渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较
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渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较渐开线花键拉刀是高效加工内孔常用的刀具。
拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿，从而能够一层层地从工件上切去金属，以获得所要求的工件表面，拉削工艺大量应用于孔加工，从理论上讲，各种形状的孔或槽，只要各截面形状相同，都可以通过拉削来获得。
其主要特点是：拉削精度高、生产率高、拉刀使用寿命长、制造较复杂，主要用于大量、成批的零件加工。
本文根据笔者长期在工厂的经验与总结，分析比较了渐开线花键拉刀的结构设计对拉削质量、刀具寿命等的影响。
结构特点在生产中，拉削方式可分为：分层式、分块式和组合式三中。
渐开线花键拉刀主要用于拉削大径定心和小径定心的渐开线花键孔。
其中小径定心渐开线同心圆拉刀是伴随着立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的高定位精度拉刀。
小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高。
圆拉齿与花键齿的位置一般分为三种情况：a、圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部；b、圆拉齿在花键齿上方，靠近拉刀后导部；c、圆拉齿与花键齿交错排列，靠近拉刀后导部。
圆拉齿位置的比较与分析2.1.圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部这种结构的拉刀先由圆切齿拉出工件的小径，因此预制孔精度要高于普通拉刀，应达到8级精度孔，目的是为了减少圆切齿齿数，以减少拉刀长度。
圆孔的部分也不能像普通拉刀那样直接拉到小径最终尺寸，而是要留出0.06-0.1mm的余量给后面花键齿与圆齿相同的齿去拉削。
在拉削表面的缺陷中，齿升量是影响最大的因素之一，随着齿升量增加，拉削表面粗糙度升高，这是由于切屑厚时会出现较深的前驱裂纹并增大刀瘤，刀瘤使表面粗糙度损害得更严重，因为刀瘤一面和拉刀一齐移动，一面将位于其前面的和后面的金属层扯破，同时形成毛刺细纹擦伤和裂痕，拉削20Cr等低碳钢时，刀瘤的形成更剧烈。
在日常生产中，这种结构的拉刀还容易出现基准端面挤毛刺现象，特别是遇到材料较软的工件时，严重会出现端面绝口的情况，因而产生生产后序工序（需用细锉去除端口毛刺），甚者工件报废。
渐开线拉刀失效原因分析
程 师。
１ ． ４ 拉刀 的修磨 １ ） 刃磨前应仔细检查 ， 看拉刀是否存在崩齿 、 嗑 刃或过度磨损的现象 。 如果有崩刃或嗑刃， 不仅要修
当硬 度 （ ＨＢ ） ≤１ ７ ０时 ， 在 拉 削过 程 中拉 刀 刃 上
而导致刀齿崩齿或拉刀断裂。
２ ） 前角选择不正确 。根据所加工 的零件材质选 择正确 的前角。 在拉刀加工前 ， 需要对所加工零件有 初步 了解。如果零件过软 ， 要选择前角较大的拉刀 ，
以保证拉削的过程 、 质量 ； 如果零件过硬 ， 则要选择 前角角度较小的拉刀， 以保证拉刀齿部的刚性。 若拉 刀齿部 的前角太大， 则在拉削过程中很容易造成拉
４ ） 拉刀底径过大。拉刀底径本身是不应该参加 拉削的。 但是如果拉刀底径过大 ， 当拉刀底径参加拉 削时 ， 拉刀也可能会直接断裂。 ５ ） 齿升量不均匀。若齿升量不是很均匀或者个 别刀齿的齿升量太大时 ， 将受到特别大的拉 削力 ， 俗
我们可以直观的通过观察拉屑的形状来判断拉 刀拉削性能的好坏 ， 如果拉是卷屑 ， 则说明拉削性能 良好 ； 如 果是 片屑 ， 说 明拉削性能差 ， 有拉刀失效的 危险 ， 需要注意 。
关键词 ： 拉刀 崩齿 断裂
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ７ １ ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ７） １ １ — ０ １ ８ ０ — ０ ２
