齿轮滚刀、插齿刀及其加工工艺设计说明书

齿轮滚刀、插齿刀及其加工工艺设计说明书内容摘要：

的增大会相应的带来两个问题。 第一是插齿刀的齿顶变尖使刀具的耐用度降低；第二是插出齿轮的齿根过渡曲线与啮合齿轮的齿顶发生干涉。 所以在设计时我们要充分的考虑这两个因素，以确定变位系数的最大值 maxg。 变位系数 g 越小，则有利于插齿刀的重磨次数，即可提高使用寿命。 但 g 的减小又会引起两个问题。 第一是加工少齿数的齿轮时，容易产生根切；第二是加工多齿数齿轮时易产生顶切。 因此设计插齿刀时也必须考虑这两个因素，以确定变位系数的最小值 ming。 最大变位系数的确定，可参考以下的几道公式： (1)齿顶变尖的限制： 14 插齿刀顶圆压力角。 插齿刀分圆压力角；插齿刀齿顶高系数；插齿刀齿数；模数；式中egfgeggeggeggfggegegfggfgggeggegfzmmmSfzzi n vi n vzfzmS ][)(2c o sc o s)](2t a n4)[2(2 (2)齿轮过渡曲线干 涉 的限制：  1211212112122112221122221212c os2c ost a n)(2c os2c os)(s ins ingfzzA gfffogegggoemi nvzzi nvzzmArRArRA  fr oggf egz gR egfz gzfggmzminvinvc o s22ta n2111  式中 12A ――被切齿轮与共轭齿轮啮合时的中心距； 12 ――被切齿轮与共轭齿轮啮合时的啮合角； 2eR ――共轭齿轮的齿顶圆半径； 2or ――共轭齿轮的基圆半径； 1gA ――插齿刀切削齿轮时的中心距； 1g ――插齿刀切削齿轮时的啮合角； egR ――插齿刀齿顶圆半径； 15 ogr ――插齿刀基圆半径； f ――齿轮分圆压力角； 21 zz、 ――被切齿轮与共轭齿轮齿数； 21 、 ――被切齿轮与共轭齿轮变位系数。 最小变位系数的确定，也可参考以下的几道公式： (1)齿轮根切的限制： 0s in 2211  ogeggg rRA  齿轮的齿数 1z 越少或它的变位系数越小，越易发生根切。 当插齿刀的齿数 gz 越多、变位系数 g 越小以及齿顶高越大时，越易发生根切。 (2)齿轮顶切的限制： foedgffdggdzzmrRzzinvinvc o s)(2t a nt a n2)(212121m in1121m in1m in 式中 min1dg ――插齿刀切齿时保证被切齿轮不发生顶切的最小啮合角； 11 oe rR、 ――被切齿轮齿顶圆和基圆半径。 确定最小变位系数的方法，先求出保证被切齿轮不发生顶切的 mingd 值，然后代入限制根切的不等式进行计算。 如果不等式成立，则此时的 g 可以保证不发生顶切和不发生根切。 如果不等式不成立，则将发生根切。 那就要相应的增大 g 然后重新计算。 当不等式左右相等时， g 即为最小值。 另一重点是插齿刀前角和齿形 的修正。 插齿刀有前角可以改善切削条件，但这将造成齿形误差，必须修正齿形以减少齿形误差。 插齿刀切削齿轮时，切削刃上下运动的轨迹包络形成齿轮的渐开线齿形。 故切削刃在基面上的投影应是渐开线才没有理论上的误差。 但是由于有了前角和变位，这种误差就不可避免。 如下为修正公式： tan fg =  tantan1 tan e f 式中 fg ――修正后齿形角； f ― ―分圆压力角； e ――齿顶后角；  ――前角。 附： MAAG 制和径节制模数，以弥补公制数离散点间隔过大的缺陷。 MAAG 制模数部分系列如下表： 5 系列 6 系列 16 结构图如下： 结构设计 参数 参考 《复杂刀具设计手册》 表 公称直径Φ 125mm 碗形插齿刀的结构参数。 具体参数， 见碗形外啮合直齿插齿刀零 件图 CCD0104。 3 参数计算 齿轮滚刀的设计步骤及计算结果见表。 表 碗形直齿插齿刀的设计步骤及计算结果 已知条件 名称 被切齿轮参数 共轭齿轮参数 符号 数值 符号 数值 模数 m m 17 分 圆 压 力角 f 25 f 25 齿数 1z 21 2z 17 齿 顶 高 1eh 2eh 齿 根 高 1ih 2ih 齿 全 高 1h 2h 分 圆 弧 齿厚 1fS 2fS 变 位 系 数 1 0 2 0 齿 顶 圆 半径 1eR 2Re 根 圆 半 径 1iR 2iR 分 圆 半 径 1fr 2fr 基 圆 半 径 1or 2or 序号 计算项目 符号 计算公式或选取方法 计算精度 结 果 1 顶刃前角  通常取 5 1 5 2 顶刃后角 e 设计要求取 6e 1 6e   3 齿数 gz 据设计要求取 21gz  采用公称分圆 125 的碗形插齿刀 21gz  4 齿顶高系数 egf 据设计要求取   求最大变位系数 5 允许齿顶厚 []egS 2[ ] 0 .0 1 0 7 0 .2 6 4 30 .3 3 8 1egS m m   2[ ] 0 . 0 1 0 7 5 . 8 0 . 2 6 4 3 5 . 80 . 3 8 1 2 . 2 3egS      6 计算参数 []egSm  18 7 求 g g 据设计要求 0g 0g 8 共轭齿轮的啮合角 12 1212122 ( ) f ftgin v in vzz   01 由于 120，故12 finv inv 即 12 25f 1212co s 0 .9 0 6 3 0 7 8sin 0 .4 2 2 6 6 1 8 3  9 共轭齿轮中心距 12A 1212 12( ) c o s2 c o s fm z zA  125 .8 ( 2 1 1 7 ) c o s 2 52 c o s 2 51 1 0 .2A   10 被切齿轮和插齿刀的啮合角 1g 1112( )gfgfgtgi nv i nvzz   01 由于 120，故1gfinv inv 即 1 25gf 12co s 0 .9 0 6 3 0 7 8sin 0 .4 2 2 6 6 1 8 3gg  11 被切齿轮和插齿刀的中心距 1gA 11 1( ) c os2 c osgfg gm z zA  15 .8 ( 2 1 2 1 ) c o s 2 52 c o s 2 51 2 1 .8gA 12 插齿刀齿顶 圆半径 Reg R ( )2ge g e g gzmf    21R 5 .8 ( 1 .1 5 0 )26 7 .5 7。