齿轮培训教材PPT课件

（2）压力角α 渐开线上各点压力角不等。基圆上压力角为零，齿顶圆上压力
角最大。分度圆上的压力角为刀具齿形角，称为标准压力角， α＝20°。
渐开线齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的m和α分别相等。齿 形加工时，刀具的m和α必须与被加工齿轮一致。
二、圆柱齿轮精度简介
1.齿轮传动的精度等级及其选择 （1）、齿轮的精度要求（GB10095-88） ① 运动的的准确性（第I公差组） ：分齿不均（误差）。 ② 传动的平稳性（第II公差组） ：渐开线齿形存在误差。 ③ 载荷分布的均匀性 （第III公差组） 。 （2）齿轮的精度等级：GB10095-88对齿轮精度规定12个等级。
㈡、机床的主要工作运动
⑴主运动 即滚刀的旋转运动。根据合理的切削速度和滚刀直径，即
可确定滚
刀的转速。
⑵展成运动 即滚刀与工件之间的啮合运动。没滚刀头数为ｋ，工件齿 数为ｚ，则每当滚刀转1转时，工件应转ｋ/ｚ
⑶垂直进给运动 即滚刀沿工件轴线方向作连续的进给运动，以切出整个 齿宽上的齿形。
☆50SM13-2B金属齿轮加工工艺
转速比剃齿高，为1000
～2000r/min，余量为
0.01～0.02mm，或不
留加工余量，径向进给
一次完成，实现磨削、
剃削和抛光的综合作用。
珩磨轮
（5）珩齿特点：对修正齿形精度和齿向精度作用不大，不能修正 被切齿轮的分齿误差，生产率高，改善表面质量。常用工序：滚齿 →剃齿→淬火→珩齿
3、磨齿 IT6～IT4→IT3， Ra：0.8～0.2μm 原理：成形法和展成法。 （1）成形法磨齿 IT6～IT5， Ra：0.8～0.4 μm， 用成形砂轮磨削，生产率较高， 加工精度较低，应用较少。 （2）展成法磨齿 ①锥面砂轮磨齿
（2）成形铣刀 同一模数的齿轮铣刀，一般制作8把或15把，表7.1。
表3－4 盘状齿轮铣刀刀号及其加工范围
刀号
加工齿 数范围
1 12～13
2 14～16
3
17～ 20
4
21～ 25
5
26～ 34
6
35～ 54
7 55～134
8
135以上及 齿条
齿形
2.铣削螺旋齿圆柱齿轮
（1）螺旋齿轮的主要参数
法面模数mn和端面模数mt、法面压力角αn （2）铣削螺旋齿轮铣刀的选择:按法面模数mn和当量齿数zd选择 （3）铣削螺旋齿轮的方法
☆ 齿轮加工机床的类型及其用途
圆柱齿轮加工机床分类： 滚齿机 主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮
插齿机 剃齿机 珩齿机
主要用于加工单联及多联的内、外直齿圆柱齿轮 主要用于淬火前的直齿和斜齿圆柱齿轮的齿廓精加工 主要用于对热处理后的直齿和斜齿圆柱齿轮的齿廓精加工
☆ 滚齿机床的内部结构
YM3608A型精密卧式滚齿机主要用于加工精度较高的小模数直齿圆柱齿 轮、小角度斜齿圆柱齿轮及蜗轮。机床的主要技术参数为：最大加工直径 为80mm 最大工件长度直齿圆柱齿轮为65mm 最大模数为1.25mm 加工齿 数范围为6-390齿 滚刀架可转动角度±20度过㈠、主要组成部件
工件类型
铜轴齿
铜轮片
钢轴齿
钢轮片
中孔直径
≤2ｍ ｍ
≤3ｍｍ
所有
≤2ｍｍ
≤3ｍ ｍ
所有
抛光时间
3－5分钟
3－5分钟
10－20分钟
20－30 分钟
磨料型号 3×3 4×4
2×2
3×3
4×4 4×4
工、磨比例
1∶3
1∶3
1∶3
㈢、齿轮清洗作业要求：
1、将齿轮浸入清洁的90号汽油中，并用手搅 拌去其表面及孔中垃圾；
（2）双碟形砂轮磨齿
两片砂轮倾斜一定角度，构成
假想齿条两个齿的外侧面，同时
可提高渐开线齿形精度和齿向精度， 降低表面粗糙度，不能修正被切齿轮 的分齿误差。
剃齿刀
2、珩齿
（1）原理：剃齿相同（展成法）。
（2）作用：去除齿轮淬火后的氧化皮、齿面毛刺和压痕。
（3）珩磨轮：磨料和环氧树脂合成后浇铸而成，相当于斜齿轮， 见图7.12（ m＞4，带齿芯； m＜4，不带齿芯）。
（4）珩齿运动：剃齿相同，
插齿运动 ① 主运动：插齿刀上下往复运动
② 分齿运动：强制插பைடு நூலகம்刀与齿轮坯之
间保持一对齿轮的啮合关系 ③ 径向进给运动：切出齿深。 ④ 圆周进给运动：插齿刀的旋转运动。 ⑤ 让刀运动：防止擦伤。 （3）齿轮坯的安装 ①内孔和端面定位：大批量生产 ②外圆和端面定位：单件小批生产 （4）插齿工作范围 内外直齿圆柱齿轮、间距小的双联和多联齿轮、内外螺旋齿轮