１ 渐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 线拉 刀失 效 的主要 原 因
浅析常用渐开线花键标准区别及其应用
现代农业2019年7期综合探讨浅析常用渐开线花键标准区别及其应用吴坤(山东常林机械集团股份有限公司,山东临沂276715)[摘要]随着我国与世界联系的日益频繁与深入,进口产品的流通更为广泛,在工程机械和农业机械行业尤为突出,以至各种标准在国内极为常见,以博士力士乐的进口件采用DIN花键标准,日本进口产品采用JIS的花键标准以及美国采用的ANSI、SAE标准等。
以上标准跟我国采用的GB还是有不少差异,文章根据各国标准的特点进行介绍,并与我国GB标准进行比较分析,以便予国内人员提供方便。
[关键词]渐开线;花键;特点;区别中图分类号:TH1314文献标识码:B文章编号院1008-0708(2019)07-100-02在农业机械、工程机械设备中,渐开线花键的使用十分普遍,然而一些核心部件还依赖国外进口在这错综复杂的进口设备中,所采用的渐开线花键标准也是各不相同,这也给国内的行业人员造成很大的困扰,这琳琅满目的各国标标准到底有何异同,下面简单介绍以下各国渐开线花键标准的特点及其应用。
1常用渐开线花键标准的特点1.1常用渐开线花键标准的基本参数在农业机械、工程机械中,常用的渐开线花键多取用以下几种标准,这几种标准的原理是相同的,仅仅侧重点不同。
基本参数的区别详见表1。
表1常用渐开线花键参数表参考标准GB3478\ISO4156 ANSI B92.1 DIN5480 JIS D2001压力角337.5 45 30 37.5 45 30 20模数0.5到10 0.25到2.50.198到10.16（2.5/5到128/256采用双径节制）0.5到10 0.5到10配合与定心齿形齿形、大径齿形直径和齿形齿形|大径齿根类型平|圆圆圆平|圆圆圆平平齿数范围10到100 6到60 6到82 6到40变位系数0 0 外花键-0.05到+0.45内花键+0.05到-0.450.8|其他（极少用）公差等级4|5|6|7| 4|5|6|7| 5|6|7|8|9|10|11|12 自由|滑动|固定|压入齿顶高系数0.5 0.45 0.4 0.5外花键0.5内花键0.4外花键0.5内花键0.30.45x+0.35（内）|x+0.1（外） |x+0.2齿根高系数0.75|0.9 0.7 0.6 见表2外花键0.65内花键0.8外花键0.7内花键0.5拉刀0.55|滚刀0.6|插齿刀0.65|冷轧0.84x+0.1|x-0.8x-0.1常用的渐开线花键标准包括四种不同的标准压力角:20°压力角、30°压力角、37.5°压力角和45°压力角。
渐开线花键基本参数
渐开线花键基本参数
一、花键的齿数
花键的齿数是指花键上的齿数，它与齿轮的齿数相匹配。
齿数的选择
应根据传动系统的需求进行合理选择，通常应考虑传动扭矩大小、功率、
速比等因素。
二、模数
模数是花键的重要参数之一，它是花键齿间距离与齿数之比。
模数越小，齿数越多，花键的齿形越小，传动效果越好。
一般情况下，根据传动
系统的需求，选择合适的模数。
三、压力角
压力角是指花键齿形曲线与径向线之间的夹角。
压力角的大小直接影
响花键的传动性能，在一定范围内选择适当的压力角可以使花键的传动效
果更好。
常见的压力角有14.5°、20°等。
四、渐开线系数
渐开线系数是渐开线花键的一个重要参数，它表示花键齿形曲线的线
性程度。
渐开线系数越大，花键的齿形曲线越平缓，传动效果越好。
常见
的渐开线系数有0.25、0.38、0.5等。
五、齿向系数
齿向系数是指花键齿形曲线齿向与径向线之间的夹角。
齿向系数的选
择应根据具体传动系统的需求进行合理选择，常见的齿向系数有0°、15°等。
六、齿面硬度
七、加工精度
总结起来，渐开线花键的基本参数包括花键的齿数、模数、压力角、渐开线系数、齿向系数、齿面硬度和加工精度等。
这些参数的选择应根据具体的传动系统需求进行合理选择，以保证花键的传动效果和使用寿命。
简述渐开线花键拉刀的设计
的刀具 ，设计过程 中如 何正 确选择拉 刀参数 ，本文就此 问题结 合我厂某型
产 品用 渐开 线花键拉 刀的设 计 为例 ，
作 一 简述 பைடு நூலகம்
