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固相萃取儀同時滾刀又沿齒坯軸向作緩慢的移動

時間:2020-04-18     瀏覽:29

運動已為滾刀刀刃的螺旋運動所代替,固相萃取儀同時滾刀又沿齒坯軸向作緩慢的移動。 由于范成法加工齒輪是利用齒輪嚙合原理,故可以用一把刀具加工出同一 模數和壓力角而不同齒數的齒輪,而不會產生齒形誤差。 (&)用標準齒條形刀具加工標準齒輪 不管用插刀還是滾刀加工時,刀具齒廓形狀(圖 "#$"% 所示)與輪齒的形狀 (圖 "#$") 所示)相同點是齒頂線以下部分完全一樣,不同點是刀具的齒頂線較 齒輪的齒頂多了一段 %!# 的距離,%!# 的作用是加工出齒根過度圓弧以形成頂 !!"! 漸開線齒輪的加工 ,+* 圖 !"#$ 用齒輪滾刀加工齒輪 圖 !"#! 標準齒條形刀具 隙。另外用范成法加工時,若要求刀具的分度線(或分度圓)剛好與齒坯的分度 圓相切,則這樣切出的齒輪分度圓齒厚與齒槽寬相等即為標準齒輪。 ’&% 第!章 齒輪機構及其設計 !"!"# 漸開線齒廓的根切與最小齒數 !" 漸開線齒廓的根切現象 用范成法加工



齒輪時,有時會出現刀刃的頂部切入了輪齒的根部,而把齒根 圖 !"#$ 輪齒的根切現象 切去了一部分,破壞了漸開線齒廓,這種現象稱為輪齒 的根切現象(圖 !"#$ 所示)。產生根切的齒廓將使輪 齒的彎曲強度大大地降低,重合度也降低,對傳動平穩 性很不利,因此必須力求避免這種現象。 #" 產生根切的原因 圖 !"#% 輪齒根切的過程 圖 !"#% 為用齒條插刀加工標準齒輪的情況,齒條 插刀的分度線與輪坯的分度圓相切于 ! 點,而刀具的 齒頂線與嚙合線的交點已經超過嚙合極限點 "& ,圖中 #& 點為被切齒坯齒頂圓與嚙合線的交點。由范成法加工原理可知,刀具將從位 置 &(#& 點)開始,切制齒廓的漸開線部分,而刀具行至位置 # 時,齒廓的漸開線 已全部切出,這一切削過程刀具頂部沒有切入輪坯的齒根漸開線齒廓。如果刀 具頂線恰好通過 "& 點,則當范成運動繼續進行時,該刀刃即與被切齒于該點脫 離而不發生根切。但現在由于刀頂線超過 "& 點,與嚙合線交于點 #刀 ,所以范 成運動繼續進行時,刀具還要進行切削。設輪坯由位置 # 轉過一角度! 時,刀 具相對地由位置 # 移到位置 ’,刀刃齒廓上點 "& 到達點 $,其直線齒廓與嚙合 線相交于點 %。這時齒條插刀將已切好的輪齒根部的漸開線再次切掉(圖中陰 影部分),而出現根切。從上面分析可得:用范成法加工齒輪時,如果刀具的齒頂 線或齒頂圓(齒輪插刀)超過了嚙合極限點"& ,則被切齒輪必然會發生根切現 !!"! 漸開線齒輪的加工 &%& 象。 !" 漸開線標準齒輪不發生根切的條件及最少齒數 由上分析可知,要避免根切應使刀具齒頂線不超過嚙合極限點 !! ,當用標 準齒條插刀切削齒輪時,刀具的分度線必須與被切齒輪的分度圓相切,即刀具齒 頂線位置一定,因而要使刀具齒頂線不超過嚙合極限點 !! 點就得設法改變嚙 合極限點 !! 的位置。而由圖 "#$% 可看出嚙合極限點 !! 點的位置與被切齒輪 的基圓半徑 "& 的大小有關,"& 愈小 !! 點愈接近節點 #,也就使產生根切的可能 性愈大。又因 "& ’ $% $ ()*!,而被切齒輪的模數和壓力角均與刀具相同,所以產 生根切與否就取決于被切齒輪齒數的多少,齒數愈少就愈容易產生根切。因此, 為了不發生根切,則齒輪齒數 % 不得少于某一最少限度,即所謂最少齒數。如圖 "#+, 所示,要不產生根切,則應使 圖 "#$% 嚙合極限點 ! 與基圓半徑的關系 圖 "#+, 不發生根切的條件 #&!#!! 在!#’! !! 中 #!! ’ "*-.!’ $% $ *-.! 又從!&&/ # 中可得 #& ’ (0 *-.!’ ("0 $ *-.! 所以 ("0 $ *-.!!$%*-.! $ ,%# $("0 *-.$! !1$ 第!章 齒輪機構及其設計 !!"# $ %"!& ’"#%! (()%*) 當!$ %+,、"!& $ -,則 !!"# $ -*,即標準齒輪不發生根切現象的最少齒數為 -*。 !!"# 漸

