9. 重复对齿动作,直到两边齿面皆有被均匀切削为止.
加工时应注意事项: 1.有振动时应立即停止轴向进给. 2.工件发热时,注意滚刀之磨耗. 3.切屑以针状而卷而佳.
蜗轮的削鼓形加工: 对蜗轮齿轮而言,削鼓形加工较其它齿轮来的迫切,若蜗轮有做削鼓形加工时,可避
免齿轮因装配误差而导致齿面咬合不当之情形.另外可让油料吸入口加大,可让蜗轮在 运转时更加顺利.在此介绍削鼓形加工的 4 种方法:
2. 基准节圆(Standard Pitch Circle):用来决定齿轮各部尺寸的基准圆.为 齿数 x 模数 3. 基准节线(Standard Pitch Line):齿条上的一条特定节线或沿此线测定之齿厚,为节距的二
分之一. 4. 作用节圆(Action Pitch Circle):一对正齿轮在咬合作用时,各有一相切做滚动的圆. 5. 基准节距(Standard Pitch)：以选定的标准节距做基准者,与基准齿条的节距相等. 6. 节圆(Pitch Circle):两齿轮连心在线的咬合接触点在各齿轮上留下的轨迹称为节圆. 7. 节径 Pitch Diameter):节圆直径. 8. 全齿高(Whole Depth):齿冠高与齿根高之和. 9. 有效齿高(Working Depth):一对正齿轮齿冠高的和.又称工作齿高. 10. 齿冠高(Addendum):齿顶圆与节圆半径的差. 11. 齿根高(Dedendum):节圆与齿底圆半径的差. 12. 齿厚(Tooth Thickness):沿节圆量测的齿厚. 13. 齿隙(Backlash):两齿咬合时,齿面与齿面的间隙. 14. 齿宽(Face Width):轴径方向的齿轮厚度. 15. 齿顶隙(Clearance):两齿咬合时,一齿轮的齿顶圆与另一齿轮底间的空隙. 16. 节点(Pitch Point):一对齿轮咬合与节圆相切的点. 17. 基圆(Basic Circle):绘制渐开线齿形时作为基础之圆. 18. 齿根圆(Dedendum Circle):通过齿根之圆. 19. 节距(Pitch):相邻两齿间相对应点的弧线距离. 20. 法向节距(Normal Pitch):渐开线齿轮沿特定断面的同一垂线所测得的节距.
粉末冶金制成的齿轮,设计条件与一般齿轮差不多, 在过去的二年中,AGMA Powder Metallurgy Committee 已经完成了一个新的标准 “Powder Metallurgy Gear Specification “这个标准包括齿轮基本的数据 ,检验数据 ,量测数据 . 在说明此标准的大概内容后 ,在设计过程中,也要考虑到特殊的齿形及要求:
单件齿轮无法传达任何动力,至少要 2 个以上齿轮咬合一起才能传达动力. 1.一段减速机构
速度传达比:Z1/Z2=N2/N1 Z1:主动齿轮之齿数 Z2:被动齿轮之齿数 N1:主动齿轮之转数 N2:被动齿轮之转数 速度传达比>1 增速齿轮机构 速度传达比<1 减速齿轮机构 速度传达比=1 等速齿轮机构 此外,一段齿轮机构尚有齿条与正齿轮之组合(Rack and Pinion) 2.2 段齿轮机构
1.孔的材料说明. 2.有必要时,提供孔径公差. 3.考虑工具的设计,去除齿边缘的毛边.
a.倒角. b.在齿边预留约 0.001”的公差,防止干扰. 4.一些可容许的误差,如在精加工时因振动而引起的缺口,或齿面突起. 5.如果可能,材质的流失也要考虑.
6.在量测过程中,夹治具的原始尺寸.
在经过以上的考虑后,粉末齿轮将能正式上线. 各类型齿形曲线优缺点比较:
1. 移动滚刀至齿宽中央部份. 2. 径向移动滚刀至距工件外径 5mm 处. 3. 置白纸于工件齿之下方. 4. 以肉眼判断滚刀和工件之相对位置,转动分度齿轮使滚刀刀刃大致对准工件之齿空. 5. 以手动将滚刀慢慢移入工件齿空 6. 让滚刀转动,以手动将滚刀慢慢以径向向工件移动,待切到工件时为止. 7. 滚刀转动中检查左右齿面何者被切削. 8. 在将滚刀以反方向径向移出 2mm.
齿轮热处理后,Skiving 加工介绍:
齿轮切削加工后常做热处理以增加本身的强度.一般热处理后的加工分为,研磨(Grinding)及硬滚 (Skiving)
在此先为硬滚(Skiving)刀具做个简单的介绍:
1.硬滚滚齿刀:
(1)一般材质为碳化钨(WC)也就是俗称的 Carbide,也有刀体本身是 Hss,刀口黏碳化钨刀片.
2.刀具依模数来分
分类
2.特定刀具切唯一 类
齿形
3.法节相同,压力
角都是 20° ,符合
成本.
1.装配精度要求高 1.齿型独立不互用 1.中心距可调整,
装配容易 2.工作尺寸要求严 2.主动轮,被动轮
格
不可互换
2.工作精度要求较
宽.
由于加工技术进步
可藉由热处理及研 磨技术提高精度.
齿轮的量测:
模数：ｍ＝Ｄ／Ｎ 径节：Ｐd＝Ｎ／Ｄ
节圆：是一个理论圆，一对咬合的齿轮中，其节圆必互切 节径：就是节圆的直径，Ｄ 压力线:两齿轮在接触时，垂直于接触面的方向即是，通常正向负荷是沿压力线的方向 传递。 压力角 PA:此为两齿轮节圆公切线和压力线所夹的角，一般的压力角有 14.5 度和 20 度，现今多用 20 的压力角，以防止干涉的情形发生。
三.跨三针:使用于蜗杆的量测.