削齿后角为 ２ ０ 、校准齿后 角为 ｌ 件或 韧性 材料取 大值 。 。３
２ 齿升 量 （ ） ａｆ
整数） 齿升量是指每齿切削厚度的大小 。 产 品 名 称 ／ 图 号 ：惰 齿 轮 ／ 选取 时主要考虑被加 工材料 、拉 刀类 ４ 容 屑槽 容屑槽是形成 刀齿的前 刀面和容纳 Ｋ２ １ ｝产 品材料 ： ０ ｒ Ｔｉ ２６ ２ Ｃ Ｍｎ ，硬 度 型 、拉 刀 与工件 的刚性 等因素 。增大
削表面粗糙度升高到 Ｒ ６ ３ ａ ． ，当齿升量 的强 度和 重磨次 数 ，设计 时必须正确 前角对切 屑的形 成和卷 曲 、拉 刀 增大到 ０ １ ． ｍｍ 时，拉削表面将出现鱼 选择好容 屑槽的 有关参数 ，并进行 容 的耐 用度及拉削力的大小 都有很大影 鳞状缺陷 通常， 粗切齿的齿升量稍大， 屑 系数 的 验算 。 响。选择 时主要根据被加 工材料的性 过渡齿及精切齿的齿升量取小值。当被 本例拉刀选用生产中最常用的形状
等 因素 。 齿 距 小 ，则 同时 工 作 齿 数
多 ，拉削过 程就均 匀平稳 ，拉 削表面
质 量 也 就 好 。 但 齿 距 也 不 能 过 小 ，否
后 角的 作用是 减 少 刀齿后 刀面 与被
择原则 注意事 璜及有关的计算方法， 并通
过 实例作 了 一 步的说明 进
加工表 面间的摩擦 ， 选择时应根据拉刀
些。但齿升量最小不应小干 ０ ０ ５ ．０ ｍｍ， 验算容屑系数 Ｋ：
７一 １
维普资讯
中 圜科技信 ｏ７ １ 息２ｏ￣Ｅ． ｜ 期 ｃ ｓｔ ｃ Ｎ － ｏ Ｇ ＊ 月ｔ ＮＦ ２ｏ Ｈ ｃ ＮＥＡＤ１ ＩｏＹｌ＝ ｌ ： ｏ７ Ｅ Ｅ Ｌ §ｃ ｃ ｏ ￣：
渐开线花键和齿轮的关系
渐开线花键和齿轮的关系渐开线花键与齿轮之间的关系可以说是一种紧密的互动关系。
渐开线花键是一种特殊形状的凸起和凹槽，用于传递动力和扭矩，使齿轮能够顺畅地运转。
让我们来了解一下渐开线花键的结构。
渐开线花键的形状是非常独特的，它的凸起和凹槽的形状是根据一种特殊的数学曲线——渐开线来设计的。
这种曲线的特点是在任意一点处，其切线与该点与曲线上离得最远的点的连线垂直。
这种设计使得渐开线花键具有非常好的嵌合性和传递力矩的能力。
当渐开线花键和齿轮嵌合在一起时，它们之间的互动就开始了。
渐开线花键的凸起和齿轮的齿槽相互嵌合，形成一个稳固的连接。
当齿轮开始旋转时，渐开线花键的凸起和齿轮的齿槽相互作用，使得齿轮能够顺畅地运转。
同时，渐开线花键的形状也能够减少噪音和摩擦，提高传动效率。
渐开线花键和齿轮之间的关系可以说是一种默契的配合。
它们相互依赖，共同完成传递动力和扭矩的任务。
没有渐开线花键，齿轮就无法正常运转；没有齿轮，渐开线花键也就无法发挥作用。
它们的结合不仅仅是为了实现机械的运动，更是为了实现人类的需求和愿望。
正因为渐开线花键和齿轮的关系如此紧密，它们在各个行业中都得到了广泛的应用。
无论是汽车、机械设备还是工业生产线，都离不开它们的存在。
它们的结合不仅仅是为了实现机械的运动，更是为了实现人类的需求和愿望。
总的来说，渐开线花键和齿轮之间的关系是一种紧密的互动关系。
它们相互依赖，共同完成传递动力和扭矩的任务。
它们的结合不仅仅是为了实现机械的运动，更是为了实现人类的需求和愿望。
无论是在汽车、机械设备还是工业生产线中，它们都发挥着重要的作用。
渐开线花键和齿轮的关系是一种默契的配合，为人类的生产和生活提供了便利和效率。
渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较
渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较
一、渐开线花键拉刀圆拉齿方法
渐开线花键拉刀圆拉齿是通过将工具放置在齿轮上，然后推动工具，使其沿齿轨滑动，从而形成齿轮上的齿。
该方法的优点包括齿形与分割圆更加接近，零件之间的干涉较少，具有较高的加工精度和质量。
它适用于大型和精密齿轮的加工，并且能够保持较好的齿廓形状和齿向稳定性。
二、圆拉齿方法
圆拉齿方法是通过将工具放置在齿轨上，使齿轮自行旋转，然后将齿形刻画在齿轨上。
与渐开线花键拉刀圆拉齿方法相比，圆拉齿方法的优点包括操作简单、工艺成本低、生产效率高。
