用标准滚刀加工大变位齿轮的研究气缸体

用标准滚刀加工大变位齿轮的研究

用标准滚刀加工大变位齿轮的研究 2012 摘 要：本文重点分析用标准滚刀庄滚齿机上加大变位齿轮产生齿形误差的原因，并提出解决措施。 近年来，冶金、矿山、建材设备的大直径大模数齿轮为了提高齿轮传动平稳性，减少噪音，提高齿轮的承载能力和使用寿命，设计上多采用了大变位系数的齿轮。在大变位齿轮设计中，通常把齿项圆直径小于分度圆直径叫负超变位，齿根圆直径大于分度圆直径叫正超变位。变位齿轮的变位系数愈大，其抗磨损耐胶合的性能愈显著。据国外有关资料介绍，大变位后的齿轮使用寿命可提高2～5倍。把滚刀成本很高，往往都是采用标准滚刀进行齿形滚切。加工后的齿形与理论齿形误差较大。从理论齿形和实际齿形坐标值可以看出理论齿形与实际齿形误差很大，这种误差严重影响齿轮正常啮合和使用寿命。出现齿形误差的原囚土要是滚刀安装角和标准滚刀长度的影响。1、确定滚刀安装角 滚切变位齿轮时，滚刀安装角的渊整是不可忽视的，尤其是用标准滚刀加工模数和变位系数较大的齿轮时，安装角调整不当，就会影响齿形精度，在滚切标准齿轮时，滚刀的分度圆与齿轮的分度圆相切，两者的分度圆成为切削节圆，分度圆与节圆重合。对于标准直齿轮，此时滚刀的安装角等于滚刀螺旋角。当滚切变位齿轮时，情况就不同了，滚刀相对于齿坯移动一个X·m的距离，X为变位系数。滚刀的节圆与齿轮的分度圆就不重合了，滚刀节圆直径增大或减小了2x·m，加工这类齿轮，滚刀安装角就不等于滚刀螺旋角，当变位系数越大，安装角相差越大。要通过计算比较来确定安装角。 用不同的计算公式所求的结果误差较大。在实际使用过程中，要选择哪一种修正角度比较合适，必须考虑标准滚刀按修正角安装时的工作后角；如果修正太多，其中刀齿有一侧刃工作后角变小，另一侧刃工作后角变大，滚削时刀齿负荷发生变化，切削力不均匀，齿面产生振纹影响正常滚削。因此在滚削时，根据滚刀的螺旋角计算结果，选择一个比较接近滚刀螺旋角的修正角。2、变位齿轮滚刀长度的计算 采用滚齿机加工变位齿轮时，如果模数较大，齿数较多，而且变位系数也比较大的时候，则会出现标准滚刀切削刃长度不足，而出现打刀、烧刀、边牙刮齿等现象。滚刀磨损急剧，寿命低，滚切后齿面粗糙度差，齿形误差严重等问题。为什么会出现上述现象?通过分析滚切过程就可以看出主要原因是滚刀长度不足。用滚刀在滚齿机上加工齿轮，是一个螺旋齿轮与工件(被加工齿轮)相啮合，在滚刀轴剖面上就如同齿条与齿轮啮合。3、影响滚刀长度变化的主要因素 从上述分析和计算不难看出，影响滚刀长度变化的因素有模数、齿数、压力角、齿项高系数、齿项高变动系数和变位系数。但影响最大的是变位系数。由于齿轮变位系数取得很大，根圆直径通常大于分度圆直径(正超变位)，其齿项圆半径较相同模数、相同齿数得标准齿轮的齿项圆半径超出数个模数之多。啮合线EA段是正变位后向外延长，随着变位系数的增大而向外延长越多，滚刀长度也就随着成倍加长。4、结束语 这种多齿数大变位齿轮加工数量很少时，如果按计算出的滚刀长度生产滚刀是很不经济的，在实际生产中，用标准滚刀先半精加工，然后按计算出的长度再左右窜动滚刀，以达到齿形滚切要求，加工出正确齿形。但是如果经常加工这类齿轮，采用标准滚刀窜刀方法，对刀时间较长，齿形是单而成形，测量也非常不便。为了提高生产效率，建议按计算出的各参数制作加长滚刀，而且滚刀直径、滚刀侧刃、后角都需增大些，增加刀片厚度，减少侧后而摩擦、磨损，增强刀片强度，同时增加了滚刀切削齿数，提高滚刀的综合性能，有效减轻切削负荷，是提高刀具使用寿命以及齿而粗糙度和齿形精度的有利措施。

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