機(jī)械基礎(chǔ)教程全集8章(存儲(chǔ)版)
【正文】 狀相同的成形銑刀進(jìn)行銑削加工。 圖 829 成形法加工齒輪 由于成形法是用一把銑刀加工不同齒數(shù)的齒輪，齒廓存在一定的誤差，加工精度低；又因切齒不連續(xù)，生產(chǎn)效率低，故不宜用于成批生產(chǎn)。如圖 831所示，在加工時(shí)，插刀沿輪坯軸線作上下的切削運(yùn)動(dòng)和讓刀運(yùn)動(dòng)，輪坯件轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，齒條插刀切削刃相對(duì)于輪坯的各個(gè)位置所組成的包絡(luò)線即為被加工齒輪的齒廓。、 h*a＝ 1時(shí)，由圖 833b可推得不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)為 對(duì)于斜齒圓柱齒輪，由于其當(dāng)量齒數(shù) zv=z/cos3β ,因此在當(dāng)量齒輪不發(fā)生根切時(shí)的最少齒數(shù) zvmin=17時(shí)， zmin=17cos3β ＜ 17，即只要取適當(dāng)?shù)?β 角，就可以使斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)減少。輪齒根切后，齒根抗彎強(qiáng)度削弱，還會(huì)切去齒根部分的漸開線，使一對(duì)輪齒的嚙合過程縮短，降低重合度，從而影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。插齒時(shí)，插刀與輪坯按一對(duì)齒輪嚙合關(guān)系作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)插刀沿輪坯的軸線作上下的切削運(yùn)動(dòng)，這樣，插刀切削刃相對(duì)于輪坯的各個(gè)位置所組成的包絡(luò)線 (圖 830b)即為被加工齒輪的齒廓。切削加工可分為兩種類型：成形法與展成法。腹板式齒輪一般采用鍛造毛坯，板式圓柱齒輪結(jié)構(gòu)如圖 827所示。蝸輪齒數(shù) z2常在 27～ 80范圍內(nèi)選取。為了加工方便，規(guī)定中間平面上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，即蝸桿的軸向參數(shù) (下角標(biāo) a1)與蝸輪的端面參數(shù) (下角標(biāo) t2)分別相等，即 圖 823 蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸 (2)蝸桿分度圓直徑 d1由于蝸輪是用相當(dāng)于蝸桿的滾刀來加工的，為限制蝸輪滾刀的數(shù)量，將蝸桿分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，其值與模數(shù) m匹配，見表 87。本節(jié)僅介紹常用的阿基米德蝸桿。當(dāng)量齒輪分度圓直徑用 dv表示，其模數(shù)為大端模數(shù)，壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，所得齒數(shù) zv稱為當(dāng)量齒數(shù)。模數(shù) m由表 85查取，壓力角 α =20176。 錐齒輪用于軸線相交的傳動(dòng)，兩軸交角 Σ 可由傳動(dòng)要求確定，常用的軸交角 Σ ＝ 90176。為了便于切齒和防止刀具切削刃不致迅速磨損變鈍，調(diào)質(zhì)處理后的硬度一般不超過 280～ 300HBW。圖 818a所示為齒面塑性變形的機(jī)理，圖 818b所示為主動(dòng)輪齒面下凹的實(shí)際失效情況，圖 818c所示為從動(dòng)輪齒面凸起的實(shí)際失效情況。為防止膠合的產(chǎn)生，可采用良好的潤滑方式、限制油溫和采用含有抗膠合添加劑的合成潤滑油等方法；也可采用不同材料制造配對(duì)齒輪，或一對(duì)齒輪采用同種材料不同硬度的方法。疲勞點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。 齒輪工作時(shí)，輪齒根部將產(chǎn)生相當(dāng)大的交變彎曲應(yīng)力，并且在齒根的過渡圓角處存在較大的應(yīng)力集中?？傊睾隙?ε 隨著 β 的增大而增加。 表 83 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式 名 稱 符 號(hào) 計(jì) 算 公 式 模數(shù) m 根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算決定，并按表 8?1選取標(biāo)準(zhǔn)值。～ 20176。 β b稱為基圓柱上的螺旋角。當(dāng)嚙合傳動(dòng)進(jìn)行到主動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線 N1N2的交點(diǎn) B1時(shí)，兩齒輪即將脫離接觸，故 B1為輪齒的終止嚙合點(diǎn)。把它表示為模數(shù)的 c*倍，c*為頂隙系數(shù)，即頂隙為 對(duì)于正常齒制， h*a=1， c*=；對(duì)于短齒制， h*a=， c*=0.3。徑節(jié) DP的單位為 1/in。 (1)齒數(shù) z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用 z表示。其齒廓由形狀相同的兩反向漸開線曲面組成。顯然，嚙合角 α ′ 即為節(jié)點(diǎn) P處的壓力角。傳動(dòng)平穩(wěn)即要求瞬時(shí)傳動(dòng)比 (i＝ ω1／ ω2)恒定不變，否則主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢，會(huì)引起沖擊、振動(dòng)和噪聲，影響傳動(dòng)的質(zhì)量。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：重點(diǎn)是掌握漸開線圓柱齒輪的基本參數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸；了解齒輪常見失效形式與材料選擇。不足之處是制造和安裝精度要求較高，故成本較高。 理論上可作為齒輪齒廓的曲線有許多種，但實(shí)際上由于輪齒的加工、測(cè)量和強(qiáng)度等方面的原因，可選用的齒廓曲線僅有漸開線、擺線、圓弧線和拋物線等幾種，其中漸開線齒廓應(yīng)用最廣。它給制造和安裝帶來極大的方便，也是漸開線齒輪得到廣泛應(yīng)用的原因之一。 (3)齒距相鄰兩齒同側(cè)齒廓沿某一直徑為 dk的圓周上量得的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒距，用 pk表示。模數(shù)越大，則輪齒越大，各部分的尺寸也越大。我國規(guī)定：分度圓處的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，標(biāo)準(zhǔn)值為 20176。 85所示為一對(duì)漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)，相鄰兩齒的嚙合點(diǎn)分別為 K和 K′ ，它們都在嚙合線 N1N2上。 齒輪傳動(dòng)的重合度越大，則同時(shí)參與嚙合的輪齒越多，不僅傳動(dòng)平穩(wěn)性好，每對(duì)輪齒所分擔(dān)的載荷亦小，相對(duì)地提高了齒輪的承載能力。如圖 88b所示，各接觸線的長(zhǎng)度是變化的，從開始嚙合到脫離嚙合的過程中，接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增到最大值，然后由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性；由于斜齒輪 的螺旋形輪齒使一對(duì)輪齒的嚙合過程延長(zhǎng)、重合度增大，因此斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力大。 圖 89 斜齒輪分度圓柱面展開圖 由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形 (漸開線 )和垂直于輪齒方向的法向齒形不同。 ～ 20176。如圖 812所示，過斜齒輪分度圓上一點(diǎn) P作輪齒的法向剖面 nn，該平面與分度圓柱面的交線為一橢圓，以橢圓在 P點(diǎn)的曲率半徑 ρ 為分度圓半徑，以斜齒輪的法向模數(shù) mn為模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)壓力角 α n作一直齒圓柱齒輪，其齒形最接近于法向齒形，則稱這一假想的直齒圓柱齒輪為該斜齒輪的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為該斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，用
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