但是，该方法的缺点是齿轮的齿形与分割圆的误差较大，齿轨的磨损量大，加工后的齿形和精度较差。
三、比较分析
1.加工精度：渐开线花键拉刀圆拉齿方法的加工精度较高，能够满足精密和大型齿轮的要求。
而圆拉齿方法的加工精度较低，不适用于精密齿轮的加工。
2.干涉问题：渐开线花键拉刀圆拉齿方法能够保持较好的齿廓形状和齿向稳定性，干涉问题较少。
而圆拉齿方法的齿轨磨损量大，齿形和精度较差，容易出现干涉问题。
3.生产效率：圆拉齿方法的操作简单，工艺成本低，生产效率高。
而渐开线花键拉刀圆拉齿方法的操作相对复杂，工艺成本高，生产效率相对较低。
4.适用范围：渐开线花键拉刀圆拉齿方法适用于大型和精密齿轮的加工。
而圆拉齿方法适用于一般齿轮的加工。
总的来说，渐开线花键拉刀圆拉齿方法在加工精度和齿轮质量方面具有优势，但需要较高的工艺成本和操作技术；而圆拉齿方法在生产效率和成本方面具有优势，但齿轮加工精度较低。
在实际应用中，根据具体需要选择适当的齿轮加工方法。
渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较
渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较渐开线花键拉刀圆拉齿是机械制造中常用的加工方法之一，它的原理和应用广泛。
这种加工方法广泛应用于汽车、农机、工程机械、电器等领域，是现代机械加工制造领域中不可或缺的一部分。
1. 渐开线花键拉刀的原理渐开线花键拉刀是利用特殊的齿轮齿形，来实现齿轮的传动。
这种齿轮齿形既可以保证齿轮传动的平稳性和高效性，又可以减缓齿轮齿面对其他元件的伤害。
渐开线花键拉刀的齿形是由逐渐变化的齿形线组成的，这样的齿形线可以保证齿轮齿面脱落的自然平稳，避免高速下的不稳定。
2. 圆形拉齿的原理圆形拉齿是一种利用特殊的工具来削加齿轮齿面的加工方法。
圆形拉齿的削齿原理是圆盘状的削齿工具将齿轮齿面挤压，使齿面产生形变并形成具有高度精度的齿隙。
圆形拉齿过程中加工的齿轮通常具有高质量的齿面精度和齿隙精度，以满足高精度传动的要求。
3. 比较分析与圆形拉齿相比，渐开线花键拉刀具有以下优点：（1）渐开线花键拉刀具有较高的齿面精度和齿隙精度，可以满足高精度传动的要求。
（2）渐开线花键拉刀比圆形拉齿更适合加工高模数和大齿轮。
（3）渐开线花键拉刀可以减小响声和振动，提高齿轮的工作寿命。
（4）渐开线花键拉刀可提高齿轮的载荷能力，减少齿面磨损。
与渐开线花键拉刀相比，圆形拉齿具有以下优点：（1）圆形拉齿的设备造价比渐开线花键拉刀低，更加经济。
（2）圆形拉齿的加工速度快，适用于大批量加工。
综合来看，选择渐开线花键拉刀或圆形拉齿，应根据机床的设备状况、齿轮加工的要求和加工效率等多方面因素进行考虑。
在实际的机械制造中，渐开线花键拉刀和圆形拉齿都有其特点和优劣之处。
应根据需要，综合考虑各种因素，选择合适的齿轮加工技术，以保证齿轮加工质量和效率的要求。
2016新编YCB圆弧齿轮泵的圆弧齿轮与渐开线齿轮比较
YCB圆弧齿轮泵的圆弧齿轮与渐开线齿轮比较我厂生产的YCB圆弧齿轮泵做工精致，外观精美，正常安装形式为卧式，也可根据客户的需求定做立式YCB圆弧齿轮泵和不锈钢YCB圆弧齿轮泵（根据客户的要求）。
YCB圆弧齿轮泵结构：由泵体、泵前后盖、一对圆弧齿轮泵、轴端密封、安全阀等零部件组成，和普通齿轮泵无较大差异。
YCB圆弧齿轮泵主要有齿轮、轴、泵体、泵盖、轴承套、轴端密封等组成。
齿轮采用双圆弧正弦曲线齿形制造。
它与渐开线齿轮相比最突出的优点是齿轮啮合过程中齿廓面没有相对滑动，所以齿面无磨损，运转平稳，无因液现象，噪音低、寿命长、效率高。
该泵摆脱了传统设计的束缚，使得齿轮泵在设计、生产和使用上进入了一个新的领域。
泵设有安全阀作为超载保护，安全阀全回流压力为泵额定排出压力的1.5倍。
也可在允许排出压力范围内根据实际需要另行调整。
但注意本安全阀不能作减压阀长期工作，需要时可在管路上另行安装。
泵轴端密封设计为两种形式，一种为机械密封，一种是填料密封，可根据具体使用情况和用户要求确定。
主要用途：在一切工业领域中，均可作润滑油泵用。
YCB圆弧泵在输油系统中可用作传输，增压泵；在燃油系统中可用作输送，加压，喷射的燃油泵；在液压传动系统中可用作提供液压动力的液压泵；YCB系列圆弧齿轮泵采用了国际上被认为输送泵最先进的一点连续接触齿轮，即双圆弧加正弦曲线复合成齿形，可彻底淘汰渐开线齿轮输送泵。