開線變位齒輪 !"#"$ 齒輪變位修正問題的提出 標準齒輪傳動雖有許多優點,也得到廣泛應用,但隨著生產的發展,各種機 械對齒輪傳動性能提出了更高的要求,這時標準齒輪也就暴露出一些缺點: (-)必須使齒輪的齒數 ! 大于不產生根切的最少齒數 !!"# ,從而限制了齒輪 機構不能更緊湊; (%)必須使實際中心距 #. 等于標準中心距 #,若實際中心距 #. 大于標準中 心距 #,則齒側間隙增大傳動不平穩,若實際中心距 #. 小于標準中心距 #,則根本 無法安裝; (/)由于小齒輪基圓半徑 $0- 小于大齒輪基圓半徑 $0% ,則小齒輪齒根厚度較 薄,且小齒輪嚙合次數又多,所以小齒輪強度低于大齒輪強度。 為克服上述缺點,便提出了對齒輪進行變位修正的加工方法。 !"#"% 變位原理及變位齒輪的種類 $" 變位原理 變位原理是從被加工齒輪的齒數 ! 小于不產生根切的最少齒數 !!"# ,而又要 求不產生根切的情況下提出來的。由以上分析可知,產生根切的原因是刀具齒 頂線超過了嚙合極限點 %- 造成,為了避免根切,則應使刀具相對加工標準齒輪 時的位置,遠離工件轉動中心平行移動,以使刀具齒頂線不超過嚙合極限點 %- , 刀具的這種移動過程稱為變位,而由此加工出來的齒輪稱為變位齒輪。 %" 變位齒輪的種類 圖 ()/-& 所示,刀具的虛線位置為加工標準齒輪的位置,這時被加工齒輪的 齒數 ! 小于不產生根切的最少齒數 !!"# ,故產生根切;現將刀具遠離工件轉動中 心移到實線位置,此時刀具齒頂線沒有超過 %- 點,故不產生根切,這時與輪坯 分度圓相切的已不是刀具的分度線,而是一條與其平行的節線。 相對加工標準齒輪時的位置刀具所移動的距離稱為變位量 &’,其中 & 稱為 變位系數,規定刀具遠離輪坯中心的移動稱為正變位,其變位系數 & 為正值,所 加工出來的齒輪稱為正變位齒輪;刀具接近輪坯中心的移動稱為負變位,其變位 !!"# 漸開線變位齒輪 -1/ 系數 ! 為負值,所加工出來的齒輪稱為負變位齒輪。 圖 !"#$ 齒輪的變位修正 由于刀具上與分度線平行的任一條節線上的齒距 "、模數 #、刀具角!均相 等,故變位齒輪的 "、#、!也與刀具的一樣,因此刀具變位后,其齒輪的分度圓直 徑 $、基圓直徑 $% 也就不變。由此可知變位齒輪和標準齒輪的齒廓曲線為同一 基圓上的漸開線,只是所截取的部分不同而已(如圖 !"#$% 所示)。而不同部位 的漸開線的曲率半徑不同,故有可能利用變位齒輪來改善齒輪的傳動質量。但 變位齒輪的齒厚、齒槽寬、齒頂高和齒根高相對標準齒輪均有所改變。 !!" 被切齒輪剛好無根切時的刀具最小變位系數 !#$% 最小變位系數 !&’( 的大小可由刀具齒頂線剛好通過 %$ 點這一條件求出。 如圖 !"#$ 所示不發生根切的條件是 &!) # * !#"%$ ’ 而 %$ ’ + (%$ ,’(!+ ),’(!,’(!+ #* - ,’(-! &!) # * !#"#* - ,’(-! 所以 !#&!) * *- ,’(-! 而由 *&’( + -&!) ,’(-! 得 !#&!) * *&!) *&’( + &!) ( *&’( * *) *&’( 所以 !&’( + &!) ( *&’( * *) *&’( (!"-.) $./ 第!章 齒輪機構及其設計 其含義:!當加工齒輪 ! ! !"#$ 時,為了避免根切可用上式求出 ""#$ ,如當 ! % &’,#!( % &,則 ""#$ % ) &* ,這說明當加工 ! % &’ 的齒輪時,刀具必須采用正變位,其 最少移動量至少應為 ""#$ $ 才不會產生根切;"當加工 ! % )’ 的齒輪時,此時 ""#$ % + &,這說明當齒輪 ! , !"#$ ,其刀具可相對標準位置靠近工件中心移動也不 會發生根切,即可采用負變位,但負變位其最大移動量不能超過 + ""#$ $,若超過 則也會發生根切。也就是說當 ! , !"#$ 也有可能產生根切,這時根切是由于采用 負變位而造成的。 !!"#"$ 變位齒輪的幾何尺寸計算 !" 分度圓齒厚 ! 和齒槽寬 " 如圖 -.)& 所示當采用正變位時,由于刀具節線上的齒槽寬較分度線上的齒 槽寬增大了 /%&,所以被切齒輪分度圓上的齒厚也增加了 /%&,由#’%& 得,%& % "$0($!,因此正變位齒輪的齒厚為 ( %$$ / 1 /%& %$$ / 1 /"$0($! (-./2) 由于刀具節線的齒距恒等于$$,所以齒輪分度圓上的齒槽寬相應減少了 /%&,由此得到正變位齒輪的齒槽寬為 ( %$$ / + /%& %$$ / + /"$0($! (-.)3) 若為負變位齒輪,式中 " 用負值代入進行計算。 #" 齒根高 #$ 和齒頂高 #% 齒輪的齒根圓是由刀具包括其頂部圓弧在內的最高部分切制出來的,如圖 -.)& 所示當采用正變位加工齒輪時,其變位量為 "$,此時齒根高較標準齒根高 減少了一段距離 "$,則 #4 %( #!( 1 )! + ")$ (-.)&) *4 % * + #4 % !/ + #!( ( + )! 1 " )$ (-.)/) 至于齒輪的齒頂圓,若為了保證其全齒高不變仍為標準值 # %(/#!( 1 )!)$,則正變位齒輪的齒頂高較標

