第23卷第3期有色矿冶Vol.23.!32007年6月NON-FERROUSMININGANDMETALLURGYJune2007文章编号:1007-967X(2007)03-0067-03齿轮过渡曲线改进设计计算刘红枫(沈阳冶金机械有限公司,辽宁沈阳110141)摘要:齿轮齿形设计多采用简易的近似划法-用近似圆弧代替渐开线。发展到近代,主要采用计算机来计算齿形坐标点。随着科学技术的发展,对齿轮要求、精度的提高,一些齿轮开始向中硬齿面-硬齿面、高精度发展,齿轮强度要求也越来越高。增大齿根圆角R是提高齿轮强度的途径之一。过去齿轮齿根圆角从R=0.2~0.3m发展到R=0.38m,根据渐开线形成原理及特点,还有增大和改进的可能性。通过实际改进设计,取得了良好的效果。关键词:齿轮;齿根圆角R;模数m;渐开线中图分类号:TG61文献标识码:B齿条齿顶与齿轮在啮合过程中的轨迹为延长渐1前言开线(或鱼尾线),齿轮铣刀的过渡曲线部分必须低齿轮是一种传动零件。渐开线是圆切线上任意于此延长渐开线。延长渐开线坐标的参数方程为:一点绕圆滚动而形成的轨迹。基圆是渐开线发生X=m[(Z/2+/4)-ftgf)cos-(z/2-f)sin]圆。渐开线发生在基圆之外,基圆之内没有渐开线。Y=m[(Z/2+/4)-ftgf)sin-(z/2-f)sin]渐开线齿轮的齿形与齿轮的模数M、齿数Z、压力角式中m模数;n有关。同一模数、压力角的齿轮,因为齿数的不f压力角;同齿形也不同。齿轮铣刀是齿轮齿形加工的专用刀f齿高系数;具,其齿形设计是与齿轮齿形完全相同的。因此说z与齿条啮合的齿轮齿数;齿轮铣刀的齿形设计计算决定齿轮齿形。齿轮铣刀参变数(单位是弧度)。齿形设计计算分二部分:既渐开线和过渡曲线。渐延长渐开线与渐开线相切于B点,切点B到齿开线部分本文(略),着重介绍齿轮过渡曲线齿形的轮中心的半径为:设计计算。2RB=R0+(Rfsin0-fm/sinf)=m222z/4-fz+f/sinf2齿轮过渡曲线的设计计算2.1盘形齿轮铣刀齿形过渡曲线的设计计算(1)6#~8#刀,既加工齿数较多,Z35(基圆半径R0小于根圆半径Ri),齿形由渐开线AB、圆弧图1齿轮与齿条啮合图BC和直线CD组成,如图2所示。由于标准成型齿轮铣刀所切出的齿轮必须能够齿根圆角R的确定按以下顺序设计计算:222与同模数中任意齿数的齿轮啮合,因此在决定过渡(a)求出RB:RB=mz/4-fz+f/sinf曲线部分齿形时,必须考虑齿轮与齿条啮合时的情(b)求出公切点B的坐标:形。如图1所示:XB=RBsin!B;YB=RBcos!B收稿日期:2007-04-02作者简介:刘红枫(1963),女,工程师,主要从事齿轮、刀具等大型产品的工装设计及工艺编制工作。68有色矿冶第23卷##式中!B=!∀-invf+invB;B=arccos(R0/RB)(2)1~51/2刀,既加工齿数较少,Z∀34(基(c)换算到样板坐标系中:圆半径R0于根圆半径Ri)(%型)齿轮基圆半径R0X1B=XB;Y1B=YB-Ri大于齿根圆半径Ri的齿形,如图5所示。渐开线起(d)过B点的公切线与Y轴的夹角:点B也必须低于极限啮合点。=!B+B(e)R=Y1B/(1-sin)(f)圆弧中心的坐标:X1R=X1B-Rcos;Y1R=R图46#~8#盘形齿轮铣刀齿形图图26#~8#盘形齿轮铣刀齿形图(2)1#~51/2#刀,既加工齿数较少Z∀34(基圆半径R大于根圆半径R)图51#~51/2#盘形齿轮铣刀齿形图由渐开线性质可知,基圆以下没有渐开线,因此B点的半径RB,由简化公式计算:RB=R0+0.类齿形的过渡曲线由以下方法求得:齿形由渐开线15m,但应校核(通常情况下只校核与齿条啮合情况AB、直线BC和圆弧R组成,如图3所示。即可)。与齿轮啮合时:2222RB<R01+(Asin-Re2-R02)与齿条啮合时:22RB<R0+(Rfsinf-fm/sinf)图31#~51/2#盘形齿轮铣刀齿形图式中A齿轮中心距;齿根圆角R的确定可按下列顺序设计计算:Re2配对齿轮外圆半径;(a)-(d)同6#~8#刀的公式R02配对齿轮基圆半径;(e)R=(X1B-Y1Btg)/[tg(90#-)/2]啮合角。(f)求C点