弧齿锥齿轮生产作业指导书教学内容
弧齿锥齿轮调整工讲课内容1
调整工讲课内容一、调整前的准备工作1、对了解被调整齿轮的基本参数有个了解，看读调整卡。
2、按加工工艺准备好相应的刀具、夹具、量具。
3、使机床处于正常使用状态。
二、机床数据调整1）根据被切齿轮调整卡更换（调整）凸轮槽a. 一般被动粗切用切入法，用切入法凸轮槽b. 一般主动轮粗、精切用滚切法，用滚切凸轮槽方法：①点动机床到一适当位置②一般有标记就停在标记处③松开一个紧固螺母④按所需将切入凸轮滚柱或滚切凸轮柱旋入其凸轮槽中⑤最后确认所需凸轮柱确实落底，另一凸轮柱完全脱离后，紧好先前松开的螺母。
2）根据需要调整好减速比手柄位置。
切入法用1：5；滚切法用1：1。
方法：松开手紧螺丝，调整到1：1或1：5位置，共两个手柄，然后再拧紧螺丝。
3）调整让刀方法：将机床点车至工件座离摇台最远处，旋松夹紧螺丝，旋转调整螺丝（母），看游标按要求大小调整到所需数值，全齿深+1或2mm即可，再旋紧紧固螺丝。
4）调整偏心角5）调整偏置（垂直轮位）6）安装被切齿轮夹具①校准胎高②定位面及各基准面擦试干净③装好、调好夹紧压力，工件能牢牢固定在工件座上④用量规拉好摆差、端跳、径跳，均不得大于0.01mm7）调整水平轮位水平轮位=胎高+安装距+修正量8）安装机床根角9）安装床位10）安装滚比掛轮（侧隙合适）11）安装分齿掛轮（侧隙合适）12）安装合适的进给掛轮13）安装合适的切速掛轮（注意：根据刀具旋向安装左或右旋切速掛轮）14）安装遥台角①机床点动到滚切中心或切入终点滚切法——滚切中心切入法——切入终点②拆掉滚比掛轮，装上摇柄，转动摇台看游标，调到调整卡摇台角值。
③重新装好滚比掛轮15）调好计数器16）装上相应刀具①擦干净刀盘、刀轴基面②装上刀盘，按所需扭距紧好刀盘③对刀17）机床空转一周，准备试切18）试切①对于粗切齿，应保证床位比理论值退一个全齿深，第一刀可稍稍切点齿项，划点痕迹。
为了保险，切完一个行程后可数一数齿，实际确保分齿无误。
教案37,38锥齿轮,圆弧齿轮
课程名称汽车机械基础学时 2 教师高改芬课题第五节锥齿轮传动第六节圆弧齿轮传动简介课型新授课学习目标了解直齿锥齿轮的定义和其几何特点会计算标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸掌握锥齿轮的正确啮合条件。
了解圆弧齿轮传动的特点及应用学习重点锥齿轮的几何要素的名称、代号、定义和计算公式。
学习难点锥齿轮的形状特点。
教学方法讲授法、举例法、对比法教学手段多媒体PPT、板书教学活动流程一、组织教学二、导入直齿圆柱齿轮一般应用于两轴平行的场合，当传动需要两轴交叉的场合，这时我们就应该采用锥齿轮传动。
三、新授课第五节锥齿轮传动一、锥齿轮传动的特点如图7-19所示，锥齿轮传动用于相交轴之间的运动与动力的传递。
两轴间的轴交角∑可根据传动的需要来确定。
锥齿轮传动特点：1.锥齿轮传动，用于传递相交轴之间的运动和动力。
2.通常锥齿轮传动中，轴与轴的夹角为90°3.锥齿轮只能与锥齿轮相啮合点名，记考勤（2分钟）视频展示（3分钟）（15分钟）联系实际生活进一步掌握锥齿机轮4.齿数N与角速度ω的关系N1ω1= N2ω2锥齿轮用于相交轴之间的传动。
直齿锥齿轮传动的设计、制造比较简单。
但由于制造精度普遍较低，工作中振动和噪声较大，故速度不宜过高。
二、直齿锥齿轮的啮合传动1、基本参数的标准值（直齿锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸的以轮齿大端为标准的）锥齿轮大端的模数和压力角为标准值。
