齿轮传动及测量理论ppt课件.ppt

Presentation介绍 TheoryofGearingandMeasurement齿轮传动及测量理论Dr J rgB rnerCorporateR D ZentraleForschungZFFriedrichshafenAG da齿顶圆直径tipdiameterdNa dFa dab有效齿顶圆直径effectivetipdiameterdFa min最小有效齿顶圆直径min effectivetipdiameterdNf max最大有效齿顶圆直径max SAPdiameterdNfSAP直径SAPdiameterdFf齿根形状直径rootformdiameterdf根圆直径rootdiameterdfv砂轮齿顶位置 假想齿根圆直径 SAP startofactiveprofileSAP 有效齿形的起点 Diameters直径 dfv ThreadmodelStep1 Wrapathreadaroundthebasecircle Step2 UnwindthethreadfromthebasecircleStep3 Fixedtothethread apenpaintstheinvolute Fadenmodel第一步 沿基圆绕线第二步 将线展开拉直第三步 将笔固定于线 可画出渐开线 Developing展成 StandardgeometryofgearteethFlanks involutes Tooththicknesssb Tipcircleandrootcirclelimitthestandardtooth 轮齿的标准几何外形齿侧面 渐开线齿厚sb 齿顶圆和齿根圆限定了标准齿的形状 Standardtooth标准齿 RolldistanceEachcirclesegmentbelongstoaninvolutesegmentLengthofthecirclesegments lengthofthethread rolldistance滚动距离每段圆弧都属于一个渐开线段圆弧长度 线的长度 滚动距离 Rolldistance滚动距离 Onebasecirclegeneratesmanyinolutes Basepitch distancebetweentheinvolutes 一个基圆展成许多渐开线基节 渐开线间的距离 Basepitch基节 Mainadvantageofinvolutegears Independentfromthechangeofthecenterdistance渐开线齿轮的主要优点 与中心局的改变无关 Changeofcenterdistance中心距的改变 Workingpressureangleaw 工作压力角awonlydefinedforagearpair只对一对齿轮定义awdependsonthecenterdistance aw取决于中心距 Workingpressureangle工作压力角 Pathofcontact POC duringmesh thepointofcontactmovesalongthepathofcontact POC POCistangentialtothebasecirclesLengthofaction DistanceonthePOCbetweenthetipcircles啮合轨迹啮合过程中 接触点沿啮合轨迹移动啮合轨迹与基圆相切啮合长度 齿顶圆之间啮合轨迹线的距离 Pathofcontact POC 啮合轨迹 POC啮合轨迹 Basetangentlength公法线长度 BasetangentlengthWk 公法线长度Wkdependentonthenumberof 取决于测量的齿数Kmeasuringteethk picture k 5 图中k 5 Prefinishedcontour预加工轮廓 PrefinishedgearsRootgeometryismanufacturedbyhobbingorcuttingBasetangentlengthofprefinishedgearsisdifferenttofinishedgearsAttention Changeofhoborcuttercanmakeproblems预加工的齿轮滚齿或铣齿加工得到齿根轮廓预加工后的基圆切线长度与最终的基圆切线长度是不一样的注意 更换滚刀或铣刀可能出现问题 RollingabasicrackgeneratesagearThat stheprincipleofhobbingwormgrinding滚动齿条可以生成齿轮这就是滚齿和蜗杆磨的原理 Basicrack齿条 basecircle基圆 Therootfilletisacycloid generatedbythetooltipToolofprefinishprocess hoborcutterUndercutisaspecialgeardesign齿根修形是由刀头加工得到的圆滚线粗加工的刀具 滚刀或铣刀根切是一种特殊的齿轮设计 Rootfillet齿根修形 Cycloid圆滚线 Tooltip刀头 ra ra ra Onebasicrackcangenerateseveralgearswiththesamebasecirclewiththesameinvolute butdifferentpartsoftheinvolutechangingaddendummodification profileshift 一个齿条可以生成多个齿轮有同样的基圆有相同的渐开线 但属于渐开线的不同部分更换变位系数 齿形改变 Addendummodification齿顶修形 Tableofaddendummodifications变位系数表 Copyright ZFFriedrichshafenAG2001 Variationofprofileangle压力角的变化 DuetothegeometricgenerationTheprobemoveslinearinthetransversplaneThegearrotatesDiagramofatrueinvoluteisaverticalline根据几何结构探头在横截面线性移动齿轮转动一条无误差的渐开线的图是一条垂线 Measurementofinvoluteprofiles渐开线齿形的测量 ProfileangledeviationfHa 齿形角误差fHaDeviationinmicrometer m 千分尺的误差 mRelatedtothemeasurementrange 与测量范围有关Profileformdeviationffa 齿形轮廓误差ffaDeviationinmicrometer m 千分尺误差 m Profiledeviations齿形误差 Evaluationrangeisusuallyequalto80 oftheprofilelengthEvaluationrangeisnotequaltotherequiredmeasurementrange计量范围通常在齿形长度的80 以内计量范围不等同于要求的测量范围 Evaluationrange计量范围 profilemeasurement齿形测量 Typicalprofilecharts 典型齿形图 Examplesofprofilemeasurement齿形测量的实例 Underload 加载时deformationofthegearteeth 轮齿变形entryimpact 啮入冲击modificationsareusedtoavoid 通过修形来避免啮入冲击theentryimpact Profileunderload加载时的齿形 HelicalgearsScrewedtransversecut involuteineachtransversecut sameKsheetasspurgears 斜齿轮螺旋横切 各个横截面中的渐开线 同直齿轮一样的跨测齿数表 K表 Helicalgears斜齿轮 TransversecutBasecircledbdependsonhelixangleb Differentbgeneratesdifferentinvolutesinthetransverscuts Pictureshowstransversecutswithsamebasicrackbutdifferenthelixangles横截面基圆db取决于螺旋角b不同的b在横截面上生成不同的渐开线如图所示 横截面上有相同的齿条 但是螺旋角不同 Influenceofhelixangle螺旋角的影响 Twogearsinmesh 啮合的一对齿轮twobasecylinders 两个基圆柱closedthread 绕圆柱 有闭合的曲线wrappedaroundthecylinders Basecylinder基圆柱 Helicalgears 斜齿轮Propertiesofthecylindersurface 圆柱面的特征可以展开到平面上canbetransformedintoaplaneThecylindercanbethe 这个圆柱可以是节圆 也可以是基圆pitchcylinderorbasecylinder Developingintotheplane展开到平面 Helicalgear 斜齿轮Thecontactlinesarestraightlines 啮合线是直线Advantage smoothentrance 优点 啮入平稳Contactratioispartofgeardesign 啮合比是齿轮设计的重要部分 Contactline啮合线 Measurementkinematics 测量运动学probemoveslinear 探头线性运动Thegearrotates 齿轮旋转Diagramofanidealhelix 理想的螺旋线图是一条直线isaline Measurementofthelead齿向的测量 Profilecontactratioea齿形接触比 ea ga pet b Facewidth齿宽ga Pathofcontact啮合轨迹pet basepitch基节 ea 1 6 ea 2 b Overlapratioeb重合比 eb 1 b eb 0 8 b Facewidth齿宽b helixangle螺旋角bb basehelixangle基圆螺旋角mn Normalmodule法向模数pet basepitch基节 Contactlinesathelicalgear斜齿轮的啮合线 Startofcontact啮合起点 Endofcontact啮合终点 Gearrotation drivinggear 齿轮转动 主动轮 Contactlin