双重收缩齿直齿锥齿轮的几何计算和加工.pdf

双重收缩齿直齿锥齿轮的几何计算和加工 第六图书馆 详细介绍了双重收缩直齿锥齿轮的几何计算过程 根据双重收缩直齿锥齿轮的特点总结了一套铣削加工的方法 该方法可减少 刀具修形 提高齿轮啮合精度 详细介绍了双重收缩直齿锥齿轮的几何计算过程 根据双重收缩直齿锥齿轮的特点总结了一套铣 削加工的方法 该方法可减少刀具修形 提高齿轮啮合精度 双重收缩齿直齿锥齿轮 几何计算 加工水利电力机械高旭 周湘衡中钢集团衡阳重机有限公司 湖南衡阳4210022007第六图书馆 第六图书馆 第 2 9卷 第 9 期 2 0 0 7年 9月 水利 电力机 械 w a te r cons ervancy ei j e ctri c p 0 r machi nery v0 1 2 9 no 9 s e p 2 0 0 7 双 重收 缩齿 直齿锥齿轮 的几何计算和加工 ge o me t r i c c a l c u l a t i o n a n d ma c h i n i n g o f s t r a i g h t t o o t h e d c o n e s h a p e d b e v e l g e a r t h d o u b l e r e d u c t i o n t o o t h 高旭 周湘衡 中钢集团衡阳重机有限公司 湖南 衡阳4 2 1 0 0 2 摘要 详 细介绍 了双重收缩直齿锥齿轮的几何计算过程 根据 双重收缩直齿锥齿轮 的特点 总结 了一套铣 削 加工 的方 法 该方法可减少刀具修 形 提 高齿轮啮合精度 关键词 双 重收缩齿直齿锥齿轮 几何计 算 加工 中图分类号 3 v 6 1 1 t h 1 3 2 4 2 1 文献标识码 b 文章编号 1 0 0 6 6 4 4 6 2 0 0 7 0 9 0 0 3 2 0 3 0 引言 双重收缩齿 直齿 锥齿轮不 同 于一 般直齿 锥齿 轮 它的齿顶 圆锥 节圆锥和齿根圆锥的顶点交 于中 心线上的 3 点 形成 3个 中心 一般模数较大 故双 重收缩齿直齿锥齿轮与直齿锥齿轮的计算不 同 一 对相啮合的双重收缩齿直齿锥齿轮图纸应给出大端 模数 齿数和齿形角等 它的节径 节锥角和节锥半 径的计算与标准直齿锥齿轮相 同 其余计算都有它 独特的几何计算公式 1 双重收缩齿直齿锥齿轮的几何计算 根据双重收缩齿齿高从大端到小端急剧减小 的 特点 即在齿宽全长范 围内各个截面的齿高均各异 各个截面的模 数也不相 同 我们取齿宽 的大端 中 间 小端 3 个截面来计算该齿 轮的齿 高 模数 计算 原理如图 1 所示 节锥线和根锥线交点为 o 节锥 线和顶锥线交点为 o 2 o 至节锥线大端长度为 r f o 至节锥线大端长度为 尺 已知一 对双 重 收缩齿 直齿 锥齿 轮 大端模 数 ml 3 0 小齿轮齿数 z l 2 1 大齿轮齿数 z 2 4 6 齿 形角 a 2 0 齿宽 b 2 1 0 齿数比 u z 2 z 1 求各部 分几何尺寸 图1 双重收缩齿直齿锥齿轮的几何计算 1 节锥角 t an 1 21 0 4 5 65 2 1 2 4 3 2 1 5 9 y 一 6 5 2 7 4 5 2 当量齿数 z 1 zl 2 1 2 3 c o s 2 4 3 2 1 5 0 8 5 v 1 收稿 日期 2 0 0 7 0 6 1 3 作者简介 高旭 1 9 6 1 一 男 湖南衡阳人 中钢集团衡阳重机有限公司工程师 从事计算机网络管理兼 c a d应用推广和机械加工工装设计 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第 2 9卷第 9期 高旭 等 双重收缩齿直齿锥齿轮 的几何计算和加工 3 3 zv 2 4 6 