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试验研究
齿轮的加工方法探讨
口李荣刚口李剑峰冯显英
摘要分析范成法加工齿轮的特点,提出一种更为经济的加工方法——“包络·旋切”两步加工法,并完成了两次加
工过程中刀具尺寸的选择计算。
关键词:齿轮加工两步加工法
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—一

口口,
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一除具有渐开线齿条所具有的基本参数以外,还有一些
、前言
自己特有的参数,包括初始压力角、相对压力角
世纪年代后期,为了满足对齿轮高速重载
和初始基圆半径等。
和小型化的要求,日本学者小守勉用新的齿形理论,提
出了名为齿轮的新型齿轮,其齿形由许多微段三、范成法加工齿轮
渐开线连接而成,采用对称的凸、凹啮合形式,且微段只有工件与刀具的齿形符合齿形啮合基本定律
渐开线的结合点在啮合时的相对曲率为零。和渐开线时,才能用范成法加工,即满足以下条件:两个齿形
齿轮相比,齿轮的承载能力和耐磨性显著提高。在接触点处应有公切线和公法线;公法线应通过啮
齿轮的另一突出优点是可以设计成少齿数齿轮, 合节点;齿形上所有各点的法线应与节圆瞬心线
易于实现产品的小型化,紧凑化。齿轮作为一种相割,并且这些割点应当按次序排列。由齿轮
新型齿轮,从理论到实践都还有许多未知的领域有待齿形的几何形成过程可知,该齿轮满足以上三个条件,
于进一步的研究。而实现这种齿轮的加工成形则是将可以用范成法加工。由齿形法线法可以求得】【齿
该齿形推向实际应用的关键所在。轮的共轭齿形即刀具的法向齿形,刀具的法向齿形
与齿条的齿形相同。
二、】【齿轮与渐开线齿轮的区别
若用滚齿机滚切齿轮,则滚刀的形状与
标准渐开线齿条齿廓是直线,而标准出齿条齿条的齿形相同,被滚切出的齿轮齿廓满足
齿廓是由许多微段渐开线连接而成。图所示为标准齿廓曲线的基本要求。由齿条齿形计算公
齿条的齿形,各微段渐开线连结平滑,斜线表示式可知,某一模数的齿条的齿形与齿轮的齿数
微段渐开线结合点的曲率半径,齿形的曲率中心都在无关,即同一模数、不同齿数的齿轮所对应的齿
节线上,齿形在节线以上为凸,节线以下为凹,这样的条齿形相同。因此,对于相同模数、不同齿数的出
齿条加工出的齿轮保证了凸、凹的啮合形式,且有很多齿轮可以使用同一把刀具加工。此时,滚刀的法向齿
相对曲率为零的点—点。对渐开线齿轮和形与该模数的齿条的齿形相同。
齿轮分析,其根本区别在于:渐开线齿轮齿廓曲使用滚齿机滚切齿轮,其优点是设备简单,
线是单一曲线,齿轮啮合生产效率较高,而缺点是需要制造专用的滚刀滚刀
是凸、凸啮合;而齿的法向齿形与齿条的齿形相同。对于出齿
轮齿廓曲线是由多段渐开轮加工,这种加工方法将导致大部分资金和精力都用
线连接而成,且齿轮啮合在制作刀具上,致使成本增高。为使该齿轮从实验室
是凸、凹啮合。齿条图标准齿条的齿形研究走向实际生产应用,应充分利用计算机数控技术,
国家自然科学基金资助项目
现代程
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试验研究
值即为所用铣刀半径的最大值,从而可得到对应某一
,,: 一。
模数的齿轮加工允许选用的铣刀的最大直径,
将以上几式整理后得: 为