当m≤1mm，ha*=1，c*=0.25，当m＞1mm时， ha*=1，c*=0.22、正确啮合条件两锥齿轮大端模数和压力角分别相等且等于标准值。
m1=m2=m α1=α2=α3、传动比4、锥齿轮的参数和几何计算由于锥齿轮是以大端参数为基准的，故其几何尺寸计算也是以大端为准，其齿顶高系数为h a*=1，顶隙系数c*=0.2。
图6-20中R为分度圆锥的锥顶到大端的距离，称为锥距。
齿宽b与锥距R的比值称为锥齿轮的齿宽系数用ψR表示，一般取ψR=b/R=0.25～0.3，由6=ψR R计算出的齿宽应圆整，并取大小齿轮的齿宽相等。
2024版KISSSOFT锥齿轮操作培训教材
•锥齿轮基本概念与原理•KISSSOFT软件介绍与安装•锥齿轮设计流程与方法•KISSSOFT锥齿轮建模与仿真分析•加工制造过程中的注意事项•总结回顾与拓展学习资源推荐锥齿轮基本概念与原理锥齿轮定义及作用定义锥齿轮是一种圆锥形的齿轮，其齿面形状为锥形，用于传递两相交轴之间的运动和动力。
作用实现两个相交轴之间的传动，改变运动方向和传递扭矩。
锥齿轮类型与特点类型直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、曲线齿锥齿轮等。
传动效率高锥齿轮传动效率高，一般可达95%以上。
承载能力强锥齿轮齿面接触强度高，能承受较大的载荷。
传动平稳锥齿轮传动平稳，噪声小，振动小。
传动原理及效率分析传动原理锥齿轮传动是通过两个相交的圆锥齿轮的啮合来实现的。
当主动锥齿轮旋转时，其齿面上的齿廓推动从动锥齿轮旋转，从而实现动力的传递。
效率分析锥齿轮传动的效率受多种因素影响，如齿轮精度、润滑条件、载荷大小等。
一般来说，高精度、良好润滑条件下的锥齿轮传动效率较高。
应用领域及市场需求应用领域锥齿轮广泛应用于汽车、工程机械、航空航天、船舶等领域中的动力传输和减速装置。
市场需求随着工业技术的不断发展和进步，对锥齿轮的性能和质量要求也越来越高。
未来市场需求将更加注重锥齿轮的高精度、高效率、高可靠性和环保性能。
KISSSOFT软件介绍与安装提供全面的锥齿轮设计功能，包括直齿、斜齿、弧齿等类型。
根据齿轮参数和载荷条件，进行强度校核，确保设计安全性。
通过优化算法，对齿轮参数进行调整，提高传动效率和性能。
支持3D建模和动态仿真，直观展示齿轮啮合过程。
锥齿轮设计强度校核齿轮优化3D建模与仿真KISSSOFT软件功能概述030106050402系统要求：Windows 7/8/10操作系统，4GB 以上内存，500MB 以上可用硬盘空间。
安装步骤1. 下载KISSSOFT 安装包。
4. 完成安装后，启动KISSSOFT 软件。
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2. 双击安装包，按照提示进行安装。
弧齿锥齿轮加工原理简明讲义
弧齿锥齿轮加工原理简明讲义
1.弧齿锥齿轮的几何参数
2.加工工艺
设计：根据实际的传动需求和工艺要求，确定弧齿锥齿轮的几何参数和加工方案。
车削：首先，将原材料铸件的外形车削成近似的锥面形状。
然后，使用设备上的特殊刀具，分多次进行精细车削，逐步接近设计要求的锥面形状。
车削过程需要注意锥面的角度和平面度的控制。
齿面磨削：在车削完成后，需要对齿面进行磨削，以提高弧齿锥齿轮的精度和平稳性。
通常使用专用的磨削机床和磨削刀具来完成此过程。