曾获国家级重大科技成果项目，并获国家教委科技进步三等奖。
圆弧齿轮在两啮合齿廓间为一点连续接触，不会产生困油现象，彻底解决了渐开线齿轮泵因困油现象导致泵的振动、噪声、轴承负载增大等现象。
因此圆弧齿轮泵具有效率、噪声低，并具有良好的节能效果。
优点：噪音低，寿命长，泵体设有安全阀。
YCB圆弧齿轮泵要比普通齿轮泵使用寿命长2-3倍，主要区别在于圆弧齿轮泵的齿轮泵为圆弧型，泵在运转过程中齿轮和齿根咬合是处于两个圆弧平滑过渡，没有任何死点或卡住现象；所以使用寿命极长。
成套渐开线花键拉刀设计
成套渐开线花键拉刀的设计刘志芳1， 万春山2（1中航工业贵州黎阳机械厂 2.空军驻贵州黎阳航空发动机公司军事代表室 ）摘 要：设计渐开线花键拉刀的关键之一就是拉刀的强度验算，当拉刀拉削的最大工作应力大于拉刀材料的许用应力时就要适当调整同时工作的拉刀齿数或拉刀的齿升量，这样就会使拉刀的长度加长，因拉刀的长度受拉刀的直径等因素限制的，当一把拉刀无法完成拉削时，就要考虑分组拉削（即用几把拉刀完成拉削任务），那么如何设计成套拉刀，保证粗、精拉刀之间合理结合，本文就这个问题谈谈自己的设计心得。
关键词：拉刀强度、粗拉刀的设计、梯形齿的修正前言：我们在设计渐开线花键拉刀时，其中重要的一步就是要验算拉刀拉削的最大工作应力是否小于拉刀材料的许用应力，如果不能满足，我们就要适当调整同时工作的拉刀齿数Zi 或拉刀的齿升量a f 。
这样往往会使拉刀的长度加长，由于拉刀长度与拉床的最大行程、生产拉刀的设备和技术条件等有关。
一般来说渐开线花键拉刀直径d 在φ10～φ20时，拉刀的长度L≈34d~41d 。
如果拉刀过长，拉刀制造时热处理易变形，造成加工困难。
也会使拉刀在拉削时发生的下垂现象严重。
因此当拉刀总长超过极限长度时则要根据实际情况调整拉刀齿距t 或齿升量a f ,也可按花键齿的齿厚分几组，每一组取不同的齿升量，已达到缩短拉刀长度的目的。
上述方法都无法达到目的时，就要采用两把或两把以上组成的成套拉刀来完成花键槽的拉削。
这样我们一要考虑到粗拉后留给精拉刀的余量要均衡，以保证精拉刀能盖住粗拉的痕迹，同时还要考虑每把拉刀的长度相差不要太大。
下面我将通过设计12B(S)175-0020~0023过程中得到的一点体会做一个总结。
一、 渐开线花键拉刀的强度验算：设计拉刀时，我们首先根据零件渐开线花键齿槽的有关参数，在考虑到刀具的耐用、磨损等因素后，确定渐开线花键拉刀的齿顶圆直径de 、分度圆弧齿厚fd S 、以及拉刀第一齿的直径d 1；从而得到花键拉刀总的齿升量Sz。
拉花键常见问题及解决方法
渐开线花键拉刀倒角齿修正计算方法圆拉刀是高效加工内孔常用的刀具。
本文以笔者以在工厂中长期的使用经验与验证为依据，对圆拉刀结构上存在的问题提出了改进意见，同时还对拉孔表面质量差、拉孔精度低和拉刀寿命低的原因进行了详细分析并逐一列出改进措施。
常用分屑槽的形状圆拉刀是高效加工内孔常用的刀具。
圆拉刀系刃形复杂刀具，制造精度高，技术要求严格，价格昂贵，应合理使用。
目前生产上广泛使用的圆拉刀(以下简称拉刀)，大多采用图1所示组合式的刀齿结构，即在粗切齿和过渡齿上采用不分齿组的轮切式切削方式，其上开有宽的弧形分屑槽；精切齿采用同廓式的切削方式，其上磨出窄分屑槽。
经作者在工厂中长期使用与验证，发现这种拉刀由於结构本身或使用不当等原因，常会造成拉削表面质量差和刀具使用寿命短等问题。
拉刀结构问题及改进为了延长拉刀使用寿命，普通拉刀的结构是，在其校准部分上备有3个~7个校准齿，以便在切削齿磨损后逐个递补为精切齿用。
并且，人们通常认为校准齿是不参与切削工作的，故校准齿一般都不磨分屑槽。
但在实际生产中，经观察，拉刀上第一个校准齿是参与切削工作的(因为刃口上有钝圆，会对孔壁产生较大挤压作用而使工件产生弹性回复而缩小)，它具有精切齿的功能。
但因其上不作分屑槽，致使切下的切屑形成环状，难於卷起，容易堵塞在槽内，使加工表面质量降低。
所以作者建议，在设计和制造拉刀时，除最後1个~2个校准齿外，如图2所示，在其馀校准齿上亦应前後交错地磨出圆弧形分屑槽或角度形(V形)窄分屑槽。
分屑槽上两侧刃的後角可按下式计算：tanαk=tanαf²sin(θ/2)，αf为分屑槽的槽底后角，一般取为5°，A-A剖面；θ分屑槽的槽角。
