机械设计基础根切

机械设计基础根切演讲人：日期:CATALOGUE目录02根切产生机理01根切现象定义03根切影响因素04根切预防措施05根切检测与分析06工程应用实例01PART根切现象定义基本概念解析根切定义刀具在加工过程中，齿根处的过渡曲线与相邻齿槽的过渡曲线相交的现象。01根切原因刀具的齿顶与齿根的干涉，以及刀具与工件的相对位置和角度等因素导致。02根切影响根切会降低齿轮的弯曲强度，易产生应力集中和疲劳裂纹，影响齿轮的传动性能和使用寿命。03根切形成条件6px6px6px刀具的齿数越多，齿顶角越大，越容易产生根切。刀具齿数压力角越大，刀具的齿顶与齿根的干涉越严重，越容易产生根切。压力角模数越大，齿厚越大，根切的可能性也越大。模数010302通过调整刀具的变位系数，可以减小或避免根切的产生。刀具变位系数04几何特征描述根切深度根切曲线根切面积根切锥度根切深度是指根切部分与齿轮分度圆之间的距离，是衡量根切程度的重要参数。根切曲线是描述根切部分形状的曲线，其形状和位置与刀具参数和加工条件有关。根切面积是指根切部分所占的面积，其大小与根切深度和根切曲线的形状有关。根切锥度是指根切部分与齿轮轴线之间的夹角，其大小影响根切部分的强度和刚度。02PART根切产生机理齿轮啮合原理齿轮啮合基本定律包括齿形啮合定律和节距相等定律，决定了齿轮传动的准确性和平稳性。渐开线齿形啮合方式齿轮齿形通常为渐开线，渐开线齿形能保证齿轮在啮合过程中接触点处的运动速度方向一致，从而减少磨损和噪音。齿轮啮合方式包括正啮合和斜啮合，正啮合是指两齿轮的轴线平行，而斜啮合则是指两齿轮的轴线不平行。123刀具参数影响刀具齿形刀具的齿形会直接影响齿轮的齿形，不合适的刀具齿形会导致根切和齿顶变尖等问题。01刀具前角刀具前角的大小会影响切削力和切削热，前角过大可能导致刀具磨损加快和根切现象。02刀具后角刀具后角的大小会影响切削部分与已加工表面的摩擦，后角过小会导致切削阻力增大，从而引起根切。03材料变形作用在切削过程中，金属材料会因为受到挤压而产生塑性变形，塑性变形程度与材料的性质、状态以及切削参数有关。塑性变形在切削过程中，刀具对金属材料的作用力会使其发生弹性变形，当刀具离开后，材料会恢复原状，但塑性变形部分会保留下来。弹性变形金属材料在切削过程中会发生加工硬化现象，即材料因塑性变形而导致硬度和强度提高，这会增加切削难度和根切的风险。加工硬化03PART根切影响因素模数与压力角模数决定了齿轮的齿距和大小，模数越大，齿轮的齿距和厚度就越大，根切的可能性就越小。模数压力角决定了齿轮的齿形和啮合情况，压力角越大，齿轮的齿形越尖，齿顶越窄，根切的可能性就越大。压力角0102齿数临界值每种齿轮都有一个最小齿数临界值，低于该齿数时，齿轮的根部强度会大幅降低，容易产生根切。最小齿数两个相啮合的齿轮齿数之比也会影响根切的产生，齿数比过大或过小都可能导致根切。齿数比刀具类型限制01刀具齿形不同的刀具齿形对根切的产生有不同的影响，合理选择刀具齿形可以有效减少根切。02刀具角度刀具的前角、后角等角度对根切的产生也有影响，刀具角度过大或过小都可能增加根切的风险。04PART根切预防措施变位修正技术原理通过改变齿轮的变位系数，使得齿轮的齿顶圆与齿根圆之间的间隙增大，从而避免根切现象的发生。变位类型应用包括正变位和负变位，正变位可以增加齿轮的轮齿强度，负变位则可以减小齿轮的节圆直径。广泛应用于齿轮传动中，特别是在小齿轮中更为常见。123齿顶修缘处理效果通过齿顶修缘处理，可以有效地降低齿轮的噪声和振动，提高齿轮的传动平稳性。03包括直线修缘和曲线修缘，曲线修缘更符合齿轮的实际啮合情况。02修缘方式齿顶修缘在齿轮的齿顶部位进行修缘处理，使齿顶变得更为平滑，以减少齿轮在啮合时产生的干涉和摩擦。01优化设计方法通过优化齿轮的参数，如模数、齿数、螺旋角等，使得齿轮的啮合更加合理，从而减少根切现象的发生。齿轮参数优化齿形优化仿真分析通过改进齿轮的齿形，使其更加符合啮合原理，减少啮合时的干涉和摩擦。利用先进的仿真分析技术，对齿轮的啮合过程进行模拟和分析，提前发现并解决潜在的根切问题。05PART根切检测与分析检测标准方法视觉检测通过肉眼或放大镜观察机械部件的根切情况，检测根切的大小、位置和形状等。测量检测使用专业的测量工具如卡尺、测厚仪等，对根切部位进行精确的测量和数据记录。无损检测使用超声波、X射线等无损检测技术，检测根切内部的缺陷和异常情况，保证机械部件的质量和可靠性。误差影响分析刀具的磨损、角度和位置等参数的变化，会对根切的大小和形状产生影响。刀具参数误差机床的精度和刚性不足，会导致根切位置和尺寸出现偏差。机床精度误差材料的硬度、韧性和塑性等特性，会影响根切的形成和刀具的磨损情况。材料因素通过切削仿真软件，模拟根切的形成过程，预测根切的大小和形状，为优化切削参数提供依据。仿真软件应用切削仿真利用有限元分析软件，对根切部位进行应力分析，评估机械部件的强度和刚度是否满足要求。应力分析通过仿真软件，对不同工艺方案进行比较和优化，选择最佳的根切方案和工艺参数，提高机械部件的质量和效率。工艺优化06PART工程应用实例汽车变速箱齿轮根据变速箱的传动比、扭矩和转速等参数，选择合适的齿轮类型，如直齿、斜齿或螺旋齿等。齿轮类型与选择为提高齿轮的耐磨性、抗疲劳强度和耐腐蚀性，选择合适的齿轮材料，如渗碳钢、氮化钢等，并进行相应的热处理工艺。通过调整齿轮的中心距、齿厚等参数，控制齿轮的啮合间隙，以减少齿轮传动过程中的噪声和振动。齿轮材料与热处理根据齿轮的模数、齿数、螺旋角等参数，计算齿轮的几何尺寸，确保齿轮的啮合精度和传动平稳性。齿轮参数设计01020403齿轮啮合间隙调整根据机床的传动系统和使用要求，设计齿轮箱的结构形式，如分级传动、分流传动等，并确定齿轮的布置方式。齿轮箱结构设计根据齿轮的传动速度和功率损失，设计合理的润滑系统和散热结构，以保证齿轮箱的正常运转和长期使用。齿轮箱润滑与散热选择合适的齿轮与轴的联接方式，如键联接、花键联接、过盈配合等，确保齿轮与轴的联接牢固可靠。齿轮与轴的联接010302机床齿轮箱设计通过优化齿轮参数、齿轮箱结构以及采用减振材料等措施，降低齿轮箱的噪声水平，提高机床的整体性能。齿轮箱噪声控制04减速器根切控制根切对齿轮强度的影响根切会降低齿轮的齿根强度，增加齿轮的弯曲疲劳风险，从而影响减速器的传动性能和寿命。根切控制方法通过调整齿轮的变位系数、模数等参