第七章 齒輪齒形加工(及司乃鈞主編《機(jī)械加工基礎(chǔ)》配套)

1、第七章 齒輪齒形加工7.1 概述 齒輪在機(jī)械、儀器、儀表中應(yīng)用很廣。齒輪的質(zhì)量直接影響到機(jī)電產(chǎn)品的工作性能、承載能力、使用壽命及工作精度。7.1.1 齒輪的基本知識(shí) 1、齒輪的分類2、漸開線 齒形輪廓線：漸開線、擺線、圓弧線等。 漸開線齒形的齒輪具有加工、安裝簡(jiǎn)便、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最多。 在平面內(nèi),當(dāng)一直線沿著一個(gè)固定圓作純滾動(dòng)時(shí),該直線上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,稱為該圓的漸開線.這個(gè)圓稱為基圓,這條直線稱為發(fā)生線. 漸開線的形狀與基圓半徑大小有關(guān),基圓半徑愈大,漸開線曲率愈小,曲線愈平坦;反之,則曲率愈大,曲線愈彎曲.4、壓力角 漸開線上各點(diǎn)壓力角不等?；鶊A上壓力角為零，齒頂圓上壓力角最大。分

2、度圓上的壓力角為刀具齒形角，稱為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，20。 漸開線齒輪正確嚙合的基本條件是兩齒輪的m和分別相等。齒形加工時(shí)，刀具的m和必須與被加工齒輪一致。7.2 圓柱齒輪齒形加工 齒形加工方法很多，可分為無屑加工和有屑加工兩大類。有屑加工按其形成齒形原理又分為成形法和展成法。7.2.1 銑齒成形法：用與被切齒輪齒槽法向截面形狀相符的成形刀具切出齒形。1.銑削直齒圓柱齒輪（1）原理：成形法，IT9，Ra：6.33.2m。m8，盤狀模數(shù)銑刀；m8，指狀模數(shù)銑刀。（2）成形銑刀 同一模數(shù)的齒輪銑刀，一般制作8把或15把，表7.1。表34 盤狀齒輪銑刀刀號(hào)及其加工范圍2.銑齒的工藝特點(diǎn)（1）生產(chǎn)成本低。（2

3、）加工精度低。（3）生產(chǎn)率低。7.2.2 插齒 插齒屬于展成法加工。展成法是指利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，在專用齒輪加工機(jī)床上切出齒形的加工方法。（1）插齒機(jī)和插齒刀 插齒刀：相當(dāng)于圓柱齒輪。（2）插齒原理與插齒運(yùn)動(dòng)插齒原理：展成法。插齒加工相當(dāng)于一對(duì)無嚙合間隙的圓柱齒輪傳動(dòng)。插齒運(yùn)動(dòng)包括 主運(yùn)動(dòng)：插齒刀上下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 分齒運(yùn)動(dòng)：強(qiáng)制插齒刀與齒輪坯之 間保持一對(duì)齒輪的嚙合關(guān)系 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出齒深。 圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插齒刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 讓刀運(yùn)動(dòng)：防止擦傷。（3）齒輪坯的安裝內(nèi)孔和端面定位：大批量生產(chǎn)外圓和端面定位：?jiǎn)渭∨a(chǎn)（4）插齒工作范圍 內(nèi)外直齒圓柱齒輪、間距小的雙聯(lián)和多聯(lián)齒輪、內(nèi)

4、外螺旋齒輪7.2.3 滾齒IT8IT7，Ra：3.21.6m。1、滾齒機(jī)和齒輪滾刀齒輪滾刀：相當(dāng)于一個(gè)右旋螺旋齒輪。2、滾齒運(yùn)動(dòng)滾齒原理：展成法。 滾齒運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：滾刀旋轉(zhuǎn)。：分齒運(yùn)動(dòng)：；垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出整個(gè)齒寬。：徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出整個(gè)齒深。ZKnn刀工3、滾齒與插齒比較（1）加工原理相同：展成法（2）加工精度和齒面粗糙度基本相同：精度為87級(jí)，Ra1.6m（3）插齒的分齒精度略低于滾齒， 滾齒的齒形精度略低于插齒。（4）插齒的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。（5）插齒的生產(chǎn)率低于滾齒。（6）加工范圍不同。插齒：內(nèi)齒輪和小間隙多聯(lián)齒輪滾齒：螺旋齒輪、蝸輪和軸向齒輪較大的齒輪軸（7）生產(chǎn)類型相同7.

