第六节 齿轮齿形的加工

1、第六节 齿轮齿形的加工齿轮是传递运动和动力的重要零件，目前在机械、仪器、仪表中应用很广泛，产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，都与齿轮本身的质量有着密切关系。 随着生产和科学技术的发展，要求和机械产品的工作精度越来越高，传递的功率越来越大，转速也越来越高。因此，对齿轮及其传动精度提出了更高的要求。齿轮传动1 2 3 一.齿轮的技术要求齿轮的功用和结构特点1.齿轮的功用齿轮在机器和仪器中应用极为广泛，其功用是按一定的传动比传递运动和动力。2.齿轮的结构特点齿轮因其在机器中的功用不同而结构各异，但总是由齿圈和轮体组成。在齿圈上均布着直齿、斜齿等轮齿，而在轮体上有轮辐、轮毂、孔、键槽等。

2、按齿圈上轮齿的分布形式，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等；按轮体的结构形式，齿轮可分为盘类、齿轮轴和齿条等。齿轮的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。二、齿轮传动的精度要求齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力。噪声及使用寿命影响很大，因此，齿轮制造必须满足齿轮传动的使用要求。  (1)传动的准确性即主动轮转过一个角度时，从动轮应按给定的传动比转过相应的角度。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的

3、限度，即为一转角精度。  (2)工作平稳性要求齿轮传动乎稳，无冲击；振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时，瞬时传动比的变化，即一齿转角精度。  (3)载荷均匀性齿轮载荷由齿面承受，两齿轮啮合时，接触面积的大小对齿轮的使用寿命影响很大。所以齿轮载荷的均匀性，由接触精度来衡量。  (4)齿侧间隙一对相互啮合的齿轮，其非工作面必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是储存润滑油，使工作齿面形成油膜，减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的侧隙减小，防止卡死。应当根据齿轮副的工作条件，来确定合理的侧隙。 以上四项要求，根据齿轮传动装置的用途和

4、工作条件而有所不同。例如，滚齿机分度蜗杆副，读数仪表所用的齿轮副，对传动准确性要求高，工作平稳性也有一定要求，而对载荷的均匀性要求一般不严格。三.齿轮齿形加工方法的分析铣齿插齿滚齿剃齿珩齿磨齿插齿齿面加工方法齿轮加工的关键是齿面加工。目前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用于齿面的精加工，效率一般比较低。按照加工原理，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。1成形法成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。成形铣削一般在普通铣床：上进行，如图所示。铣削时工件安装在分度头上

5、，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台作直线进给运动，加工完一个齿槽，分度头将工件转过一定角度，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。当加工模数大于8mm的齿轮时，采用指状铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角工件在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加旋转运动而形成螺旋齿槽。  常用的成形齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。后者适于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是人字齿轮。用成形铣刀加工齿轮时，齿轮的齿廓精度是由铣刀切削刃形状来保证的，而渐开线齿廓的形状是由齿轮的模数和齿数决定的。所以齿轮的模数、齿数不同，渐开线齿廓就不一样，因此，要加工出准确的齿廓，每一个模数，每一种齿数的齿轮，就相应地需要用一种形状的齿轮铣刀。这样做显然是行不通的。在实际生产中，是将同一模数的齿轮，按其齿数分为8组，每一组只用一把铣刀。2展成法展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副(齿条一齿轮或齿轮一齿轮)中的一个制作为刀具，另一个则为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。 在滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，因此，当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时，它在空间便形成一个以等