铣削螺旋齿轮可看作铣削一般螺旋槽和铣削直齿轮两种方法的综合 运用。在万能卧式铣床上进行。
3.铣齿的工艺特点和应用 （1）生产成本低。 （2）加工精度低。 （3）生产率低。
四、插齿和滚齿
IT8～IT7，Ra：3.2～1.6μm。 1.插齿 （1）插齿机和插齿刀
插齿刀：相当于圆柱齿轮。 （2）插齿原理与插齿运动 插齿原理：展成法。 插齿加工相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。
二、标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式表
名称
符号
计算公式
齿距
p
P=ｍπ
齿厚
ｓ
ｓ=ｍπ/2
槽宽
ｅ
ｅ=ｍπ/2
齿顶高 齿根高 全齿高 分度圆直径
ha
ha = ha※ｍ
hf
hf =( ha※+ C※)ｍ
h
h =(2 ha※+ C※)ｍ
ｄ
ｄ=ｍz
齿顶圆直径
ｄa
齿根圆直径
ｄf
基圆直径
ｄb
中心距
a
★直齿圆柱齿轮正确的啮合条件：模数相等
②滚切螺旋齿圆柱齿轮
③滚切蜗轮
3、滚齿与插齿比较 （1）加工原理相同：展成法 （2）加工精度和齿面粗糙度基本相同：精度为8～7级，Ra1.6μm （3）插齿的分齿精度略低于滚齿， 滚齿的齿形精度略低于插齿。 （4）插齿的齿面粗糙度略优于滚齿。 （5）插齿的生产率低于滚齿。 （6）加工范围不同。 插齿：内齿轮和小间隙多联齿轮 滚齿：螺旋齿轮、蜗轮和轴向齿轮较大的齿轮轴 （7）生产类型相同
★零件种类 四轮轴齿、五轮组件、输出轴组件 ★生产工艺流程
四轮轴齿：四轮轴齿坏 滚 齿 抛光处理 铰孔 清洗 包装入库
五轮轴齿：五轮轴齿坏 滚 齿 抛光处理 铰孔 清 洗
五轮轮片：五轮片坏 滚 齿 抛光处理 清洗
铆接
六轮轮片：六轮片坏 铰孔
滚齿
抛光处理
清洗
★作业过程标准
输出轴 铆接
㈠、滚齿加工作业要求：
6－5－5－F LGB10095－88 6：第I公差组的精度等级 5：第II公差组的精度等级 5：第III公差组的精度等级 F：齿厚上偏差 L：齿厚下偏差
三、铣齿
成形法：用与被切齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形。 展成法（包络法、范成法）：利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动， 在专用齿轮加工机床上切出齿形的一种方法。 1.铣削直齿圆柱齿轮 （1）原理：成形法，IT9，Ra：6.3～3.2μm。 M≤20，盘状模数铣刀；M＞20，指状模数铣刀。
㈡、抛光去毛刺作业要求：
1、按下表参数比例将工件与磨料放入抛光桶中，并加入适量的水，盖上桶盖并拧 紧螺丝；（注意：水平面至少应高出磨料2－5ｍｍ，低于桶顶至少10ｍｍ）
2、将抛光机机盖打开，将刹车杆卡入刹车槽，确认转盘不能转动后将抛光桶装入 并拧紧螺丝；
3、确认所有的抛光桶已安装牢固后，合上机盖，按表一参数设置抛光时间； 4、打开电源，进行抛光，抛光结束后取下抛光桶，有相应的筛子分离工件与磨料， 如工件为钢件应放入脱水油中浸，时间至少3分钟； 5、抛光后的工件应检查切削毛刺是否已被去除； 6、本工序采用湖牌XGP30型卧式行星滚抛光机。
1260
0.3
1.5
0.6
六轮轮片
900
（8片）
0.3
2
0.8
齿形加工
一、
概述
齿轮类型
应用
直齿轮、斜齿轮、人字齿轮 平行轴间传动
螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆
垂直交错轴间传动
内齿轮
平行轴间同向传动
齿轮齿条
旋转运动和直线移动的转换
直齿锥齿轮
相交轴间传动
（1）齿形轮廓线：渐开线、摆线、圆弧线等。 1.直齿圆柱齿轮的主要参数及尺寸计算 （1）模数m ①分度圆：齿厚e与齿间相等的圆，d ②分度圆周节P：在分度圆上相邻两齿对应点的弧长。 ③由于πd＝Pz，令m＝P/π，可得d＝mz ④模数m的数值已标准化，共50种。
2、展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个制作为 刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。 ◆用展成法加工齿轮，可以用同一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮，且加工精度和生 产率也比较高，因此，各种齿轮加工机床广泛用这种加工方法，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。