内齿轮切削时的干涉问题: 1.进给干涉:工件齿数与切削刀具齿数相差太少. 2.创成运动中之干涉:因为切削刀具与工件齿数相差太多而造成
Min Dia.<Base Circle Diameter.
Z1/Z2>1-{(Tanα)/Tanαb)
Z1:刀具 Z2:内齿轮 Z1 愈大,愈不会渐开线干扰 3.内齿轮摆线干扰(已退刀后干涉)(如图一) 4.进刀干扰(只在进刀时干扰)(如图二)
1. 用较大滚刀切削蜗轮: 使用与蜗杆节径相同之滚齿刀所切削出之蜗轮,其削鼓加工为 0,经过这种 精密车削后之蜗轮虽有良好之精度,但会产生以下 2 种问题:
a. ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有油料吸入口. b. 若装配上有误差,会造成低劣的齿面咬合情形.
解决的方法为放大滚齿刀之节径,如此则能切削出削鼓形加工之蜗轮,其与 蜗杆间有良好的咬合情形,不会因装配上的小误差而产生不正确的咬合,且 油料吸入口会变大,油膜容易形成. 2. 滚齿刀在切齿时上下微量移动. 3. 滚齿刀在切齿时左右微量倾斜. 4. 使蜗轮蜗杆有不同的压力角,而达到削鼓形加工
图一
图二
刨齿加工介绍:
刨齿是最常用的齿轮加工方法之一,其应用的范围很广,例如一般的正齿轮,螺旋齿轮,内齿轮,人字 齿轮,等皆可用此方法加工.在加装一些特殊量具后,也可以加工面齿轮或者双导程蜗杆.由刨齿加 工所生产的齿轮精度相当高.可达 JIS 齿轮精度 3 级以上.
刨齿是利用渐开线齿轮的共轭原理,假设刀具为一完全刚性物体(受认何外力皆不变形,而齿轮工件 为一完全塑性物体,(其材质受外力即产生塑性活动),两者以一\定转速相咬合旋转.则齿轮工件胚 料因应刀具上之齿形而变形.
2. 滚齿刀具负倾角愈大,耐磨耗性愈佳. 3. 滚齿刀具孔径尽可能加大,以增加加工时强度. 4. 滚齿刀具之导程角,尽可能与被加工工件同旋向,可减少工作台之振动.
Skiving 加工之手动对齿
一般而言,可供加工 Skiving 之机台大都拥有自动对齿的功能,但也有少数机台仍须手动对 齿.在此仅对手动对齿做一简单的介绍.
2 段齿轮机够为一段齿轮机构使用两组之情形, 2.3 游星齿轮机构 游星齿轮机构,入力轴与出力轴成为同一直线,另配置两个以上之游星齿轮,故可以分担负荷,所以 游星齿轮机构,能缩小减速机的体积. 但游星齿轮机构,结构复杂,加工精度要求高,又有内齿轮干扰问题,这是它的缺点.
模数：表示齿轮轮齿大小的一个指标，一对咬合的齿轮其模数必需一致，否则两齿轮 的轮齿规格不同，无法平顺的运转。用文字来解释模数为：节径和齿数的比值，单位 通常为（㎜）,模数通常是用在公制中的，而在英制中，与其相同地位的是径节，亦即 齿轮齿数和节径的比值，在意义上是模数的倒数。单位为 （齿／吋）。
1.齿形修整(tip relief) 齿形修整有齿冠部份之修整及齿根部份之修整两种,大部分是轴类的齿冠修整较普遍使用,且一各 国标准及齿轮级数不同,修整量也有不同. 优点是可缓和干扰,降低噪音,增长齿轮寿命.但若修整量过大,将会发生咬合不良. 2.鼓形加工及削端加工 鼓形加工及削端加工都是齿筋方向的修整方法.鼓形加工为使齿面之接触集中在齿幅之中央部位, 而将齿筋修整成带有鼓形之状态,若鼓形加工过甚,对齿轮强度有不良影响. 削端加工为将齿筋之两端轻微倒角,如此可得近似鼓形加工之效果. 3.扫外径及倒角(topping and semi-topping) 以刀具加工齿轮时,顺便将齿轮外径削除称作 topping, 此种作法可降低外径偏差,削除齿尖所产 生之毛边,增加美观. 加工时将齿顶部份倒角切除,而没切削到外径,称做 semi-topping , JIS 及 DIN 规范各有不同.
齿轮之种类:
齿状有许多种类,依照齿轮轴性区分,有平行轴(parallel axis),直交轴(intersecting axis),错 交轴(non-parallel and non-intersecting axis)
齿轮之分类
平行轴
直交轴 错交轴
齿轮之种类 正,斜齿轮 正,斜齿条 内齿轮 伞形齿轮 Worm and Worm Wheel
效率
95-99%
95-99% 30-88%
1.决定齿轮要传递多少的功率 P 2.两配合的齿轮转速为何？N1, N2 3.算出速度比 （velocity ratio）VR = N1 /N2 4.查表得模数大小（m），并使用最小且可能的齿数 N 代入式子去试验 5.用速度比和 pinion 齿数来决定 gear 的齿数 N= VR×N1 6.由上可求得节圆直径 D1 = m×N 1；D2 = m×N2 及中心轴距 C = （D1＋D2）÷2 7.由上条件可计算出 法向受力 及切线速度 Vt 8.考虑齿面宽 F 及齿形系数 u 9.依据所需的负荷、硬度、弹性系数等机械性质，选择适当的材料 齿轮加工时的特殊用语: