機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第6章(編輯修改稿)
2025-02-03 19:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 前一對(duì)輪齒已于 B1點(diǎn)脫離嚙合，而后一對(duì)輪齒尚未進(jìn)入嚙合狀態(tài)，則傳動(dòng)發(fā)生中斷，出現(xiàn)這種情況將引起沖擊。因此保證連續(xù)傳動(dòng)的條件是使實(shí)際嚙合線的長(zhǎng)度大于等于齒輪的法線齒距。由于法線齒距 pn=pb，所以齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件可表示為 ε稱為重合度 ,它表明同時(shí)參與嚙合輪齒的對(duì)數(shù)。 ε大表明同時(shí)參與嚙合輪齒的對(duì)數(shù)多，每對(duì)輪齒承擔(dān)的負(fù)荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)。因此 ε是衡量齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的指標(biāo)之一。 理論上 ε=1就能保證一對(duì)齒輪連續(xù)傳動(dòng)，但由于齒輪存在制造誤差，為保證連續(xù)性，常取 ε≥~，標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)一般都能滿足這一條件。 漸開線齒輪的正確安裝條件 以外嚙合傳動(dòng)為例，如圖 ，為了避免沖擊、振動(dòng)、噪聲等，理論上齒輪傳動(dòng)應(yīng)為無(wú)側(cè)隙嚙合，齒輪嚙合時(shí)相當(dāng)于一對(duì)節(jié)圓作純滾動(dòng)，由于標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚等于齒槽寬，而兩輪要正確嚙合必須保證 m1=m2，所以若要保證無(wú)側(cè)隙嚙合，就要求分度圓與節(jié)圓重合，這樣的安裝稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝，標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)的中心距稱為標(biāo)準(zhǔn)中心距，即 圖 外嚙合齒輪傳動(dòng) 此時(shí)兩齒輪在徑向方向留有間隙 c， c=c*m,稱為標(biāo)準(zhǔn)頂隙。 當(dāng)安裝中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)（即非標(biāo)準(zhǔn)安裝），節(jié)圓半徑要發(fā)生變化，但分度圓半徑是不變的，這時(shí)分度圓與節(jié)圓分離，嚙合線位置變化，嚙合角也不再等于分度圓上的壓力角，此時(shí)中心距為 需要說(shuō)明的是，為了保證齒面潤(rùn)滑，避免輪齒因摩擦發(fā)生熱膨脹而產(chǎn)生卡死現(xiàn)象，以及為了補(bǔ)償加工誤差等，齒輪傳動(dòng)應(yīng)留有很小的側(cè)隙，但在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)齒輪尺寸仍按無(wú)側(cè)隙計(jì)算。 齒輪的加工 漸開線齒輪的切齒原理與加工方法 齒輪輪齒的加工方法很多，如鑄造法、熱軋法和切削法等。生產(chǎn)中常用的是切削法，切削法又可分為仿形法和展成法兩類。 仿形法是在普通銑床上用漸開線齒形銑刀切制齒輪，銑刀軸向剖面與被切齒輪的齒槽形狀完全相同。圖 （ a）所示為用盤銑刀加工的齒輪 ,圖 （ b）所示為用指狀銑刀加工齒輪。加工時(shí)，銑刀繞本身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)輪坯沿齒輪軸線方向直線移動(dòng)。銑出一個(gè)齒槽后，將齒輪坯轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 360176。 /z，再銑第二個(gè)齒槽，依次類推，直到銑出所有的齒槽。 圖 仿形法切齒 展成法是利用一對(duì)齒輪（或齒輪與齒條）無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)切齒的，其實(shí)質(zhì)是在保證刀具和輪坯間按漸開線齒輪嚙合關(guān)系而運(yùn)動(dòng)的，同時(shí)對(duì)齒坯進(jìn)行切削，以切出與刀具齒廓共軛的漸開線齒廓。常用的刀具有以下 3種。 1） 齒輪插刀 2） 齒條插刀 3） 齒輪滾刀 漸開線齒廓的根切 現(xiàn)象及最小齒數(shù) 1. 根切現(xiàn)象 如圖 ，用展成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線超過(guò)理論嚙合線的極限點(diǎn) N1（如圖中雙點(diǎn)畫線齒條所示），則由基圓以內(nèi)無(wú)漸開線的性質(zhì)可知，超過(guò) N1的刀刃不僅不能切出漸開線齒廓，而且會(huì)將根部已加工的漸開線切去一部分，如圖 示，這種現(xiàn)象稱為根切。根切大大削弱了輪齒的彎曲強(qiáng)度，降低了齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和重合度，故應(yīng)避免。 圖 根切和變位齒輪 圖 齒輪的根切 圖 輪的情況，齒條插刀的分度線與齒輪的分度圓相切。若要避免根切，就應(yīng)使其刀具的齒頂線不要超過(guò)齒條刀具與齒輪嚙合的極限點(diǎn) N1，這一要求與被切齒輪的齒數(shù)有關(guān)。 圖 基圓大小與根切的關(guān)系 漸開線變位齒輪 前面已討論過(guò)，用齒條插刀加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具的齒頂線 超過(guò)嚙合線的極限點(diǎn) N1時(shí)，易產(chǎn)生根切。如圖 6. 9所示，若改變刀具的徑向位置，將齒條插刀遠(yuǎn)離輪心一段距離 xm，使刀具齒頂線不超過(guò)嚙合線的極限點(diǎn) N1，則不會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象。顯然刀具變位后，與分度圓作純滾動(dòng)的已不再是刀具的分度線，而是節(jié)線。這種改變刀具與齒坯相對(duì)位置后切制出來(lái)的齒輪稱為變位齒輪，刀具移動(dòng)的距離 xm稱為變位量， m為模數(shù)， x稱為變位系數(shù)。刀具遠(yuǎn)離輪心的變位稱為正變位，此時(shí) x＞ 0；刀具移近輪心的變位稱為負(fù)變位，此時(shí) x＜ 0；顯然，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 x=0。 切削變位齒輪和切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪所用的刀
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