首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 机械设计,制造及其自动化 -> 圆柱齿轮加工工艺中齿厚的确定 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

cyqdesign 2008-11-10 21:24

圆柱齿轮加工工艺中齿厚的确定

摘要:在汽车变速器齿轮加工过程中,目前我公司采用的滚—剃齿(或插齿)工艺,每道工序中都需要控制齿轮齿厚参数,以保证最终产品要求的齿轮侧隙。 K3($,aB}  
关键词:中心距 法向基节 基圆螺旋角 基圆弧齿厚 分度圆弧齿厚 公法线长度 M值 R值 PDH00(#;+  
2E d  
1 按产品图给定参数确定推导工艺检测齿厚的思路: |jwN8@  
-L)b;0%  
由于目前神龙公司产品图都是法国PAS集团提供的,产品图中给定的齿轮参数与国内常见参数略有不同,具体见下表: 1} h''p  
A3=$I&!%  
Z$&i"1{  
#pm0T1+jW  
当我们拿到零件图纸开始着手编制齿轮加工工艺时,我们应根据产品图纸给定的参数换算成工艺中需要的参数,如:齿轮模数、分度圆螺旋角、变位系数等,并确定便于线边检测的热后终检的齿厚值。而我们通常检测齿厚可以选择下列任意一种方式: ~Q/G_^U:  
{^qp~0  
1. 固定弦齿厚; N&'05uWY}  
2. 分度圆弧齿厚; f}U@e0Lsb  
3. 公法线长度; I:9jn"  
4. 量球(棒)跨距:M值; A/+bwCDP  
5. 量球球底与被测齿轮中心距:R值。 @5y ~A}Vd  
0zvA>4cq)  
我公司目前普遍采用的齿厚测量方式均为R值检测法。这种方法的优点是:检测精度高,误差小,操作简单迅速,适用于大批量生产。缺点是:需要专用的R值检测装置,检具一次性投入成本高,对于单件和小批量加工不够经济。 84uHK)h<%  
ON~K(O2g(  
在确定了一种零件的终检R值后,我们要通过试切和预批量来跟踪热处理变形量,应多测几次取平均值;在之前还要根据工艺手册余量推荐值作为参考,并通过试验确定滚齿工序应给剃齿工序留多少剃齿余量,以齿形完全剃起来,该值越小越经济,一方面可提高剃齿刀寿命,还可以得到更好的齿面粗糙度。工艺试验均以R值数据来跟踪。 eaGd:(  
Rh.CnCbM  
2 换算过程中关键步骤: j/+e5.EX/  
|rg4 j  
2.1 根据法向基节,确定齿轮的法向模数: y8QJ=v* B  
Z 71.*  
Pbn=π*mn*cos(αn) Q+]9Glz9  
I||4.YT  
2.2 根据基圆螺旋角,换算成分度圆螺旋角: bRzw.(k0`r  
PWw2;3`-6w  
sin(βb)=sin(β)*cos(αn) @<W^/D1#L  
<h7FS90S  
2.3 根据基圆弧齿厚最大和最小值,分别推出分度圆弧齿厚最大和最小值: !^EdB}@yS  
mtQlm5l  
Sbt=S*rb/(r*cos(β))+db*inv(αt) Ws>2 S  
}co*%F{1  
2.4 由分度圆(或基圆)弧齿厚计算出径向变位系数最大和最小值: Zg#VZg1 2  
%Qc5_of  
Sn=π*mn/2+2*x*mn*tan(αn) MPg"n-g*  
Qso"jYl<  
2.5 通过以上计算出的各参数结合产品图给定的已知参数,以分度圆(或基圆)弧齿厚为主线,就可以方便的求出我们工艺所需要的各项齿厚:公法线长度、固定弦齿厚、M值及R值等。这些均可在生产线用相应检测工具测量出实际值,以便随时监控并调整生产状况,保证与产品图纸的符合性。  T.{sO`  
jQc.@^#+x  
2.6 公法线长度计算: 1VD8y_tC  
?\D=DIN-r  
2.6.1 计算当量齿数: g)@d(EYY  
}#h>*+Q  
Zn=Z*INVαt/INVαn 或Zn=Z/COS3(β) dY'mY~Tv  
RXF%A5FXh  
2.6.2 计算跨齿数并园整为整数: 609_ZW;)  
UD@u hL  
K=(Zn/180°)*arccos(Zn*cos(αn) /(Zn+2*Xn))+0.5 !y{t}|U/d  
;HPQhN_  
2.6.3 计算标准公法线长: =oPc\VYW  
AM ZWPU  
