齿条刀加工渐开线圆柱外齿轮的切制机理研究

发布时间：2021-09-05 04:47

　　鉴于精确的齿廓曲线方程对于齿轮修形、有限元分析、抗疲劳特性分析及动力学计算的重要性,对齿条型刀具加工渐开线圆柱外齿轮的切制机理进行了深入研究。在加工过程中,刀具直线部分齿廓首先进入啮合并切制齿轮毛坯生成渐开线,然后当刀具齿顶圆弧与齿轮毛坯齿根圆相切时,刀具齿顶圆弧开始切制齿根过渡曲线,并与渐开线加工汇于一点,然后退出啮合。在不同啮合位置,通过坐标变换,推导了圆柱外齿轮精确的渐开线方程和齿根过渡曲线方程,最后在ANSYS中利用APDL语言画出了所推导齿廓曲线方程的几何形状,提供了参数化方程在给定齿轮参数下应用的算例。 

【文章来源】：现代机械. 2020,(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

齿轮局部啮合区

在齿轮加工过程中，所采用的刀具型式及齿顶廓形不同，切制的齿轮具有不同的过渡曲线方程。本文主要分析齿顶具有两个圆角的齿条型刀具加工标准渐开线圆柱外齿轮的切制机理，刀具齿形如图2所示。齿顶高ha=ha*m，齿根高hf=(ha*+c*) m，顶隙c=c*m，刀具齿顶圆角半径r0=c*m/(1-sinα)，其中，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，m为模数，α为齿形角，p为齿距。

在动坐标系σ(1)中，刀具直线部分齿廓k1k2的斜率为k=tan(π/2-α)=cotα，则由点斜式得直线k1k2的方程为:当坐标系σ(1)和σ(0)重合时，刀具齿顶圆弧最低点k3开始切制过渡曲线，此时，k1k2部分仍然在切制渐开线。刀具继续往右移动，当k2点处于啮合线上时，即在图3中位置(5)，刀具的k1k2部分切制渐开线完毕，同时刀具齿顶圆弧k2k3部分切制过渡曲线完毕，刀具与齿轮毛坯在P”点退出啮合。啮合线既要垂直于刀具直线部分齿廓k1k2，又要过点O0，因此啮合线nn"在固定坐标系σ(0)中是一条固定的直线。当刀具的k2点处于啮合线上时，啮合线过刀具齿顶圆弧的圆心，所以在固定坐标系σ(0)中，啮合线的方程为:y=xtan(-α)。当坐标系σ(1)和σ(0)重合时，在σ(1)中的k1k2方程转化到σ(0)中为:

【参考文献】：
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本文编号：3384700