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。 zjSHa'9*  
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 Df$~=A}  
( X+2vN  
1 按产品图给定参数确定推导工艺检测齿厚的思路: M!X^2  
. BX*C  
由于目前神龙公司产品图都是法国PAS集团提供的,产品图中给定的齿轮参数与国内常见参数略有不同,具体见下表: F I~=A/:  
Ucz=\dO1  
2*] [M,L0c  
E33WT{H&_'  
当我们拿到零件图纸开始着手编制齿轮加工工艺时,我们应根据产品图纸给定的参数换算成工艺中需要的参数,如:齿轮模数、分度圆螺旋角、变位系数等,并确定便于线边检测的热后终检的齿厚值。而我们通常检测齿厚可以选择下列任意一种方式: Fl*<N  
OLV3.~T  
1. 固定弦齿厚; U }I#;*F  
2. 分度圆弧齿厚; 2B5Ez,'#x  
3. 公法线长度; b1G6'~U-  
4. 量球(棒)跨距:M值; qnqS^K,':  
5. 量球球底与被测齿轮中心距:R值。 FF0~i+5  
|:,`dQfw  
我公司目前普遍采用的齿厚测量方式均为R值检测法。这种方法的优点是:检测精度高,误差小,操作简单迅速,适用于大批量生产。缺点是:需要专用的R值检测装置,检具一次性投入成本高,对于单件和小批量加工不够经济。 =5:S"WNj  
Z~[eG"6zI  
在确定了一种零件的终检R值后,我们要通过试切和预批量来跟踪热处理变形量,应多测几次取平均值;在之前还要根据工艺手册余量推荐值作为参考,并通过试验确定滚齿工序应给剃齿工序留多少剃齿余量,以齿形完全剃起来,该值越小越经济,一方面可提高剃齿刀寿命,还可以得到更好的齿面粗糙度。工艺试验均以R值数据来跟踪。 8~T=p:z'  
qn'TIE.  
2 换算过程中关键步骤: "<f?.l\+  
LBmXy8'T`  
2.1 根据法向基节,确定齿轮的法向模数: L[<CEk  
TI\EkKu"  
Pbn=π*mn*cos(αn) ?{xD{f$  
)1$H 7|  
2.2 根据基圆螺旋角,换算成分度圆螺旋角: Nq|y\3]  
@Kw&XKe`  
sin(βb)=sin(β)*cos(αn) `u_k?)lK  
p#3G=FV  
2.3 根据基圆弧齿厚最大和最小值,分别推出分度圆弧齿厚最大和最小值: 8VuLL<\|  
DghqSL ^s  
Sbt=S*rb/(r*cos(β))+db*inv(αt) HrMbp  
_;:_ !`  
2.4 由分度圆(或基圆)弧齿厚计算出径向变位系数最大和最小值: (:h&c6'S)b  
m\E=I5*/  
Sn=π*mn/2+2*x*mn*tan(αn) vsQvJDna~  
= uepg@J  
2.5 通过以上计算出的各参数结合产品图给定的已知参数,以分度圆(或基圆)弧齿厚为主线,就可以方便的求出我们工艺所需要的各项齿厚:公法线长度、固定弦齿厚、M值及R值等。这些均可在生产线用相应检测工具测量出实际值,以便随时监控并调整生产状况,保证与产品图纸的符合性。 P% 8U  
%!A-K1Z\D  
2.6 公法线长度计算: q(4Ny<=,'K  
Mm1>g~o  
2.6.1 计算当量齿数: /LtbmV  
e)}=T0 s  
Zn=Z*INVαt/INVαn 或Zn=Z/COS3(β) _H-Fm$Q  
rq\<zx]au  
2.6.2 计算跨齿数并园整为整数: qT&zg@m  
`tcX[(`  
K=(Zn/180°)*arccos(Zn*cos(αn) /(Zn+2*Xn))+0.5 DZA '0-  
73_-7'^mQ  
2.6.3 计算标准公法线长: @;KvUR/+FE  
[57`V &c5  
Wk*=cosαn*[π*(k-0.5)+z'*invαn] P"Z1K5>2L  
Dtyw]|L\H  
2.6.4 计算变位增减量值: T)Q_dF.N  
$ f||!g  
△W*=2*Xn*sinαn ,将变位系数Xn按最大和最小值分别代入。 fzAkUvo  
TI0=nfj  
2.6.5 计算实际公法线长度值: {xTh!ih2 -  
tV4wkS=R|  
Wk=mn*(Wk*+△W*),得到实际公法线长度的最大和最小值。 |KO[[4b ?+  
~PU}==*q  
2.7 固定弦齿厚计算: kf#S"[/E  
!f}D*8\f  
2.7.1. 计算固定弦齿厚: (]10Z8"fJ  
t**d{P+  
Sc=mn*(cosαn)^2*(π/2 +2*x*tanαn) `.]oH1\  
c0w1 N]+Ne  
2.7.2 计算固定弦齿高: (E~6fb "c  
l)'*jZ  
hc=ha-0.5*Sc*tanαn -Rr !J37  
dP>FXgY  
2.8 M值(量球跨距)和R值(球底半径值)计算: Nus]]Iy-g  
bfpoX,:   
2.8.1 量棒(球)中心压力角渐开线函数: 2 gca *  
6$zd2N?  
invαMt=invαt+dp/(mn*z*cosαn) +2*xn*tanαn/z-π/(2*z) +At0V(  
8:0,jnS  
2.8.2 球心压力角弧度初值(按经验公式): QjYw^[o  
\((5Sd  
αMt0=(invαMt)^(1/3)-3*invα/7.9 B(O6qWsL  
aSgKh  
2.8.3 球心压力角角度值(按经验公式): (T&(PCw|  
u:B=lZ[  
αMt=(invαMt+αMt0-tan(αMt0)/ tan(αMt0))^2+αMt0 ml!c0<  
kjXwVGK=P<  
2.8.4 Rm值(球心距): .YP&E1lNi  
'Asr,[]?  
Rm=d*cosα/(2*cosαMt) 1=`VaS  
bqaj~:}@  
2.8.5 R值(球底)奇偶齿同: V ZtFgN$J  
Y^;izM}  
Re=Rm-dp ,}9 tJY@ E  
_j*I\  
2.8.6 偶数齿M值: hF`<I.z}  
w@n}DCFt  
Me=2*Rm+dp #7}YSfm^6  
zJ:%iL@  
2.8.7 奇数齿M值: ~k}O"{ y  
^&$86-PB/  
Mj=2*Rm*cos(π/(2*z)+dp rp2g./2  
\~t!M~H  
2.8.8 计算反渐开线函数方法二:当在2.8.1中求出测量量球中心压力角渐开线函数后,用牛顿迭代公式:XK+1=XK-f(XK)/f'(XK) ,其中k=0,1,2,...,推导出: αk+1=αk-(tanαk-αk-invαk/(tanαk)^2 ,用Excel编制一个小程序将2.8.1中计算出的值代入αk 可以得到更为精确的球心压力角的角度值。见求反渐开线程序 }U4mXkZF  
@2-;,VL3  
3 计算工艺要求的R值: 5w+&plIJ  
|WfL'_?$  
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 F" 4;nU  
nV`W0r(f'  
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: {z;4t&5  
(Jk[%_b>_  
Gvvw:]WgF  
[F(iV[n%  
{vZAOz7#  
+Yc@<$4  
N.ZuSkRM  
!41"`D!1  
SZ7; } r8  
(A=Z,ed  
参考文献 s<aG  
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 . .j=mT[N,I  
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。 GdrVH,j  
b*{UO  
(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