由上式中可知，当θ=0°时，不论αf磨成多大，αf始终等于0°。
而当θ角增大时，αf角也将增大。
如取αf=5°，θ=60°~90°，则从公式中计算可知，此时侧刃上的后角将增大到 2.5°~3.5°，从而可使该处切削条件大大改善。
【精品】10.3渐开线标准齿轮解析幻灯片
1.外齿轮 2.内齿轮 3.齿条
1.外齿轮
1）齿轮各部分名称 2）基本参数 3）几何尺寸计算
10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮
1.外齿轮
10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮
1)齿轮各部分的名称和符号
基圆：db，rb 齿宽: B 齿顶圆: da，ra 齿根圆: df，rf rk圆上的齿厚: sk 齿槽宽: ek 齿距: pk=sk+ek 基圆上的齿距又称为基节: pb
k
O
rb
k
B
k K
cos rb
r
20 分度圆压力角 国家标准规定
1.外齿轮 2）基本参数
10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮
齿顶高系数
齿顶高系数 顶隙系数
ha ha*m
h f
(ha*c*)m
顶隙系数
国家标准： ▪正常齿制 m1mm,ha* 1,c* 0.25
m1mm,ha* 1,c* 0.35
▪短齿制
齿顶高系数
h
* a
顶隙系数 c *
10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮
1.外齿轮 标准齿轮
p se
ha
h hf
r
O
分度圆齿厚和齿槽相等
se p m
22
具有标准的齿顶高和齿根高
ha ha*m
h f
(ha*c*)m
渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算(表10.4）
符号
计算公式
分度圆直径
d
基圆直径
db
齿顶高
ha
齿根高
hf
齿高
h
齿顶圆直径
da
齿根圆直径
df
齿距
p
渐开线螺旋花键拉刀齿厚的检测计算
ａ。——分度圆法向压力角 ａ。——分度圆端面压力角
五、测量螺旋花键刀齿的分度圆弦齿厚
在磨制螺旋花键刀齿的过程中，为方便测量，可用 齿厚游标卡尺或自制齿形样板来测量刀齿齿厚。但由 于渐开线花键拉刀的公称齿厚是以分度圆弧齿厚来表 示的，而实际上弧齿厚无法直接测量，因此，需计算出 刀齿的分度圆弦齿厚。
计算分度圆弦齿厚Ｓ的公式为：
万Ｓ＝帆方五数８据ｊｎ（９护，五） 式中 耽——螺旋花键刀齿的法面模数
互——螺旋花键刀齿的法向当量齿数 ｚ。＝ｚ｜ｏ甜８
卜螺旋花键刀齿的螺旋角 式中 ｚ——拉刀螺旋花键刀齿齿数
分圆弦齿高Ⅳ为：
日：见＋Ｒ（１一。警） 山。
式中见——齿顶高，见＝（Ｄ：一Ｄ），２ 式中 Ｄ：——校准齿外径
口——分度圆直径 此方法测量方便．但需以齿顶圆为基准，故测量精 度较差，只用于粗略测量齿厚。终检时仍需用量棒来 检测。
参考文■
ｌ 四川省机械工业局．复杂刀具设计手册，北京：机械工业出 版社，１９７９
２西安交大机制教研室．磨齿工作原理，北京：机械工业出版
社．１研
作者通讯地址：中船重工集目公司重庆市汪津４田厂（４０２２６３） 牧稿日期：２００ｍｌ筮
本文链接：/Periodical_jxgys200106025.aspx 授权使用：重庆大学(cqdx)，授权号：a7a508e3-3abf-40c1-8bcf-9e1a0113aab4
下载时间：2010年10月25日
单数齿：＾ｋ＝（见，ｏ∞ｅ）ｏ∞（９旷，ｚ）＋以
三、计算量棒的最佳直径
量棒直径的最佳数值，应使接触点Ⅳ在花键的分 度圆柱上，即Ⅳ点的半径瓜应等于分度圆半径屁，由 图４可知：
渐开线花键拉刀齿形的计算和检验
渐开线花键拉刀齿形的计算和检验
夏斌
【期刊名称】《和平科技》
【年(卷),期】1991(000)002
【总页数】4页(P27-30)
【作者】夏斌
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG715
【相关文献】
1.抬高后顶尖磨制渐开线花键拉刀的齿形修正 [J], 薛青萍