成形法磨齿
砂轮截面齿形为假想齿条的齿形，工件向右滚动，利用砂轮右侧面
磨削第1齿槽的右侧面，从根部 磨至顶部；然后工件向左滚动，以 砂轮左侧面磨削第l齿槽的左侧面，也从根部磨至 顶部，当第l齿槽
两侧面全部磨削完毕时，砂轮自动退离工件，工件作分度转动，然
后再向右滚动，磨削第2齿槽，这样反复循环，直至磨完全部轮齿。
2、洗净后的齿轮应放在筛网上晾干，等其干 后浸入洁净的30号机油中，再取出沥净，即 可包装；
3、对清洗后的齿轮应检查确认齿面及中孔是 否已无垃圾、切悄。
滚齿加工工艺参数
零件名称 滚刀转速
四轮轴齿
330
进切量 0.6
径向切削 量
滚刀模数
1.5
0.6
五轮轴齿
465
0.6
1.86
0.8
五轮轮片 （15片）
ｄa=ｄ±2 ha ｄf=ｄ±2 hf ｄb=dcosa=mzcosa a=m(Z2±Z1)/2
压力角相等
齿轮加工机床是用来加工各种齿轮轮齿的机床。由于齿轮 传动具有传动比准确、传力大、效率高、结构紧凑等优点，因 此，齿轮传动的应用极为广泛。
☆ 齿轮加工机床的工作原理
1、成形法 成形法加工齿轮所采用的刀具为成形刀具，其刀刃形状与被切齿轮齿槽的截面形 状相同。 ◆使用一把成形刀具加工齿轮时，每次只加工一个齿槽，然后用分度装置进行分度，依次加 工下一个齿槽，直到全部轮齿加工完毕。 注：这种方法生产率较低，只适用于单件小批生产一些低速、低精度的齿轮。
2.滚齿 IT8～IT7，Ra：3.2～1.6μm。 (1)滚齿机和齿轮滚刀 齿轮滚刀：相当于一个右旋螺旋齿轮。
(2)滚齿原理与滚齿运动 滚齿原理：展成法。 滚齿运动： ①：主运动：滚刀旋转。
②：分齿运动：n工 K n刀 Z
③；垂直进给运动：切出整个齿宽。 ④：径向进给运动：切出整个齿深。 （3）滚齿工作范围 ①滚切直齿圆柱齿轮
1～2：远景级 3～5：高级精度 6～8：中级精度 9～12：低级精度
2、齿轮间隙的规定 齿侧间隙：由工作条件决定，与齿轮精度无关，控制齿厚偏差或公 法线平均长度偏差来限制。 14个齿厚偏差：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S
二、齿轮精度的选择
一般情况下三个公差组应选用相同的精度。 机床主轴齿轮：第II公差组高 测量仪器和分度机构的齿轮：第I公差组高 起重机械及矿山机械的齿轮：第III公差组高
齿轮 培训材料
培训内容
齿轮的基本参数要求及渐开线齿轮各部分名 称和几何尺寸；
介绍滚齿加工的基本原理、滚齿机的内部结 构、滚刀类型的选择；
金属齿轮加工工艺流程；（以50SM13-2B零件为例） 滚齿加工时每道工序的主要问题）。
一、齿轮各部分的名称和基本参数
1、分度圆：齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆，用d表示 2、齿距：相邻两齿同侧齿廓间的分度圆弧长，用p表示 3、模数：齿距P与π的比值，用ｍ表示 4、压力角：渐开线齿廓上与分度圆交点处的压力角ａ，国家标准压力角 为20度 5、齿顶高：由分度圆到齿顶圆的径向高度，用ha表示 6、顶隙：两齿轮装配后，两啮合齿沿径向留下的空隙距离，用C表示 7、齿根高：由分度圆到齿根圆的径向高度，用hf表示 8、全齿高：由齿顶圆到齿根圆的径向高度，用h表示
五、齿形精加工
剃齿、珩齿、磨齿、研齿
1、剃齿 IT7～IT6， Ra：0.8～0.4μm。 （1）剃齿刀 剃齿刀：相当于斜齿圆柱齿轮。 （2）剃齿原理和剃齿运动 ①原理：展成法 ②剃齿运动
剃齿刀旋转带动工件正转、反转转 动，工作台带动工件往复运动，往复 一次剃齿刀径向进给0.02～0.04 mm/str，剃齿余量0.08～0.12mm。 （3）剃齿的特点
1、调整机床参数安装交换齿轮并调试刀架轴向和纵向起点位置；（滚刀转 速、进刀量、径向切削量、滚刀模数） 2、采用两顶尖式装夹工件；（工件中孔作为定位基准） 3、启动机床前应检查刀架、拖板是否在切削起点，抬刀时是否碰到工件； 4、启动机床并合上自动走刀手柄进行切削加工；（切削液采用32号机油） 5、切削完成，松开自动走刀手柄。