第七章 齿轮齿形加工(与司乃钧主编《机械加工基础》配套)ppt课件.ppt

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1、第七章齿轮齿形加工7.1概述齿轮在机械、仪器、仪表中应用很广。齿轮的质量直接影响到机电产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度。7.1.1齿轮的基本知识1、齿轮的分类齿轮类型应用直齿轮、斜齿轮、人字齿轮平行轴间传动螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆垂直交错轴间传动内齿轮平行轴间同向传动齿轮齿条旋转运动和直线移动的转换直齿锥齿轮相交轴间传动2、渐开线齿形轮廓线：渐开线、摆线、圆弧线等。渐开线齿形的齿轮具有加工、安装简便、传动平稳等优点，应用最多。在平面内,当一直线沿着一个固定圆作纯滚动时,该直线上任一点的运动轨迹,

2、称为该圆的渐开线.这个圆称为基圆,这条直线称为发生线.渐开线的形状与基圆半径大小有关,基圆半径愈大,渐开线曲率愈小,曲线愈平坦;反之,则曲率愈大,曲线愈弯曲.3、分度圆与模数①分度圆：齿厚s与齿槽宽e相等的圆称为分度圆，其直径为d②分度圆周节（分度圆齿距）P：在分度圆上相邻两齿对应点的弧长。③由于πd＝Pz，为使分度圆直径d成为整数或简单小数，令m＝P/π，可得d＝mz，m叫模数。④模数m的数值已标准化，共50种。4、压力角α渐开线上各点压力角不等。基圆上压力角为零，齿顶圆上压力角最大。分度圆上的压力角

3、为刀具齿形角，称为标准压力角，α＝20°。渐开线齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的m和α分别相等。齿形加工时，刀具的m和α必须与被加工齿轮一致。7.1.2圆柱齿轮精度1.齿轮传动的精度要求齿轮的加工精度对机械的工作性能、承载能力和使用寿命有很大影响。对齿轮传动性能提出的要求包括：运动的准确性：齿轮一转中，其最大转角误差不能超过允许范围。最大转角误差是以一转为周期的长周期误差。传动的平稳性：齿轮在一个齿距范围内，其最大转角误差不能超过允许范围。以一齿为周期的误差为短周期误差。载荷分布的均匀性：齿轮传递转矩时

4、，要求齿面接触良好，使齿面载荷均匀分布。这项要求可用沿齿轮齿宽和齿高方向上，保证有一定接触区域的面积来表示。以上三项是对齿轮本身提出的精度要求，用相应的偏差项目对其控制。传动侧隙指啮合传动齿轮非工作面的齿侧存在的间隙，用于存储润滑油，减少磨损。侧隙通过控制齿轮的厚度得到，即分度圆上的实际齿厚略小于理论齿厚。传动侧隙是对齿轮副提出的要求，是设计者根据使用要求，对齿轮轮齿尺寸大小规定的公差要求。2、齿轮的精度等级国标中对常用渐开线圆柱齿轮齿距累积总公差、齿距累积极限偏差、单个齿轮齿距极限偏差、齿廓总公差、螺

5、旋线总公差及切向综合总公差、一齿切向综合公差和径向跳动公差分别规定了十三个精度等级，从高到低分别用0~12表示；对径向综合总公差和一齿径向综合公差分别规定了九个精度等级，从高到低分别用4~12表示。齿轮精度等级的选择应根据齿轮的用途、使用要求和工作条件来决定。选择的方法主要有计算法和经验法。机械传动中应用最多的齿轮既传递运动又传递动力，其精度等级与圆周速度密切相关，因此可计算出齿轮的最高圆周速度，再确定齿轮精度等级。3、齿轮精度等级和齿厚偏差在图样上标注4、齿轮坯精度齿轮在加工、检验和安装过程中，常以内

6、孔、顶圆和端面作基准。基准对齿轮加工、安装质量影响很大，因此对齿坯规定了误差，包括尺寸偏差、形位误差、基准面跳动及表面粗糙度等。7.2圆柱齿轮齿形加工齿形加工方法很多，可分为无屑加工和有屑加工两大类。有屑加工按其形成齿形原理又分为成形法和展成法。7.2.1铣齿成形法：用与被切齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形。1.铣削直齿圆柱齿轮（1）原理：成形法，IT9，Ra：6.3～3.2μm。m<8，盘状模数铣刀；m＞8，指状模数铣刀。成形法铣齿加工的齿轮形状由模数铣刀保证；轮齿分布的均匀性由分度头保证。

7、（2）成形铣刀同一模数的齿轮铣刀，一般制作8把或15把，表7.1。表3－4盘状齿轮铣刀刀号及其加工范围刀号12345678加工齿数范围12～1314～1617～2021～2526～3435～5455～134135以上及齿条齿形2.铣齿的工艺特点（1）生产成本低。（2）加工精度低。（3）生产率低。7.2.2插齿插齿属于展成法加工。展成法是指利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形的加工方法。（1）插齿机和插齿刀插齿刀：相当于圆柱齿轮。（2）插齿原理与插齿运动插齿原理：展成法。插齿加工

8、相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。插齿运动包括①主运动：插齿刀上下往复运动②分齿运动：强制插齿刀与齿轮坯之间保持一对齿轮的啮合关系③径向进给运动：切出齿深。④圆周进给运动：插齿刀的旋转运动。⑤让刀运动：防止擦伤。（3）齿轮坯的安装①内孔和端面定位：大批量生产②外圆和端面定位：单件小批生产（4）插齿工作范围内外直齿圆柱齿轮、间距小的双联和多联齿轮、内外螺旋齿轮（5）插齿工艺特点和应用插齿切出的齿形不像成形法铣齿存在理论误差。插齿刀的精度比模