準齒輪增加 "$,即 #( %( #!( 1 ")$ *( % * 1 #( % !/ 1 #!( ( 1 " )$ 必須指明,變位齒輪的全齒高是否為標準全齒高,須根據齒輪的傳動類型來 確定。 !!"# 漸開線變位齒輪 &65 !!"#"$ 變位齒輪嚙合傳動 !" 變位齒輪嚙合傳動參數 對于變位齒輪傳動仍應滿足正確嚙合條件和連續傳動條件,同時要求保證 為無側隙嚙合和標準頂隙。 為滿足無側隙嚙合傳動,兩輪節圓上的齒厚與齒槽寬應滿足 !!" # "!$ ,!!$ # "!" ,而齒距 #! # !!" % "!" # !!$ % "!$ # !!" % !!$ ,又有 #! # $! &’(! &’(!! ,由這些關系可 推導出無側隙嚙合方程 )*+!! # $( %" % %$ ),-+! &" % &$ % )*+! (./00) 對于變位齒輪,其分度圓與節圓不一定重合。設變位齒輪傳動的中心距 ’! 與標準齒輪傳動的中心距 ’ 之差值稱為中心距變動量,用 ($ 表示,( 稱為中心 距變動系數,其值為 ($ # ’! 1 ’ # ( )" % )$ )&’(! &’(!! 1( )" % )$ )# $( &" % &$ ) $ &’(! ( &’(!! 1 ") 所以 ( # ’! 1 ’ $ # &" % &$ $ &’(! &’(!! ( 1 ") (./02) 當 ( 3 4 時,兩分度圓分離;( 5 4 時,兩分度圓相交。為了保證無側隙嚙合,

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