机械原理——齿轮.ppt

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1、七七.渐开线直齿圆柱齿轮传动的参数和尺寸渐开线直齿圆柱齿轮传动的参数和尺寸传动参数：传动参数：传动尺寸：传动尺寸：1.节圆半径节圆半径2.啮合角啮合角3.中心距中心距4.传动比传动比5.节圆周节节圆周节6.侧隙侧隙7.顶隙顶隙1.外啮合齿轮副外啮合齿轮副1).标准安装标准安装1)节圆半径节圆半径2)啮合角啮合角3)中心距中心距分度圆与节圆重合分度圆与节圆重合标准中心距标准中心距4)传动比传动比5)节圆周节节圆周节6)侧隙侧隙7)顶隙顶隙2).非标准安装非标准安装1)节圆半径节圆半径2)啮合角啮合角3)中心距中心距分度圆与节圆分离分度圆与节圆分离4)传动比传动比5)节圆周节节圆周节6)侧隙侧隙7

2、)顶隙顶隙啮合点向齿定移动啮合点向齿定移动2.齿轮齿条副齿轮齿条副1).标准安装标准安装齿轮分度圆与齿条分度线相切齿轮分度圆与齿条分度线相切1)节圆半径节圆半径2)啮合角啮合角3)中心距中心距齿轮分度圆与节圆重合；齿条分度线与节线重合。齿轮分度圆与节圆重合；齿条分度线与节线重合。4)速速 比比5)节圆周节节圆周节6)侧隙侧隙7)顶隙顶隙齿形角齿形角无意义无意义2).非标准安装非标准安装齿轮分度圆与齿条分度线相离齿轮分度圆与齿条分度线相离v2 1O1N1 N2ha*mra1r1rf1=PB1B2=v2 1O1N1 N2ra1r1rf1 aPB1B21)节圆半径节圆半径2)啮合角啮合角3)中心距中

3、心距齿轮分度圆与节圆重合；齿条分度线与节线齿轮分度圆与节圆重合；齿条分度线与节线分离分离。齿形角齿形角无意义无意义4)速速 比比5)节圆周节节圆周节ra1r1rf1c a=ymra1r1rf1p=pp6)侧隙侧隙7)顶隙顶隙分度圆分离系数分度圆分离系数 ymc3.内啮合齿轮副内啮合齿轮副1).标准安装标准安装两齿轮的分度圆分别与各自的节圆重合两齿轮的分度圆分别与各自的节圆重合啮合角啮合角等于分度圆压力角等于分度圆压力角 顶隙为标准值顶隙为标准值满足无侧隙啮合的要求满足无侧隙啮合的要求标准中心距标准中心距a2).非标准安装非标准安装两轮的节圆不再与各自的分度圆重合两轮的节圆不再与各自的分度圆重合

4、传动的啮合角传动的啮合角不再等于分度圆压力角不再等于分度圆压力角 非标准中心距非标准中心距a 10-6 渐开线齿轮的变位修正渐开线齿轮的变位修正一一.齿廓切制的基本原理齿廓切制的基本原理齿轮加工方法齿轮加工方法粉末冶金法粉末冶金法铸造法铸造法热轧法热轧法冲压法冲压法模锻法模锻法切制法切制法成形法成形法范成法范成法(展展成成法法共轭法共轭法包络法包络法)铣削铣削拉削拉削插齿插齿滚齿滚齿剃齿剃齿磨齿磨齿1.成形法铣削成形法铣削1）铣削刀具）铣削刀具盘形铣刀和指状铣刀盘形铣刀和指状铣刀盘铣刀加工盘铣刀加工进给进给切削切削 分度分度指状铣刀加工指状铣刀加工分度分度切削切削 进给进给指指状状铣铣刀刀常常

5、用用于于加加工工大大模模数数m20mm的齿轮和人字齿轮。的齿轮和人字齿轮。由由db=mzcos 可可知知，渐渐开开线线形形状状随随齿齿数数变变化化。要要想想获获得得精精确确的的齿齿廓廓，加加工工一一种种齿齿数数的的齿齿轮轮，就就需需要要一一把把刀刀具具。这这在在工工程程上上是不现实的。是不现实的。各号铣刀切制齿轮的齿数范围各号铣刀切制齿轮的齿数范围2）成形法加工的特点：）成形法加工的特点：铣铣刀刀的的号号数数有有限限，造造成成加加工工出出的的齿轮齿形有误差，精度较低；齿轮齿形有误差，精度较低；分度的误差会影响齿形的精度；分度的误差会影响齿形的精度；加加工工不不连连续续，生生产产率率低低，不不宜

