斜齿轮齿廓和变位齿轮
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2.齿轮变位 已知变位系数求中心距
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已知中心距求总变位系数
问题:滚齿加工同一模数的一系列齿轮,变位系数不一样的齿轮是否可以选用 同样的滚刀? 回答 1:直接滚成的话刀具没什么问题,要是剃前或磨前的话就有点问题,要校 核刀具,起始点\齿顶修缘等。 回答 2:滚刀可以使用,但须需要验算齿顶和齿根是否可以加工到位,如果变位 相差不大,基本上可以用。 回答 3:变位系数相差较大时,会导致齿形误差!有时需要后续加工,如剃齿、 磨 齿等,变位相差太大时,可能导致剃齿或磨齿齿根留有台阶或挖根现象,可能 需要重新订制滚刀。 回答 4:对于标准直齿轮,此时滚刀的安装角等于滚刀螺旋角。当滚切变位齿轮 时,情况就不同了,滚刀相对于齿坯移动一个 x•m 的距离,x 为变位系数。滚刀 的节圆与齿轮的分度圆就不重合了,滚刀节圆直径增大或减小了 2x•m,加工这 类齿轮,滚刀安装角就不等于滚刀螺旋角,当变位系数越大,安装角相差越大。 要通过计算比较来确定安装角。 回答 5:对于变位系数绝对值小于 1 的变位齿轮而言,滚刀的安装角需要调整一 个角度(不超过 1°) 。变位系数越大,安装角需要调整的角度越大。通过计算 表明:安装角对于齿形影响非常小(0.001 微米级别) ;对于齿厚的影响大。在 滚切变位齿轮时,需要适当调整滚刀刀架角才能获得预期的齿轮齿厚。
齿轮问题
2014-08
1.斜齿轮端面齿廓 教科书说,斜齿轮的法面轮廓是渐开线,斜齿轮的端面齿廓也是渐开线。法面是 渐开线容易理解, 因为法面是标准刀具加工出来的。但是斜齿轮的端面齿廓是否 是渐开线呢? 问题:加工斜齿轮时,刀具一般都是垂直法面加工的,其法面参数与刀具相同, 法面轮廓也应该是渐开线。但是端面的轮廓是不是渐开线呢?多数机械设计的 书都没明确说,但默认都是的。端面的齿廓可以看成法面齿廓在端面上的投影, 而我们知道非平行的投影都是要变形的,比如正方形会变成矩形,圆形会变成 椭圆形。对于齿轮齿形又是怎样的呢? 回答 1:你钻研得比较深,非常不错,佩服你! 对于你这样的疑惑,可以这样解释:斜齿轮可以理解为,斜齿轮的端面是渐开 线曲面与空间平面的斜截平面,说成是投影也没有错,这种“斜截平面”已与 原来法面渐开线不成线性变化关系了,而是比较复杂的高次参数变异,这样的 课题是机械博士研究的范围,仔细的你可以看看,就一个斜轮齿的端面形状, 其左边的曲线(姑且说是变异的渐开线)与右边的曲线(姑且说是变异的渐开 线)是不同的,是由于空间斜截平面截取了法面对称方向的两条渐开线的结果, 对于端面齿形的左右不对称,在工程上基本上加以忽略处理,严格意义上来说, 端面齿形已不再是渐开线,但是,为了工程上需要,则将端面齿形还是假象为 渐开线。 回答 2:看来某些高人的博士研究方向有误,同时也误导你很长时间了,怎么还 会有那么多人赞同,倒是评论里的说的都是正确的。 这位高人所描述的现象,如果用齿轮仿形铣刀(仿形铣刀表面是内凹的渐开线, 相当于齿轮的凹槽形状)能沿螺旋线进刀的话应该是存在的,但实际上滚齿加 工是模拟齿轮啮合运动来成型的。 可以告诉你斜齿轮的端面(或者说是任意垂直于轴线的截面)也都是渐开线, 这是由齿轮的啮合和传动原理决定的,所以没有相关文献来研究它到底是什么 函数曲线,因为早就不用研究了。你可以想象成斜齿轮是由无数个一样的齿轮
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片叠起来的,不过每个齿轮片都和相邻的齿轮片有一点转动。 至于为什么,这个问题比较系统,不是我在这里就能说清楚的,如果真想搞明 白,建议全面地学习一下齿轮传动和加工原理。如果你有基础的话,上次问题 里的评论也都写得很好,可以先去看看。不过如果你是在搞齿轮加工的话,可 以提示一些你看得见的东西,先把脑子里那些错误的概念抛开: 1、你看滚刀的齿形就知道了,滚刀齿形是啥样?为什么加工出来的齿轮凹槽不 是同样的呢? 2、相同模数压力角的齿轮不管大小都用同一把滚刀加工,滚刀也是螺旋形的, 为何加工不考虑其螺旋角以及齿轮直径影响? 3、虽然刀具轴线垂直法面,进刀可是沿齿轮轴线的。 4、斜齿轮虽有螺旋角,但传动时轴线可是平行的。 5、按高人的理论,大螺旋角的斜齿轮端面变形会很厉害,但实际你见过吗? 6、虽然刀具垂直法面,可随着加工的进行,这个法面是一直在运动变化的,你 准备按哪个位置的法面来截呢?假设加工中可停机,用任意停机位置的法向截 面连刀具一起截下来,你会发现刀具和齿轮只有几个接触点,根本形不成线, 所谓的渐开线是刀具无数次点接触后形成的表面。 关于高人说的左边和右边曲线的差别,个人猜测他是在研究严重磨损的单向传 动齿轮。 回答 3:法面是渐开线,是标准模数、标准压力角参数的渐开线。端面渐开线, 是端面模数、端面压力角参数的渐开线。标准斜齿轮的端面是什么形状?——也 是渐开线齿轮(渐开线齿廓)形状。只不过,齿形显得“发胖” ,是因为端面模 数比法面模数大的原因(造成的) 。 总结:从网友的回答来看,斜齿轮端面齿廓是渐开线,但是是与法面齿廓不一样 的渐开线。法面是标准模数(1,1.25,1.5,1.75,2……)标准压力角(20°, 25°)用一把滚刀加工,对于变位齿轮刀架需要调整 一个角度,有许多估算公式,其中之一如下。
arcsin( 0
sin 0 ) 1 2 x sin 0
0 ——滚刀升角
——代替原来的 0 0
x ——变位系数
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