v 2 1 1 0 7 6 5 丽 3 大端截面节径 d l 1 ml z 1 3 0 2 1 6 3 0 d 12 ml z 2 3 0 4 6 1 3 8 0 4 锥距 r dl l 7 58 5 小端模数 2 1 6 9 4 ms 厂 6 中问模数 m 0 5 ml m 0 5 3 0 2 1 6 9 4 2 5 8 4 7 7 中间截面节径 d 1 m z1 2 5 8 4 7 2 1 5 4 2 7 8 8 dm 2 m z 2 2 5 8 47 4 6 1 1 8 8 9 6 5 8 小端截面节径 d 1 m z 1 21 6 9 4 2 1 4 5 5 5 7 4 ds 2 m z 2 21 6 9 4 4 6 9 9 7 9 2 4 9 齿高增减量 兀 ml m 兀 3 0 2 5 8 4 7 4 4 0 3 6 3 9 7 8 9 6 2 1 0 中问截面齿顶高 h m 2 5 8 4 7 1 1 中间截面齿根高 f m 言 m m 言 2 5 8 4 7 3 0 1 5 5 1 2 大端截面齿顶高 ha l h a 2 5 8 47 8 9 6 2 3 4 8 0 9 1 3 大端截面齿根高 h n hfm a 3 0 1 5 5 8 9 6 2 3 9 1 1 7 1 4 d 端截面齿顶高 h ha m a 2 5 8 47 8 9 6 2 1 6 8 8 5 1 5 小端截面齿根高 hf s hf m a 3 0 1 5 5 8 9 6 2 2 1 1 9 3 1 6 中间截面齿全高 h hf m 2 5 8 4 7 3 0 1 5 5 5 6 0 0 2 1 7 大端截面齿全高 h i h l h n 3 4 8 0 9 3 9 1 1 7 7 3 9 2 6 1 8 小端截面齿全高 h h f s 1 6 8 8 5 2 1 1 9 3 3 8 0 78 1 9 锥间夹角 n 0 0 8 5 3 5 4 5 2 4 2 t a nu b 一 u 斗 2 0 根锥距 r 3丽 9 1 1 7 4 5 8 2 1 顶 锥距 r 3丽 4 8 0 9 4 0 7 8 2 7 2 2 顶锥角 1 1 0 2 4 3 2 1 5 4 5 2 4 2 2 9 2 4 5 8 2 2 6 5 2 7 4 5 4 5 2 4 2 7 2 0 2 2 3 根锥角 n 一 0 2 4 3 2 1 5 一4 5 2 4 2 1 9 3 9 3 3 一 6 5 2 7 45 一 5 2 4 6 0 3 5 0 1 2 4 中问截面顶圆直径 d m 1 dm 1 2h mc o s 1 5 4 2 7 8 8 2 2 5 8 4 7 c o s 2 4 3 2 1 5 5 8 9 8 1 3 d 也 d 也 2h m c o s 2 1 1 8 8 9 6 5 2 2 5 8 4 7c o s 6 5 2 7 45 1 21 0 4 3 3 2 5 中问截面根圆直径 df ro 1 d 1 2hf mc o s 81 5 42 7 8 8 2 3 0 1 5 5 c o s 2 4 3 2 1 5 n 4 8 7 9 25 df ro 2 din 2 2hf m c o s 8 2 1 1 8 8 9 6 5 2 3 0 1 5 5c o s 6 5 2 7 4 5 1 1 6 3 91 9 2 6 大端顶圆直径 d l 1 d n 2h i c o s i 6 3 0 2 3 4 8 0 9c o s 2 4 3 2 1 5 6 9 3 3 31 d 1 2 d 12 2h o l c o s 82 1 3 8 0 2 3 4 8 0 9 c o s 6 5 2 7 4 5 1 4 0 8 91 2 2 7 大端根圆直径 d n 1 d n 一 2hn c o s 