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3.渐开线花键拉刀倒角齿测量值的精确计算 [J], 王江峰
4.大直径渐开线花键拉刀的齿形角修正 [J], 张范孚
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浅析渐开线花键拉刀的使用与刃磨
作者 简介 ：王 学 莲 （ １ ９ ８ Ｏ 一） ，女 ，机 械 ３ －程 师 ， 主要 从事 重 型 变速 箱 齿轮 、 同步 器工 艺研 究。
每 件 零 件 前 都 要 检 查 拉 刀 容 屑 槽 中是 否 有 残 留 铁
屑， 并用铜刷进行 清除。
王 学莲 ： 浅 析 渐 开 线 花 键 拉 刀 的使 用 与 刃 磨
柴油 、 煤油） 和 硫 化 油 。矿 物 油 一 般 要 加 入 极 压 添 加 剂 。矿 物 油 适 用 于 铜 、 铝及 其合金 ， 硫 化 油 适 用 于碳 素钢 、 合金钢 、 不锈钢 。 切 削液 的 冷 却 性 和 润 滑 性 是 对 立 的 ， 冷 却 性 好 的切削液 润滑 性较 差 ， 润 滑 性 好 的 切 削 液 冷 却 性 较差 。所 以 选 择 切 削 液 时 要 根 据 工 件 材 质 、 工 件结构 、 拉刀材质 、 切削 速度 、 加工质 量仔 细分析 ，
２ ０ １ ５年 第 ８期
・
５ ３ ・
５ ）制 定 强 制 性 刃 磨 拉 刀 标 准 。 应 针 对 不 同
磨削方法 。
类零件 不 同的拉刀 制定 强 制性 刃磨 标 准 ， 如 果 拉 刀磨钝 ， 则 应按 照要求 及时 刃磨 ， 切忌 过度使 用 。
王 学 莲
（ 中 国 重 汽 集 团 大 同 齿 轮 有 限 公 司 ， 山 西 大 同
０ ３ ７ ３ ０ ５ ）
摘要 ：拉 刀 的正确使 用和 刃磨 不仅 能够保 证和 增加 拉 刀的 寿命 ，而且也 能够 满足 和 改善零 件 的加 工
质 量 。 对 产 生 拉 削缺 陷 的 原 因进 行 分 析 并 找 出解 决 的 方 法 和 措 施 。
分步拉削硬齿面渐开线内花键拉刀
分 步拉 削硬 齿 面 渐 开 线 内花 键 拉 刀
鸡西煤矿机械有限公司 （ 黑龙江 １８０ ） 秦文举 ５ １０
采煤机连接齿轮是采煤机的关键部件，它一端通过
赵维民
的切削刀具。用于 Ｍ ６ ０ １０． Ｇ １／４０ＷＤ双滚筒采煤机，加 工连接齿轮中的渐开线花键孔。渐开线花键拉刀在设计 过程中吸收了近年来国内外拉刀的先进性和优点，应用 如下新技术，具有新的特点。 （）刀具材料 采用新的刀具材料——钴高速钢 ， １
线齿形特点是根部齿厚较大，然后齿顶逐渐变小， 整个
齿形 Ｊ ： 齿厚不均等特点，同时为 ｒ 保证拉刀工作时每排 切削齿切除相同的余量，保持拉力不变，拉刀设计时每
根拉刀切削齿都采用较小的不同的齿升量，保证拉刀均
图 ｌ
衡受力，延长刀具使用寿命。 （ ）采用不同的切削齿形 ３ 在保证渐开线花键孔最
图 ４
４ 实施效果与应用推广情况 ．
渐开线花键拉刀是国际先进刀具材料在生产实际中 的应用，是国内新型拉削刀具 ，比普通材料的拉刀具有 更好的切削性能，渐开线花键拉刀解决了 ３ —３Ｈ Ｃ ０ ６ Ｒ 较硬齿面的加工难题，自２０ ０４年 ７ 月应用以来，渐开
线花键拉刀使用性能良好，生产率高，加工精度高，表
终加工质量的前提下， 、 一 二刀采用梯形切削齿，使拉
刀加工容易， 便于刀具制造， 修磨方便， 降低了拉刀成本。 三刀采用渐开线切削齿形，精确地拉出渐开线齿形。
３ 拉刀特点 ．
拉刀由＿根组成，每根拉刀都由切削齿、校准齿 、 三 前导部和后导部四个组成部分。拉刀在 Ｌ ０ ６４ 机床上拉 １ 削， 拉刀的模数 ｍ：３ ，齿数 ２ ，压力角 ３。 ２ ０，拉削长
该材料红硬性好，耐热性和耐磨性都较好，强度比普通
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渐开线花键拉刀圆拉齿的
分析及比较
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文件编号：KG-AO-8968-99 渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比
