齿轮传动-任务四：渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动及加工原理

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级*任务四：渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动及加工原理 复习1、齿轮各部分的名称2、齿轮的主要参数3、齿轮几何尺寸计算4、分度圆弦齿厚与公法线长度第五节 渐开线直齿轮的啮合传动一、正确啮合条件二、渐开线齿轮的可分性三、重合度一、正确啮合条件正确啮合条件：pn1=pn2若pn1pn2，情况如何？正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等一对齿轮的传动比：N2PN1r2rb2rb1r1O1O2pbpm1cosa1 = pm2cosa2两轮法向齿距不等时两轮法向齿距不等时（ pn1pn2 ），轮齿发生干涉，两轮不能正确啮合传动两轮法向齿距

2、相等时（ pn1=pn2 ），两轮能正确啮合传动pn1pn2二、渐开线齿轮的可分性中心距变化不影响传动比r1r2rb2O212N2CCPO1rb1N1Krb2O212N2CCPO1rb1N1Kar1r2三、重合度1 渐开线齿廓传动平稳性啮合线: 啮合点的轨迹 N1N2啮合点的公法线：N1N2二基圆内公切线： N1N2接触点正压力方向：N1N2基圆的内公切线N1N2为(理论)啮合线啮合点均在啮合线N1N2上rb2O212N2O1rb1PN1KK四线合一2 一对齿轮的啮合过程啮合线N1N2理论啮合线段： N1N2(啮合极限点) 开始啮合时，主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触，逐渐下移主动轮：齿根齿顶从

3、动轮：齿顶齿根脱离啮合时，主动轮齿顶与从动轮的齿根接触开始啮合点：从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2终止啮合点：主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1实际啮合线段： B1B2齿顶圆加大,B2、B1就趋近于N1、N2齿廓实际工作段rb2O212N2O1rb1PN1ra1ra2B1B23 重合度工程要求:齿轮有可能在啮合线上两点同时接触几何条件: B1B2 pb 重合度:O1O212pbN2N1B2B1Ka2ra2a1ra1rb1rb2O1O2N2N1B1B2P连续传动条件: 1 重合度愈大，表明同时参与啮合的轮齿对数愈多，传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷愈小重合度另一定义工程要求:齿轮有

4、可能在啮合线上两点同时接触几何条件: DC p 啮合弧：一对齿从开始啮合时到终止啮合，分度圆上任一点所经过的弧线距离重合度:连续传动条件: 1 重合度愈大，表明同时参与啮合的轮齿对数愈多，传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷愈小重合度的物理解释重合度大，表明同时啮合的轮齿对数多例: N2PN1B1B2PbPb1.3Pb0.7Pb0.3Pb0.3PbCD单齿啮合区双 齿 啮合区了解比较节 圆(啮合参数) 分度圆(几何参数)啮合角(啮合参数) 压力角(几何参数)节点：啮合接触点的公法线与连心线的交点节圆：过节点的圆啮合线：齿廓接触点的轨迹啮合角：节圆的公切线与啮合线N1N2之间的夹角(锐角)分度圆：齿

5、轮上模数和压力角均为标准值的圆压力角：齿轮齿廓上的法线与速度方向之间的夹角(锐角)比较1ra1r1rf1rb1O1N1N22ra2r2rf2rb2O2=NrarrfrbO2第六节 渐开线轮齿的切制原理、根切及最少齿数近代齿轮加工方法很多，如切制法、铸造法、热扎法、冲压法、电加工法等但从加工原理的角度看，可将齿轮加工方法归为两大类：仿形法铣削法实际加工拉削法实际加工范成法插齿法实际加工滚齿法实际加工一、渐开线轮齿的切制原理盘铣刀指状铣刀仿形铣刀(盘/指):刀齿与齿轮齿槽同-旋转+直移齿轮毛坯: 间歇旋转仿形法进给进给分度切削进给空回切削空回分度刀齿形状与齿轮齿槽形状相同优点:普通铣床加工问题:精

6、度低分度误差刀具齿形误差db=dcos=mzcos决定齿形(z的函数), 刀具量大工程处理:同m和的刀具只有8把生产率低空回行程分度, 夹紧等辅助工作时间长应用:修配和小批量生产仿形法加工特点8把一组各号铣刀切制齿轮齿数范围刀号齿数1234567812131416172021252634355455134135范成法 (展成法、包络法)加工齿轮原理1) 范成运动两轮分度圆相切以 i12 = w1/w2 = z2 /z1 传动2) 切削运动齿轮插刀沿轮坯轴线方向作往复运动，以切除材料相同的 m、a , 只要用一把刀具, 通过调节i12 , 就可以加工不同齿数的齿轮w1w2O1w1w2O2 轮坯w

7、2又称展成法、包络法刀具: 齿轮(条)插刀, 滚刀-往复直线移动+啮合式旋转/往复直线移动齿轮毛坯: 啮合式旋转动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮。不仅可加工外齿轮，而且可加工内齿轮缺点：加工不连续，生产效率低范成法齿轮插齿让刀运动范成切削运动空回运动复位0范成运动i=0/=z/z0动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮缺点：不能加工内齿轮。加工不连续，生产效率低范成法齿条插齿切削空回v范成让刀 复位v=d/2= mz/2动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮。加工连续，生产效率高缺点：不能加工内齿轮范成法齿轮滚齿刀具: 齿轮(条

8、)插刀,滚刀-往复直线移动+啮合式旋转/往复直线移动齿轮毛坯: 啮合式旋转特点: 需专门机床,效率较高,精度可高,批量生产范成图样范成法特点二、 根切、最小齿数和变位齿轮一、根切二、产生根切的原因三、避免根切的措施1 根切 切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象称为根切2 根切的影响降低轮齿抗弯强度降低轮齿抗弯强度降低齿轮传动重合度降低轮齿抗弯强度降低齿轮传动重合度部分失去渐开线齿轮传动特性（一）、渐开线齿廓的根切sehahfc*m分度园分度线分度圆基圆实际啮合线段：B1B2啮合极限点N1刀具顶线不超过啮合极限点N1，则切制出渐开线，不产生根切刀具顶线经过啮合极限点N1，则切制出的渐开线从基圆开始刀具顶线超过啮合极限点N1，则在根部将已切制出的渐开线切去，形成根切结论：刀具顶线超过啮合极限点N1，(PB刀PN1)即发生根切（二）、产生根切的原因V刀=r刀具节线rrbraO1PB1N1B2B2根切1 加大齿轮半径, 使PN1 PB刀其它参数同刀具且标准, 只能增加齿数z标准齿轮无根切最少齿数（三）、避免根切的措施当ha*=1.0, =200时, zmin= 172 变位: 加大刀具与齿轮中心距离，使刀具齿顶线低于N