6、宜用用于大量生产。于大量生产。3）拉削刀具）拉削刀具成形拉刀成形拉刀2.范成法范成法(包络法或展成法包络法或展成法)01）范成包络加工原理）范成包络加工原理2）刀具）刀具齿轮刀具齿轮刀具(如齿轮插刀如齿轮插刀)和齿条型刀具和齿条型刀具(如齿条插刀如齿条插刀和齿轮滚刀等和齿轮滚刀等)利利用用一一对对齿齿轮轮啮啮合合原原理理来来加加工工齿齿廓廓，其其一一个个齿齿轮轮（或或齿齿条条）作作为为刀刀具具，另另一一个个齿齿轮轮则则为为被被切切齿齿轮轮毛毛坯坯，刀刀具具的的一一系系列列刀刀痕痕轨轨迹迹将将被被切切齿齿轮轮毛毛坯坯包包络络出齿轮的齿廓。共轭齿廓互为包络线。出齿轮的齿廓。共轭齿廓互为包络线。q齿

7、轮插刀加工齿轮插刀加工 0 0范成运动范成运动i=0/=z/z0切切削削运运动动让刀运动让刀运动用用齿齿轮轮插插刀刀加加工工齿齿轮轮时时，刀刀具具与与轮轮坯坯之之间间的相对运动有的相对运动有范成运动范成运动切削运动切削运动进给运动进给运动让刀运动让刀运动刀具形状：刀具形状：象一个有刀刃的外齿轮，但其齿顶要高出象一个有刀刃的外齿轮，但其齿顶要高出c*m。切切制制方方法法：轮轮坯坯与与刀刀具具按按一一定定的的传传动动比比i=z工工件件/z刀刀具具作作啮啮合合运运动动，同同时时刀刀具具沿沿轴线上下运动以切出齿宽。轴线上下运动以切出齿宽。齿轮插刀齿轮插刀齿轮插刀加工外齿轮齿轮插刀加工外齿轮齿轮插刀加工

8、内齿轮齿轮插刀加工内齿轮q齿条插刀加工齿条插刀加工进给进给进给进给切削切削切削切削让刀让刀让刀让刀 v范成范成范成范成V V r r mzmz/2/2刀刀具具形形状状：与与标标准准齿齿条条的的齿齿形形相相同同，只只是是齿齿顶顶高高出出c*m部部分分，高高出出的的c*m部分齿顶为圆弧齿廓。部分齿顶为圆弧齿廓。加工方法：加工方法：相当于齿轮与齿条的啮合，与齿轮插刀的加工方法相同。相当于齿轮与齿条的啮合，与齿轮插刀的加工方法相同。优优点点：用用一一把把插插刀刀可可以以加加工工出出m、相相同同而而齿齿数数不不同同的的各各种种齿齿轮轮(包括内齿轮包括内齿轮)。齿轮插刀加工齿轮插刀加工齿条插刀加工齿条插刀

9、加工缺点：缺点：切削不连续，生切削不连续，生产效率较低。产效率较低。q齿轮滚刀加工齿轮滚刀加工 0 0范成运动范成运动被加工齿轮被加工齿轮进给进给齿轮滚刀形状：齿轮滚刀形状：外形象螺旋，外形象螺旋，其轴剖面为一个齿条刀具。其轴剖面为一个齿条刀具。齿轮滚刀加工齿轮滚刀加工 0 0滚刀倾斜滚刀倾斜 范成运动范成运动被加工齿轮被加工齿轮滚刀滚刀进给进给进给进给 v 0切削切削 0滚刀轴剖面相当于齿条滚刀轴剖面相当于齿条相当于齿轮齿条啮合传动相当于齿轮齿条啮合传动tttt 优优点点：用用一一把把滚滚刀刀可可以以加加工工出出 m、相相同同而而齿齿数数不不同同的的各各种种齿齿轮，切削连续，生产效率高。轮，切削连续，生产效率高。缺点：缺点：不能加工内齿轮。不能加工内齿轮。为为了了切切制制出出平平行行与与齿齿坯坯轴轴线线的的直直齿齿，应应使使刀刀具具的的轴轴线线偏偏转螺旋升角。转螺旋升角。范成法加工的特点：范成法加工的特点：同一刀具可以加工模数和压力角相同，齿数不同的齿轮同一刀具可以加工模数和压力角相同，齿数不同的齿轮刀具连续切削，生产效率高，精度高，用于批量生产。刀具连续切削，生产效率高，精度高，用于批量生产。