较
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渐开线花键拉刀是高效加工内孔常用的刀具。
拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿，从而能够一层层地从工件上切去金属，以获得所要求的工件表面，拉削工艺大量应用于孔加工，从理论上讲，各种形状的孔或槽，只要各截面形状相同，都可以通过拉削来获得。
其主要特点是：拉削精度高、生产率高、拉刀使用寿命长、制造较复杂，主要用于大量、成批的零件加工。
本文根据笔者长期在工厂的经验与总结，分析比较了渐开线花键拉刀的结构设计对拉削质量、刀具寿命等的影响。
结构特点
在生产中，拉削方式可分为：分层式、分块式和组合式三中。
渐开线花键拉刀主要用于拉削大径定心和小径定心的渐开线花键孔。
其中小径定心渐开线同心圆拉刀是伴随着立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的高定位精度拉刀。
小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高。
圆拉齿与花键齿的位置一般分为三种情况：a、圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部；b、圆拉齿在花键齿上方，靠近拉刀后导部；c、圆拉齿与花键齿交错排列，靠近拉刀后导部。
圆拉齿位置的比较与分析
2.1.圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部
这种结构的拉刀先由圆切齿拉出工件的小径，因此预制孔精度要高于普通拉刀，应达到8级精度孔，目的是为了减少圆切齿齿数，以减少拉刀长度。
圆孔的部分也不能像普通拉刀那样直接拉到小径最终尺寸，而是要留出0.06-0.1mm的余量给后面花键齿与圆齿相同的齿去拉削。
在拉削表面的缺陷中，齿升量是影响最大的因素之一，随着齿升量增加，拉削表面粗糙
度升高，这是由于切屑厚时会出现较深的前驱裂纹并增大刀瘤，刀瘤使表面粗糙度损害得更严重，因为刀瘤一面和拉刀一齐移动，一面将位于其前面的和后面的金属层扯破，同时形成毛刺细纹擦伤和裂痕，拉削20Cr等低碳钢时，刀瘤的形成更剧烈。
在日常生产中，这种结构的拉刀还容易出现基准端面挤毛刺现象，特别是遇到材料较软的工件时，严重会出现端面绝口的情况，因而产生生产后序工序（需用细锉去除端口毛刺），甚者工件报废。
2.2.圆拉齿在花键齿上方，靠近拉刀后导部
b结构的渐开线花键拉刀有效的避免了a中出现的挤毛刺现象。
拉刀的花键部分切削刃比圆孔部分要小，因此齿升量可以取大些。
但是，这种结构的拉刀由于是直接由预制孔拉出成型的齿形，在拉削若干个工件后，刀齿的切削刃上会产生一些微小的积屑瘤，而在刀齿的刃带上也会出现黏附着细小金属颗粒的积屑层，如不及时清除，会出现崩刃和断齿等拉刀损坏现象，降低了拉刀寿命。
2.3.圆拉齿与花键齿交错排列，靠近拉刀后导部
这一部分是拉刀的精切齿和校准齿部分，这样，有效的避免了普通花键拉刀造成的花键与内孔的偏移，大大提高了被加工孔的精度，很多工具厂形象地把这种拉刀称为跳齿拉刀，又叫做同心圆拉刀。
而凡是小径定心花键联结的花键孔，由于小径与键槽有较高的同轴度要求，都应采用小径定心式拉刀。
这部分的精切齿是为了继续拉削前面圆孔齿和花键齿留下的切削余量，达到最终尺寸要求，同时与后面的校准齿一起消除前面刀齿造成的小径对大径的偏移，达到产品的同轴度要求。
无论是精切齿还是校准齿都是一个圆孔齿和一个花键齿为一组，为了控制拉刀需要，拉刀花键齿的小径尺寸必须小于与其相邻的前一个圆孔直径尺寸，并且齿距要P>P1。
交错排列的圆拉齿与花键齿在刃磨与重磨时，均应精心操作，尽量减少磨削余量，防止刀刃部分磨削烧伤退火。
另外，由于这样排列的齿距较窄，因此在刃磨时，应将砂轮修薄，以免在磨削时对齿造成损伤。
通过以上分析，我们在日常生产中应通过毛坯的表面精度、材料硬度、预制孔尺寸等方面合理的选择拉刀。
这样可以提高拉刀的使用寿命，而且也为提高拉削加工的生产率，而为企业提供最大的经济效益。
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