Wk*=cosαn*[π*(k-0.5)+z'*invαn] lwU$*?yv  
1 ynjDin<  
2.6.4 计算变位增减量值: zAxscD f'  
8'Y7lOXS  
△W*=2*Xn*sinαn ,将变位系数Xn按最大和最小值分别代入。 j.FW*iX1C  
;HOOo>%_K  
2.6.5 计算实际公法线长度值: x/pM.NZF1  
S|pMX87R  
Wk=mn*(Wk*+△W*),得到实际公法线长度的最大和最小值。 > (.V(]{3y  
0Ek + }`  
2.7 固定弦齿厚计算: C25r3bj  
GkT:7`|C  
2.7.1. 计算固定弦齿厚: y ;$8C  
6_s_2cr  
Sc=mn*(cosαn)^2*(π/2 +2*x*tanαn) *<[Nvk^  
mimJ_=]DC  
2.7.2 计算固定弦齿高: Y8^pgv  
F;Lg w^1!  
hc=ha-0.5*Sc*tanαn d\R]>  
r[TTG0|  
2.8 M值(量球跨距)和R值(球底半径值)计算: JF vVRGWB  
TC=djC4$/  
2.8.1 量棒(球)中心压力角渐开线函数: NPL(5@  
Y}/e" mp  
invαMt=invαt+dp/(mn*z*cosαn) +2*xn*tanαn/z-π/(2*z) d0;$k,  
DeAi'"&  
2.8.2 球心压力角弧度初值(按经验公式): (|F} B  
FHu -';  
αMt0=(invαMt)^(1/3)-3*invα/7.9 Ev R6^n/  
l|O)B #  
2.8.3 球心压力角角度值(按经验公式): Dj~]]  
)<kI d4E  
αMt=(invαMt+αMt0-tan(αMt0)/ tan(αMt0))^2+αMt0 @LzqQ [  
UA{tmIC\  
2.8.4 Rm值(球心距): @Y~R*^n"}  
.!kO2/:6  
Rm=d*cosα/(2*cosαMt) Jf/X3\0N7  
\1AtB c&  
2.8.5 R值(球底)奇偶齿同: D?v)Xqw=  
%4%$NdU"  
Re=Rm-dp >|"mhNF  
FuiEy=+  
2.8.6 偶数齿M值: %|3I|'%Y  
&!y7PWHJ  
Me=2*Rm+dp {G+pI2^  
wClX3l>y  
2.8.7 奇数齿M值: b&y"[1`  
abHW[VP9  
Mj=2*Rm*cos(π/(2*z)+dp qm.30 2  
=*AAXNs@3  
2.8.8 计算反渐开线函数方法二:当在2.8.1中求出测量量球中心压力角渐开线函数后,用牛顿迭代公式:XK+1=XK-f(XK)/f'(XK) ,其中k=0,1,2,...,推导出: αk+1=αk-(tanαk-αk-invαk/(tanαk)^2 ,用Excel编制一个小程序将2.8.1中计算出的值代入αk 可以得到更为精确的球心压力角的角度值。见求反渐开线程序 P~>E  
{EoRY/]  
3 计算工艺要求的R值: T4OH,^J  
<h$Nh0  
以上计算出的均为产品图要求的齿厚对应值,在自己编制的Excel程序中输入热处理变形量和留剃量,我们就可以得到我们需要的滚齿和剃齿工艺要求的R值了。原程序计算步骤见Excel附表一(共3页):齿厚计算程序 ,Tb~+z|-[  
M<A*{@4$w&  
由齿厚计算程序可确定MA5档主动齿轮齿厚工艺控制范围见下表: =*icCng  
zH1pW(  
nTJ-1A7EP  
(|6Y1``  
PP{CK4  
nPW?DbH +  
)wmG&"qsP  
m#D+Yh/y{n  
$#cZJ@;]  
an4^(SY  
参考文献 ~{#$`o=  
1 齿轮手册编委会. [齿轮手册]上册 第一版 机械工业出版社出版 1990年11月重庆第1版 第2-3到2-49页 . d$3;o&VUNI  
2 《小模数齿轮测量手册》编写组. [小模数齿轮测量手册].第一版 国防工业出版社出版 1972年11月第一版 第54~66页; 第184~365页。 g1je':  
qfO=_z ES  
(作者:神龙汽车有限公司 龚昌钧)
查看本帖完整版本: [-- 圆柱齿轮加工工艺中齿厚的确定 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计