齿轮修形课件ppt

1.2.1修形区长度（修形起始点位置）的确定；
大体上分2种方法。
1）长修形区法 都修整齿顶时，主动齿轮修DA段（单齿啮合区的上界点到齿顶），
被动齿轮修EB段（齿顶到单齿啮合区的下界点），保留单齿啮合段BD 不修。这样，不修形部分小于一个基齿距。长修形区法适用于大螺旋角、 大轴向重合度的宽斜齿轮。 2）短修整区法
δ0=（Fbt/b）·1/Cγ· 1/cosαt μm 式中： Fbt—端面内轮齿上的切向力，N:
b —有效齿宽，mm: αt—端面压力角； Cγ—轮齿啮合刚度，N/（mm·μm），可用ISO6336中的数值，一般 齿轮可取Cγ=20N/（mm·μm）。
加工误差Δm Δm=fpb+1/3ff 或 Δm=fpb 式中： fpb—基圆齿距偏差；
都修整齿顶时，主动齿轮修到DA段（单齿啮合区的上界点到齿顶） 的中点，即二分之一的DA长度；被动齿轮也只修EB段（齿顶到单齿啮 合区的下界点）二分之一的的长度。这样，不修形部分仍等于或大于一 个基齿距。短修形区法适用于直齿轮或小螺旋角的斜齿轮。
对于短修形区 修形区长度 a=c=（EA-pb）/2 A和c的长度也有按～20%的EA长度来控制的。
由于轮齿啮出冲击小于啮入冲击，常常又使啮入的修形长度大于啮出 的修形长度。
渐开线齿廓的长修形和短修形
1.2.2最大修形量
根据Walker的理论，因为单齿啮合区内B点和D点的载荷最大，其相 应的变形也最大，造成啮合的始末点E和A处产生干涉现象。
这样，主动齿轮齿顶部的最大修整量 δA=δB1+δB2 同理，从动齿轮齿顶部的最大修整量 δE=δD1+δD2
上2式中：δD1、δD2—小、大齿轮在单齿啮合上界点D点的变形量； δB1、δB2—小、大齿轮在单齿啮合下界点B点的变形量。
但是，由于制造误差的存在，以上变形量，还要加上加工误差Δm 即 Δ =δ+Δm
轮齿变形量的估算：
轮齿受载的弹性变形δ0包括轮齿接触变形、弯曲变形、剪切变形和 齿根变形等，用传统方法很难准确确定，通常用轮齿的啮合刚度Cγ来确 定。
齿轮修形
1，齿廓修整
1.1基本原理
基于以下原因，渐开线齿轮在实际运行中达不到理想渐开线齿轮那样 的平稳，而产生啮合冲击，产生动载荷，并影响承载能力。 •制造误差； •受力元件（齿轮、箱体、轴、轴承等）的变形； •运转产生的温度变形； •轮齿啮合过程中的载荷突变。 以上因素均会引起齿轮的齿距改变（偏离理想齿距值）。当主动轮的 齿距小于从动轮的齿距时，就会产生啮入干涉冲击；当主动轮的齿距 大于从动轮的齿距时，就会产生啮出干涉冲击（图1）。
最大修整量及修整高度有关，约15mn～17mn,见图5，图6及表。
图5 MAAG公司的基本齿廓
图6 ISO的标准齿廓
表 ISO的标准齿廓 圆弧直径 Φ=（（hB/cosα）2+ΔA2）/ΔA
③渐开线 修整段为不同压力角的另一段渐开线。如尼曼，美国费城齿轮公司
齿廓修整是设想将相啮合齿上发生干涉的齿面部分适当削 去一些，即靠近齿顶的一部分进行修整。修整后，使载荷呈 EBDA的规律分布，使进入啮合的E点载荷为零，然后逐渐增 加到B点达到100%，从D点开始逐渐降低到推退出啮合的A点 载荷又降到零。
对于斜齿轮，一个齿从一端面的齿顶(根）进入啮合，而由另 一端面的1齿根（顶）退出啮合，故修整应在轮齿的两端进行。 斜齿轮因为有轴相重合度，在任意横截面内轮齿的啮合过程有4 次载荷突变，其载荷突变量比直齿轮低，变形比直齿轮小，因此 斜齿轮的冲击、振动、噪声都比直齿轮小。
齿廓修整的结果是避免了载荷突变所造成的啮入啮出干涉冲 击，提高了运行的平稳性；有利于补偿轮齿齿顶及齿根处的偏载， 提高承载能力；有利于润滑油膜的形成，可改善齿面间的润滑状 态，提高抗胶合能力。
1.2常用修整方法
自从Walker于1938年最早发表的渐开线齿轮轮齿修整的论述开始， 数十年来，人们对齿廓修整得研究从来就没有停止过，已见公开发表的 公式已有数十种，更多的是许多公司作为内部资料未曾公开。
一般来说，对于通用Βιβλιοθήκη Baidu标准产品，各公司都是根据经验，按经验公 式，制定规范进行齿廓修整。对于重要产品，则作具体分析，详细计算 变形量，并对修形结果进行验证。
齿廓修整一般同时修大、小齿轮的齿顶。过去受大型磨齿机的限制， 大齿轮多不磨齿，常用方法是只修小齿轮的齿顶和齿根，不修大轮。
齿廓修整的设计计算包括3个方面： •修形区长度（修形起始点位置）的确定 •最大修形量； •修形段曲线。
Ff—齿廓偏差。 啮入段端的被动齿轮的齿顶修整量应稍大，以避免啮入冲击。啮出 段端的主动齿轮的齿顶修整量可稍小，因为齿轮的拖动效应，不太会产 生啮出冲击。
1.2.3修形段曲线
修形曲线应与负荷变形曲线呈相似形，良好的修形曲线可由期望的 负荷变形曲线求出。
修形段曲线应满足：①进入双齿及单齿啮合时的负荷变化应是平缓 过渡，②适合负荷变动的能力较强，③较好的工艺性。
常用有3种形式：
①抛物线
Walker推荐 主动齿轮在啮合线上，距离齿顶A的距离为x点的修整量Δx=ΔA （x/DA）1.5 从动齿轮在啮合线上，距离齿顶E的距离为x点的修整量Δx=ΔE （x/EB）1.5 日本有学者推荐 Δx=ΔA（x/DA）1.22
②圆弧 其修整段在修整起始点为与基本齿廓相切的圆弧，圆弧的半径和
图1 轮齿受载变形 a) 受载前 b) 受载后
下面分析一下轮齿啮合过程中的载荷突变现象。 图2为一对齿轮的啮合过程。
a）轮端面重合度 εα=1.2，
b） εα=1.8
图3 具有不同大小的单对齿啮合与双对齿啮合区时的名义载荷
图4
图4为理论载荷分布图，但是由于啮合点上齿面的接触变 形、齿的剪切变形和弯曲变形等因素的影响，使得在单齿啮合 区的载荷分布有所缓和。整个啮合过程中轮齿承担载荷的幅度 大致为：E点40%，B点从60%急剧跳到100%，BD段为 100%，，D点从100%急剧跳到60%，A点40%。由此可见， 轮齿啮合过程中有明显的载荷突变现象，相应也会引起轮齿弹 性变形的明显变化，引起主从动齿轮的齿距变化，使啮入初始 点发生干涉现象。