渐开线标准直齿圆柱齿轮的加工讲解

机械设计基础渐开线标准直齿圆柱齿轮的加工课程导入任务引入齿轮是如何加工出来的？齿轮加工的方法有哪些？1.概述齿轮的加工最重要的是轮齿的加工，即在齿坯的基础上加工轮齿齿廓。轮齿的加工基本要求是齿形准确和分齿均匀。加工方法有很多，比如铸造、模锻、冷轧、热轧、切削加工等。其中，最常用的是切削加工。相关知识2.轮齿的切削加工轮齿的切削加工从原理上分可以分为仿形法和展成法两大类。相关知识2.轮齿的切削加工1）仿形法（成形法）——利用与齿轮齿槽形状相同的圆盘铣刀或指状铣刀，在铣床上进行加工的加工方法。

盘铣刀指状铣刀圆盘铣刀

指状铣刀

相关知识2.轮齿的切削加工1）仿形法（成形法）——特点：①生产率低；②具有分度误差，分齿不均；③具有齿形误差，齿形近似。④但是加工简单，普通机床即可完成。相关知识2.轮齿的切削加工2）展成法（范成法）——利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。

加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。展成法的种类有很多，有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等，其中最常用的是插齿和滚齿，剃齿和磨齿用于传动精度要求较高的场合。

相关知识(1)滚齿

IT8～IT7，Ra：3.2～1.6μm。1）滚齿机和齿轮滚刀齿轮滚刀：相当于一个右旋螺旋齿轮。相关知识2）滚齿原理与滚齿运动滚齿原理：展成法滚齿运动：主运动：滚刀旋转

分齿运动垂直进给运动：切出整个齿宽径向进给运动：切出整个齿深3）滚齿工作范围①、滚切直齿圆柱齿轮；②、滚切斜齿圆柱齿轮；③、滚切蜗轮相关知识(2)插齿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。插齿加工相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。相关知识插齿运动

主运动：插齿刀上下往复运动

分齿运动：强制插齿刀与齿轮坯之间保持一一对齿轮的啮合关系

径向进给运动：切出齿深。

圆周进给运动：插齿刀的旋转运动。

让刀运动：防止擦伤。拓展知识相关知识拓展知识滚插齿的应用范围①加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只能用插齿。这是因为插齿刀“切出”时只需要很小的空间，而滚齿时滚刀会与大直径部位发生干涉。②加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿。③加工内齿轮，只能用插齿。④加工蜗轮，只能用滚齿。⑤加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用，但滚齿比较方便。插齿加工斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。相关知识拓展知识插齿和滚齿比较①插齿的齿形精度比滚齿高。②插齿后齿面的粗糙度比滚齿小。③插齿的运动精度比滚齿差。④插齿的齿向误差比滚齿大。对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工，而对于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不能提高运动精度），则用滚齿的方法加工较为有利。相关知识展成法（范成法）特点

①

用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带来了很大的方便，因此展成法得到了广泛的应用。（刀具数量少，没有齿形误差）②插齿有空行程，生产效率相对较低；但是滚齿是连续加工，生产效率高，应用广泛。

③展成法没有分度误差，分齿均匀。相关知识

用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。根切现象缺点：轮齿的根切大大削弱了轮齿的弯曲强度，降低齿轮传动的平稳性和重合度，因此应力求避免.相关知识对于标准齿轮，是用限制最少齿数的方法来避免根切的。不发生根切的最小齿数Zmin=17。某些情况下，为了尽