o 根切：根切：用范成法加工用范成法加工齒輪時(shí)，刀具的頂部齒輪時(shí)，刀具的頂部切入了輪齒的根部，切入了輪齒的根部，將齒根的漸開線齒廓將齒根的漸開線齒廓切去一部分的現(xiàn)象。切去一部分的現(xiàn)象。o 根切的后果根切的后果n 降低輪齒的抗彎強(qiáng)降低輪齒的抗彎強(qiáng)度；度；n 降低齒輪傳動(dòng)的重降低齒輪傳動(dòng)的重合度。合度。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 2. 產(chǎn)生根

6、切的原因產(chǎn)生根切的原因o 用范成法切齒時(shí)，用范成法切齒時(shí)，刀具的齒頂線超過了嚙合刀具的齒頂線超過了嚙合線與輪坯基圓的切點(diǎn)線與輪坯基圓的切點(diǎn)N1（嚙合極限點(diǎn)）。（嚙合極限點(diǎn)）。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 3. 根切問題的解決思路根切問題的解決思路o 使刀具的齒頂線不超過嚙合線與輪坯基圓的切使刀具的齒頂線不超過嚙合線與輪坯基圓的切點(diǎn)點(diǎn)N1，n N1點(diǎn)的位置與被切點(diǎn)的位置與被切齒輪的齒輪的基圓半徑基圓半徑 rb的大小有關(guān)的大小有關(guān)。rb愈小，愈小，N1愈接愈接近于節(jié)點(diǎn)近于節(jié)點(diǎn)P ；rb愈小，產(chǎn)生根愈小，產(chǎn)生根切的可能性愈大。切的可能性愈大。PBPN 1第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其

7、設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)是否產(chǎn)生根切，取決是否產(chǎn)生根切，取決于被切齒輪的齒數(shù)于被切齒輪的齒數(shù)z cos2cosmzrrb o z 愈少就愈容易發(fā)生愈少就愈容易發(fā)生根切；根切；n 為了不發(fā)生根切，為了不發(fā)生根切，齒數(shù)齒數(shù) z不得少于某不得少于某一最少限度，即一最少限度，即不不發(fā)生根切的最少齒發(fā)生根切的最少齒數(shù)數(shù)第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 4. 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 20 20 15 15 ha*10.810.8zmin17143024PBPN 1 sin21mzPN sin/*mhPBa 2*sin2ahz 2*minsin2ah

8、z 第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 5. 避免發(fā)生根切的方法避免發(fā)生根切的方法o 為了制造齒數(shù)為了制造齒數(shù) z zmin，且不發(fā)生根切的齒，且不發(fā)生根切的齒輪，可以采用的方法：輪，可以采用的方法：n 1）減小齒頂高系數(shù)）減小齒頂高系數(shù) ha*ha* zmin v ha* 傳動(dòng)的平穩(wěn)性和連續(xù)性傳動(dòng)的平穩(wěn)性和連續(xù)性 2*minsin2ahz v 不能用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制，要用不能用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制，要用非標(biāo)準(zhǔn)刀具非標(biāo)準(zhǔn)刀具來切制。來切制。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 2）加大刀具壓力角）加大刀具壓力角 加大刀具壓力角可以減少加大刀具壓力角可以減少zminv rb 傳遞同

9、樣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，傳遞同樣的轉(zhuǎn)矩時(shí)， 齒廓間齒廓間的正壓力的正壓力 軸承中的壓力軸承中的壓力 功率損耗功率損耗 v采用采用非標(biāo)準(zhǔn)刀具非標(biāo)準(zhǔn)刀具切制。切制。 2*minsin2ahz zmin 第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 3）變位修正）變位修正n 變位修正：通過變位修正：通過改變改變刀具與輪坯的相對(duì)位刀具與輪坯的相對(duì)位置置來切制齒輪的方法。來切制齒輪的方法。n 變位齒輪：采用變位變位齒輪：采用變位修正法切制的齒輪。修正法切制的齒輪?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)刀具切制。可使用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制。變位后齒輪的分度圓變位后齒輪的分度圓及基圓與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相及基圓與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。同。變位后齒輪的齒厚、變位后齒輪的

10、齒厚、齒頂高和齒根高等與齒頂高和齒根高等與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同。標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)o 四、變位齒輪概述四、變位齒輪概述n 1. 變位修正是變位修正是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪不足提出針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪不足提出的的o 1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪一般不能采用）標(biāo)準(zhǔn)齒輪一般不能采用z 0) ：加工齒輪：加工齒輪時(shí)，刀具由輪坯中心時(shí)，刀具由輪坯中心移遠(yuǎn)移遠(yuǎn)。正變位齒輪；正變位齒輪；n 負(fù)變位負(fù)變位( x00負(fù)傳動(dòng)負(fù)傳動(dòng) x1x200；大齒輪采用負(fù)變位，大齒輪采用負(fù)變位，x20 ，正傳動(dòng)，正傳動(dòng)a a y0 y0 r r 兩輪的齒全高均降低兩輪的齒全高均降低ym第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1. z1+ z22zmin 而而不根切，結(jié)構(gòu)不根切，結(jié)構(gòu)緊湊。緊湊。2. 改善小齒輪的改善小齒輪的磨損情況。磨損情況。3. 強(qiáng)度提高，提強(qiáng)度提高，提高承載能力。高承載能力。4. 沒有互換性，沒有互換性，須成對(duì)使用，須成對(duì)使用，齒頂降低使齒頂降低使。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 5. 變位齒輪傳動(dòng)的類型變位齒輪傳動(dòng)的類型o 3. x1+x20 n 不等變位齒輪傳動(dòng)（角度變位齒輪