5、3 圓柱齒輪精整加工7.3.1 剃齒IT7IT6， Ra：0.80.4m。（1）剃齒刀剃齒刀：相當(dāng)于斜齒圓柱齒輪。（2）剃齒原理和剃齒運(yùn)動(dòng)原理：展成法剃齒運(yùn)動(dòng) 剃齒刀旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)一次剃齒刀徑向進(jìn)給0.020.04mm/str，剃齒余量0.080.12mm。7.3.2 珩齒（1）原理：剃齒相同（展成法）。（2）作用：去除齒輪淬火后的氧化皮、齒面毛刺和壓痕。（3）珩磨輪：磨料和環(huán)氧樹脂合成后澆鑄而成，相當(dāng)于斜齒輪，見圖7.12（ m4，帶齒芯； m4，不帶齒芯）。（4）珩齒運(yùn)動(dòng)：剃齒相同， 轉(zhuǎn)速比剃齒高，為10002000r/min，余量為0.010.0

6、2mm，或不留加工余量，徑向進(jìn)給一次完成，實(shí)現(xiàn)磨削、剃削和拋光的綜合作用。 珩磨輪（5）珩齒特點(diǎn)：對(duì)修正齒形精度和齒向精度作用不大，不能修正被切齒輪的分齒誤差，生產(chǎn)率高，改善表面質(zhì)量。常用工序：滾齒剃齒淬火珩齒7.3.3 磨齒IT6IT4IT3， Ra：0.80.2m原理：成形法和展成法。（1）成形法磨齒IT6IT5， Ra：0.80.4 m，用成形砂輪磨削，生產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。成形法磨齒圖7.14 錐面砂輪磨齒雙碟形砂輪磨齒 兩片砂輪傾斜一定角度，構(gòu)成假想齒條兩個(gè)齒的外側(cè)面，同時(shí)磨削兩個(gè)齒槽的兩對(duì)應(yīng)側(cè)面。磨削完畢，工件退離砂輪并進(jìn)行分度，再磨削另外側(cè)面。直至各齒面磨削完畢為止

7、。3、成形法磨齒與展成法磨齒的比較（1）展成法磨齒精度高。（2）展成法磨齒生產(chǎn)率低。（3）展成法磨齒成本高 。雙蝶形砂輪磨齒7.3.4 研齒IT7IT6， Ra：1.60.2m設(shè)備：研齒機(jī)。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220240， 活性潤(rùn)滑油特點(diǎn)：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。1、平行軸線研磨法 （圖7.16） 過程：研磨輪與被研齒輪的 平行軸線研磨法 軸線平行，研磨時(shí)被研齒輪帶動(dòng)研磨輪作無側(cè)隙的自由嚙合運(yùn)動(dòng)，被研齒輪還作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研磨輪被輕微制動(dòng)。經(jīng)一段時(shí)間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉(zhuǎn)，使齒的兩個(gè)側(cè)面被均勻研磨。 特點(diǎn)：由于齒面的滑動(dòng)速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動(dòng)速度大，研磨量也大。2、交叉軸線研磨法 過程：研磨輪與被研齒輪的軸線互相交叉。研磨直齒輪時(shí)三個(gè)研磨輪中的兩個(gè)為斜齒 輪，一個(gè)左旋，一個(gè)右旋，軸線與被研齒輪的軸線互相交叉；另一個(gè)研磨輪為直齒，它的軸 線與被研齒輪的軸線平行。被研齒輪安裝于三個(gè)稍被制動(dòng)的研磨輪之間，并加注研 磨劑，被研齒輪帶動(dòng)研磨輪作無側(cè)隙的自由嚙