齿轮齿形的加工案例.pptx

第二节齿轮齿形的加工一、齿轮的基本知识齿轮的分类齿轮和齿轮副的种类2、渐开线的形成及其特征3、分度圆、模数、压力角齿轮齿数是Z，分度圆直径是d,齿距P与齿数Z之间的关系为：渐开线齿形上任一点K的法向力F与其速度vk之间所夹的锐角，称为K点的压力角αk。渐开线上各点的压力角是不相同的。通常所说的压力角是指分度圆上A点处的压力角，用α表示（α=20°）由此可得基圆直径rb和分度圆直径r的关系为：rb=cosα·r=cos20·r≈0.94r模数和压力角是直齿圆柱齿轮的两个基本参数。模数m是周节P与π之比，即m=P/π则D=mz模数m的数值已标准化，如m=0.1，0.5，1，1.5，2，3等。渐开线齿轮正确啮合的条件：两齿轮的模数和压力角分别相等。在齿形加工中，刀具的模数和压力角的数值也必须与被加工齿轮相同。齿轮是用来传递运动和动力的，在不同的工作条件下，对精度的要求有所不同。从传递运动方面看，应保证传递运动准确、平稳；从传递动力方面看，应保证传动可靠和灵活。因此，一般齿轮传动的精度要求有以下四个方面：传递运动的平稳性即要求齿轮在转过一个齿距角的范围内，其最大转角误差应限制在一定范围内，使齿轮副瞬时传动比变化小，以免引起振动和噪音，保证传递运动的平稳性。载荷分布的均匀性即要求在轮齿啮合过程中，工作齿面沿全齿高和全齿长上保持均匀接触，并且接触面积尽可能的大。④传动侧隙（对齿轮副的要求）即要求一对齿轮啮合时，在非工作齿面间应留有合理的间隙，否则会出现卡死或烧伤现象。齿轮副侧隙对储藏润滑油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形和热变形，以及补偿齿轮及其传动装置的加工误差和安装误差都是必要的。（2）齿轮的精度等级GB10095—88《渐开线圆柱齿轮精度》规定了12个精度等级，由高到低依次为1，2，3，...，12级。1～2级是远景级，3～6级为高精度级，7～8中等精度级，9～12低精度级齿距极限偏差(±fpt)值um二、齿轮精度的选择选择：选择齿轮精度时，应以传动的用途、传递功率的大小、齿轮的圆周速度及工作条件等为依据，并参考同类机械进行具体选择。一般情况下，齿轮的三个公差组选用相同的精度等级。标准规定根据齿轮使用要求的不同，允许对三个公差组选用不同的精度等级。图样标注：在齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级和齿厚极限偏差的字母代号。标注示例：a)齿轮三个公差组精度同为7级，其齿厚上偏差为F，下偏差为L：b)第Ⅰ公差组精度为7级，第Ⅱ、Ⅲ公差组精度为6级，齿厚上偏差为G，齿厚下偏差为M：c)齿轮的三个公差组精度同为4级，其齿厚上偏差为-330um，下偏差为-405um：一个齿轮的加工过程是由若干工序组成的。为了获得符合精度要求的齿轮，整个加工过程都是围绕着齿形加工工序服务的。齿形加工方法很多，按加工中有无切削，可分为无切削加工和有切削加工两大类。无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。但因其加工精度较低，工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。齿形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齿形的主要加工方法。按其加工原理可分为成形法和展成法两种。二、圆柱齿轮齿形加工1.铣齿铣削直齿圆柱齿轮的方法如下图：盘状齿轮铣刀：齿轮模数m＜8时用，在卧式铣床上使用；指状齿轮铣刀：齿轮模数m≥8时用，在立式铣床上使用，可加工直齿轮、斜圆柱齿轮、人字齿轮。（2）刀具结构简单，加工成本低，但是加工精度和效率较低。铣齿加工的应用成形法铣齿主要用于单件、小批量生产和修配，用于制造低于8级精度的齿轮，齿面的表面粗糙度Ra值为6.3~3.2μm。成形法铣齿可以加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮，也可加工齿条和锥齿轮等。插齿机的工作原理类似一对圆柱齿轮啮合，其中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形的插齿刀具，它的模数和压力角与被加工齿轮相同，且在端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角。插齿运动展成法插齿刀的类型a)盘形b)碗形c)锥柄插齿需要下列四个运动①插削主运动：指插削刀的上下往复直线运动。⑤让刀运动：插齿刀向上运动（空行程）时，为了避免擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件之间应该让开，使之产生一定间隙，而在插齿刀向下开始工作行程之前，应迅速恢复到原位，以便刀具进行下一次切削。滚齿就是用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，实际上是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。齿轮滚刀是一个蜗杆形刀具，为了形成切削刃，在垂直于蜗杆螺旋线方向或平行于轴线方向开出容屑槽，形成前刀面，并对滚刀的顶面和侧面进行铲背，铲磨出后角。③垂直进给运动：为了切出齿全宽，滚刀沿被切齿轮的轴线作连续的垂直进给运动。（mm/r或mm/min）④滚齿的径向切深是由工作台控制的。模数小的齿轮，一次切