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2.2 圆柱齿轮传动的几何尺寸计算

2.2.1 圆柱齿轮传动几何参数的选择

圆柱齿轮传动几何参数的选择见表2-3

表2-3 圆柱齿轮传动几何参数的选择

(续)

2.2.2 各种圆柱齿轮传动的几何尺寸计算公式

各种圆柱齿轮传动的几何尺寸计算公式见表2-4~表2-8

表2-4 圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式

(续)

表2-5 外啮合变位直齿圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式

(续)

表2-6 内啮合直齿圆柱齿轮(标准与变位)主要几何参数计算公式

(续)

(续)

注:1.表内公式中的x本身应带正负号,Δy永为正号。

2.计算高度变位齿轮(xΣ=x2-x1=0)时,公式中的y、Δy为零计算标准内啮合传动时,公式中x、y、Δy均为零。

3.表中的几何尺寸计算公式也适用于插齿刀切制齿轮时的情况。

表2-7 交错轴斜齿轮传动的几何尺寸计算

表2-8 齿条几何计算

2.2.3 齿轮变位系数的选择

现代机床上,变位齿轮的应用日益广泛,这是由于变位齿轮的加工,只需将刀具沿径向移动一个距离,并不增加生产上的加工困难。变位齿轮的设计,根据变位的原理,运用已有的计算公式,并不困难。机床中变位齿轮主要用于解决以下几方面问题:

1)用标准刀具切制齿数较少的齿轮而避免根切。

2)降低齿根的滑动比和压强比,以提高轮齿的耐磨性。

3)提高齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。

4)配凑中心距,解决机床变速和进给机构中两轴间几对啮合齿轮的齿数和不等或两轴间几对啮合齿轮采用不同的模数等问题。

正确地选择变位系数(包括选定系数和∑χ,以及将∑χ适当地分配为x 1 和x 2 )是设计变位齿轮的关键。在选择变位系数时,应在满足下列基本条件的情况下,再进一步考虑其他要求

1)保证轮齿不发生根切,在某些情况下允许有轻微的根切。

2)保证不发生过度曲线干涉。

3)保证有足够的齿顶厚度,不许齿顶太尖。对于主传动齿轮,齿顶厚度≥(0.25—0.30)m;对于进给和辅助系统的齿轮,齿顶厚度≥(0.15—0.20)m,模数小时取大值。

4)保证有足够的重合度,重合度ε应不小于表2-9中推荐的数值。

表2-9 机床齿轮重合度ε的推荐值

5)保证齿廓间的最大滑动比不要过大,最大滑动比的允许值见表2-10。

表2-10 最大滑动比的允许值[η]max

外啮合直齿圆柱齿轮传动变位系数的选择见表2-11—表2-13。

表2-11 外啮合直齿圆柱齿轮传动变位系数的选择

(续)

表2-12 高度变位齿轮传动耐磨损抗胶合最有利的变位系数(x1)之值

表2-13 高度变位齿轮传动弯曲强度最有利的变位系数(x1)之值

2.2.4 圆柱齿轮啮合质量指标验算

(1)不产生根切的最少齿数zmin和不产生根切的最小变位系数xmin

1)齿条形刀具加工时,验算公式为

当α=20°时,验算公式为

2)齿轮形插齿刀加工时,验算公式为

式中 u——被加工齿轮齿数与插齿刀齿数之比

(2)齿顶厚 验算公式为

(3)重合度 验算公式为

2.2.5 圆柱齿轮传动几何尺寸计算

1.插齿刀基本参数和内齿轮最少齿数

直齿插齿刀的基本参数和切削内齿轮时内齿轮的最少齿数见表2-14。

表2-14 直齿插齿刀的基本参数和切制内齿轮时内齿轮的最少齿数

(续)

2.公法线长度

1)公法线长度见表2-15。

表2-15 公法线长度W′k(或W* kn )(αn=α=20°,mn=m=1mm

(单位:mm)

(续)

(续)

(续)

(续)

(续)

(续)

注:1.W * k (或W * kn )为m=1mm(或m n =1mm)时标准齿轮的公法线长度;当m≠1mm(或m n ≠1mm)时,标准齿轮的公法线长度应为W k =W * k m(或W kn =W * kn =m n )。变位齿轮的公法线长度应按式W k =m(W * k +ΔW * )或W kn =m(W * kn +ΔW * n )计算,式中ΔW * 、ΔW * n 见表2-16。  2.对于直齿轮,表中z′=z;对于斜齿轮,表中 978-7-111-55175-1-Chapter02-37.jpg (比值 可查表2-17。按此式算出的。,后面如有小数部分时,应利用表2-18的数值,按插入法进行补偿计算。

2)变位齿轮公法线长度附加量见表2-16

表2-16 变位齿轮公法线长度附加量ΔW*、ΔW* n (mn=m=1mm,αn=α=20°)(单位:mm)

(续)

(续)

表2-17

(续)

(续)

4)假想齿数小数部分公法线长度见表2-18

表2-18 假想齿数z′小数部分公法线长度W * kn (m n =1mm,αn=20°)(单位:mm)

3.固定弦齿厚和固定弦齿高

标准齿轮固定弦齿厚和固定弦齿高见表2-19

表2-19 标准齿轮固定弦齿厚s c (或s cn )和固定弦齿高h c (或h cn )(单位:mm)

注:1.α n =α=20°,h * an =h * a =1.0。  2.s c =1.3870m(scn=1.3870mn),h c =0.7476m(h cn =0.7476mn)

4.外啮合变位齿轮的固定弦齿厚和固定弦齿高

外啮合变位齿轮的固定弦齿厚和固定弦齿高见表2-20

表2-20 外啮合变位齿轮的固定弦齿厚s * c (或s * cn )和固定弦齿高h * c (或h * cn )(单位:mm)

(续)

注:α n =α=20°,m n =m=1mm,h * an =h * a =1.0

5.标准直齿内齿测量圆柱直径及圆柱测量距值

标准直齿内齿测量圆柱直径及圆柱测量距值,见表2-21

表2-21 标准直齿内齿圆柱齿轮测量圆柱直径d p 及圆柱测量距值M(单位:mm) u+TH1C5SR51MfSU+ZacVSZaL9Xseb1mPTzAgpn+rFvA2pRX3UzeSwaHQyuUoMDcY

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