渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业课件

《机械设计基础》课程渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象主讲人：陈恒超济南职业学院目

录content01渐开线齿轮的切齿原理02渐开线齿轮的根切现象及最少齿数济南职业学院03齿轮的变位渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院一、渐开线齿轮的切齿原理1.仿形法

仿形法是采用与齿廓形状相同的刀具或模具加工齿轮，如图6.9所示，铣削时铣刀绕自己的轴线回转，同时轮坯沿其轴线方向直线移动，实现齿深和齿宽的加工。每加工完一个齿槽，轮坯退回原处，用分度头将其转过360°/z的角度后再加工下一个齿槽。图6.9仿形法加工齿轮(a)盘状铣刀加工齿轮

(b)指状铣刀加工齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院一、渐开线齿轮的切齿原理2.展成法（范成法)展成法（范成法）是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）啮合时，两轮齿廓互为包络线的原理来切制轮齿的加工方法。展成法（范成法）切制齿轮时，常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀，如图6.10所示。图6.9仿形法加工齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院二、渐开线齿轮的根切现象及最少齿数用展成法（范成法）加工齿数较少的齿轮时，有时会出现刀具的顶部切入齿根，将齿根部分渐开线齿廓切去的现象称之为根切，如图6.11所示。严重根切的齿轮削弱了轮齿的抗弯强度，降低齿轮传动的重合度，影响传动的平稳性，对传动十分不利，应尽力避免根切现象的产生。图6.11轮齿的根切现象渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院二、渐开线齿轮的根切现象及最少齿数

经过分析证明，用展成法（范成法）切削齿轮时，若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过被加工齿轮的啮合极限点N，时就会产生根切，如图6.12所示。用齿条型刀具切削齿轮，要不产生根切，必须使刀具齿顶线与啮合线的交点B不超过啮合极限点N1，如图6.12所示。即应使N1A≥BB1图6.12避免根切的条件故不根切的最小齿数当α=20°、ha*=1时，zmin=17，即z≥17即可满足不根切条件。渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院三、齿轮的变位标准齿轮虽然有设计简单，互换性好等优点，也具有其局限性如下:（2）标准齿轮的中心距a不能按照实际中心距a'的要求进行调整，难以凑配中心距。（3）一对标准齿轮副中的小齿轮齿根相对较弱，齿根抗弯强度差，不能对两轮的强度和啮合性能进行均衡和调整，限制了大齿轮的承载能力。（1）因为根切受最小齿数的限制，结构不够紧凑。渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院三、齿轮的变位图6.13变位齿轮几何尺寸的变化在不改变被切齿轮齿数的情况下，只要改变刀具与轮坯的相对位置就可以避免根切。如图6.13所示，将刀具移出一段距离至实线位置时，刀具的顶线将不超过N1点，显然这就不会发生根切了。这种改变刀具与轮坯相对位置而达到不发生根切的方法称为变位法，采用这种方法切制的齿轮称为变位齿轮。刀具由标准位置沿径向移动的距离xm称为变位量，其中m为模数，x称为变位系数。渐开线标准直齿圆柱齿轮切齿原理与根切现象济南职业学院三、齿轮的变位刀具远离轮心的变位称为正变位，x>0；刀具移近轮心的变位称为负变位，x<0。变位前后齿轮的齿