機(jī)械基礎(chǔ)教程全集8章(參考版)
2025-05-06 05:21本頁(yè)面
【正文】 。、 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(guò)程縮短，降低重合度，從而影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。滾齒加工過(guò)程接近于連續(xù)過(guò)程，故生產(chǎn)效率較高。滾齒是利用滾刀在滾齒機(jī)上加工齒輪的 (圖 832)。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。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。如工廠里常用的插齒、滾齒、剃齒、磨齒等加工方法，都屬展成法，其中剃齒和磨齒為精加工方法。低精度的錐齒輪也常用成形法來(lái)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)。切削加工可分為兩種類型：成形法與展成法。為了控制銑刀的數(shù)量，對(duì)于同一 m和 α 的銑刀只備有八把，每把銑刀可銑一定齒數(shù)范圍的齒輪，見表 811。 漸開線的形狀是由基圓半徑 rb的大小決定的。 成形法就是在普通銑床上，用與齒廓形狀相同的成形銑刀進(jìn)行銑削加工。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。 圖 826實(shí)心式圓柱齒輪 (da200mm)對(duì)于齒頂圓直徑 da≤200mm 的中、小尺寸的鋼制齒輪，一般常采用鍛造毛坯的實(shí)心式結(jié)構(gòu)，實(shí)心式圓柱齒輪如圖 826所示。表 810普通蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算公式 齒輪的結(jié)構(gòu)與其尺寸、制造方法、生產(chǎn)批量有關(guān)。 z z2的推薦值可參見表 89。蝸輪齒數(shù) z2常在 27～ 80范圍內(nèi)選取。 (5)蝸桿頭數(shù) z1和蝸輪齒數(shù) z2蝸桿頭數(shù) z1的選擇與傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率及制造的難易程度等有關(guān)。 30′。分度圓直徑 d1與模數(shù)的比值，稱為蝸桿直徑系數(shù)，用 q表示 雖然直徑系數(shù) q為導(dǎo)出值，但因它可方便地表征蝸桿的剛性，因此在設(shè)計(jì)中常用到。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(lái)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。自鎖時(shí)，效率僅為 ，故蝸桿傳動(dòng)只適用于功率不太大的場(chǎng)合。但因齒面間存在較大的滑動(dòng)速度。蝸桿的常用頭數(shù) z1=1～ 6。本節(jié)僅介紹常用的阿基米德蝸桿。圓柱蝸桿制造簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，本節(jié)僅介紹圓柱蝸桿。通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。 用成形法銑制錐齒輪時(shí)，銑刀號(hào)碼應(yīng)按當(dāng)量齒數(shù) zv選取。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)。投影在背錐面上的齒形可近似代替大端球面上的齒形。由于球面無(wú)法展開為平面，這給設(shè)計(jì)計(jì)算及制造帶來(lái)不便，故采用近似方法來(lái)解決。 標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的幾何尺寸如圖 820所示，計(jì)算公式見表 86(Σ＝ δ1＋ δ2＝ 90176。模數(shù) m由表 85查取，壓力角 α =20176。 圖 820所示為一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪，其節(jié)圓錐與分度圓錐重合，軸交角 Σ ＝ δ 1＋ δ 2＝ 90176。本節(jié)僅介紹常用的軸交角 Σ ＝ 90176。錐齒輪的特點(diǎn)是輪齒分布在圓錐面上，輪齒的齒形從大端到小端逐漸縮小。 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。表面硬化處理常采用表面淬火 (一般用于中碳鋼或中碳合金鋼 )、滲碳淬火 (常用于低碳合金鋼 )、滲氮處理 (用于含鉻、鉬、鋁等合金元素的滲氮鋼 )等。有的齒輪在硬化處理后還要進(jìn)行精加工 (如磨齒、珩齒等 )，故調(diào)質(zhì)后的切齒應(yīng)留有適當(dāng)?shù)募庸び嗔?。在傳?dòng)中，為使大、小齒輪的壽命接近，常使小齒輪齒面硬度比大齒輪高出 30～ 50HBW，傳動(dòng)比大時(shí)，其硬度差還可更大些。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(guò) 280～ 300HBW。 對(duì)于軟齒面 (硬度小于 350HBW)齒輪，可以在熱處理后切齒，其制造容易、成本較低，常用于對(duì)傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制的一般傳動(dòng)。 非鐵金屬僅用于制造有特殊要求 (如耐腐蝕、防磁性等 )的齒輪。 常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，其次是鑄鋼和鑄鐵。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。 圖 817 輪齒磨損 在過(guò)大的應(yīng)力作用下，輪齒材料因屈服而產(chǎn)生塑性變形，致使嚙合不平穩(wěn)，因此噪聲和振動(dòng)增大，破壞了齒輪的正常嚙合傳動(dòng)。 磨損使齒廓失去漸開線形狀，從而引起傳動(dòng)的沖擊、振動(dòng)；輪齒磨損使齒根削弱，從而造成輪齒過(guò)載折斷。在開式齒輪傳動(dòng)中，往往因灰塵、 金屬屑等進(jìn)入圖 817輪齒磨損 齒面間而引起磨粒性磨損；在閉式齒輪傳動(dòng)中，因
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