31 6 3 0 2 3 9 1 1 7 c o s 2 4 3 2 1 5 5 5 8 8 31 dn a d 12 2hf l c o s 8 2 1 3 8 0 2 3 9 1 1 7 c o s 6 5 2 7 4 5 1 3 4 7 51 2 8 d 端顶圆直径 d 1 d 1 2h c 0 s 1 4 5 5 5 7 4 2 1 6 8 8 5 c o s 2 4 3 2 1 5 n 6 9 3 33 1 d s 2 ds 2 2h c o s 2 9 9 7 9 2 4 2 1 6 8 8 5 c o s 6 5 2 7 4 5 1 0 1 1 9 4 8 2 9 b 端根圆直径 d 1 d 1 2h r c o s 31 4 5 5 5 7 4 2 21 1 9 3 c o s 2 4 3 2 1 5 41 7 01 6 df s 2 d 2 2hfs c o s 82 9 9 7 9 2 4 2 2 1 9 3 c o s 6 5 2 7 4 5 9 8 0 3 21 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 3 4 水利 电力机械 2 0 0 7年 9月 2 双重收缩齿直齿锥齿轮的铣削加工原理 根据双重收缩齿大 中 小 3个截面的齿形的特 点 它区别于标准锥齿轮主要有 2点 1 双重收缩齿在 中间截面为标准锥齿轮齿形 大端齿高均增加 a值 小端齿高均减小 值 2 双重收缩齿大 中 小 3个截 面具有近似 的 渐开线齿形 大 小 端齿形在齿根 齿顶处误差略 大 但趋于均匀 故双重收缩 齿直齿锥齿轮均以中 间截面齿形作为加工 检验的基础 根据上述双重收缩齿 齿形 的 2个特性 可采用 成形铣齿法 利用专用胎具并设计成形铣刀 对双重 收缩齿直齿锥齿轮进行铣 削 成形铣齿法加工原理 如 图 2所示 图 2成形铣齿法加工原理 图 由齿轮啮合原理可求 出锥齿轮的齿面方程 它 与背锥面的交线即为背锥上的理论齿形 将被加工 齿轮节锥角扳至水平 成形铣刀截形采用 中间模数 齿形 铣刀垂直于节锥母线 以形成正确的渐开线齿 形 并完成 2个方向的切削运动 平行于节锥母线 的 纵向进给 垂直于节锥母线的横向进给 铣削时 以 中间截面齿深为基准 小端需横 向退刀 退刀量 a 大端需横向进给进刀 进刀量 也就是说 如果从小端起始 向大端纵向铣削 当 纵向走刀走完全齿宽的长度时 大端齿根深度应 与 小端齿根深度一致 而当铣削中间截面时 相对小端 齿根深度 铣刀要横向进给 此时的铣齿深度等于 中间截面的全齿高 铣刀从中间截面纵向走刀 铣 至大端时 大端齿根深度应与中间截面齿根深度一 致 当铣削大端截 面时 铣刀相 对中间截 面齿 根深 度 再横向进给 至此才铣够 大端全齿深度 同 理 在全齿宽范围内 各个截面相对于小端切齿深度 均应横 向进给 b t a n o 6为任意一个截面至小端的齿 宽长度 以形成正确的双重收缩齿的根锥角及渐开 线齿形 由于机床不能实现铣刀在全齿宽长度上横 向进给的连续运 动 所 以最后 还需修齿 修平 根锥 角 简捷 的方法是在刨床上将根锥 角扳至水平 利 用齿形样板对刀 刨平根锥角 根据双重收缩齿大 中 小 3 个截面具有近似的 渐开线齿形的特点 可以用一把成形铣刀铣削这类 齿轮 以中间截面的模数 当量齿数和压力角作渐 开线并适当延长 中间截 面齿形作为成形铣刀的截 形 加工 出大 小端 齿形误差更趋合理 根据上述原理设计 的铣刀 铣削 的双重收缩齿 直齿锥齿轮可满足 8 级以下精度要求 3 结束语 采用本文提 出的方法在整个齿面上进行加工 十分方便快捷 刀具修形后的加工误差应在全齿面 上进行计算以掌握实际情况 求切深变化时可使小 端留有适量齿槽间隙以减少或消除干涉现象 成对 齿轮用指状