磨削过程需要准确控制磨削刀具和齿轮的位置和相对运动，以确保磨削后的齿面符合设计要求。
齿面淬火：淬火是提高弧齿锥齿轮齿面硬度和耐磨性的重要方法。
在齿面磨削完成后，通过加热和快速冷却的方式，使齿面达到所需的硬度。
淬火后需要进行回火处理，以减轻淬火过程中可能产生的内应力和脆性。
3.加工工艺控制
为了保证弧齿锥齿轮的加工质量和精度，需要进行工艺控制。
主要包括锥面加工角度的控制、齿面加工参数的控制、齿面磨削刀具和设备的选择等。
此外，加工过程中还需进行必要的检测和调整，以确保加工精度的达标。
总之，弧齿锥齿轮的加工原理是通过设计和加工工艺来实现的。
通过准确控制各个环节的参数和工艺操作，可以获得满足设计要求的弧齿锥齿
轮。
加工过程需要注意各个环节的控制和调整，以确保加工质量和精度的达标。
020弧齿锥齿轮磨刀机磨床安全操作规程(98.2)
5、用金刚钻修整砂轮时，要用固定的托架，湿磨的机床要用冷却液冲，干磨的机床要开启吸尘器。
6、干磨的工件，不准突然转为湿磨，防止砂轮碎裂。湿磨工作冷却液中断时，要立即停磨。
7、在磨刀过程中，应注意进刀量不能过大，一般控制在0.01—0.02mm之间，以防进刀量太大造成糊刀与热量过高使刀片变形，使磨出来的刀片刃口不在一条直线上
2
机床安全防护装置失效
机械伤害
1、检查操作手柄、开关、旋钮是否在正确位置，操纵杆是否灵活，PE接地线、防.护罩、防护网等安全装置是否齐全、可靠。
3
开机工作准备不充分
机械伤害
1、检查油箱、油杯中油量是否符合要求，按照润滑图表的要求做好润滑工作，然后接通电源，低速运转3-5分钟，确认运转正常后，方可开始工作。
弧齿锥齿轮磨刀机磨床安全操作规程
序号
危险源
(危害)
风险
（危险）
控制标准
（安全操作方法和严禁事项）
1
防护用品使用不当
人员伤害
1、穿戴好工作服和工作鞋，工作服的袖口、下襟必须扣好，严紧穿短裤和裙子在现场操作机床；严禁戴手套操作
2、女工（头发超过颈根部）必须戴工作帽，头发必须放在帽子里面；
3、干磨或修整砂轮时要戴防护眼镜。
5
砂轮碎裂
蹦伤人
1、磨床应注意油压系统的压力，不得低于规定值。油缸内有空气时，可移动工作台于两端，排除空气，以防液压系统失灵造成事故。
2、工作结束，停电、停机，清理完毕后，把防护罩盖好。
6
吊卸刀具
砸伤手、腿、脚
装卸砂轮时，应选择安全、可靠的吊具和方法并符合安全规则。
精密弧齿锥齿轮的制造
精密弧齿锥齿轮的制造[摘要]弧齿锥齿轮具有传动平稳及承载能力强等优点，精密弧齿锥齿轮切削加工，轮坯必须是精密的，机床调整应该正确，同时所用的刀具及工件夹紧装置也要符合要求，才能保证切齿精度，但是，切齿后的热处理及安装表面的磨削等工序对成品齿轮精度的影响也很重要，因此说，研究精密弧齿锥齿轮制造技术是非常必要的。
本文就精密弧齿锥齿轮的制造方法等制造过程，精度控制方法及加工设备做了比较系统的论述。
【关键字】弧齿锥齿轮；切齿；精密刨齿机一、引言弧齿锥齿轮是发动机的传动系统，它具有传动平稳、噪音小、传动效率高、寿命长等特点，使用寿命是链条传动的三倍以上。
由于弧齿锥齿轮是飞机发动机中的主要传动件，尺寸精度要求很高，转速在5500转/分。
由于转速高，如果尺寸精度保证不了，势必将引起传动噪音，它是用户比较敏感的问题，影响弧齿锥齿轮制造精度的因素又很多，必须逐项研究分析，经过生产实践、工艺试验、技术攻关、工装改进、摸索热处理变形规律等，现生产的弧齿锥齿轮在性能及尺寸精度方面已满足设计要求。
二、精密弧齿锥齿轮的加工方法（一）工件夹紧装置在切削质量高的弧齿锥齿轮时，所用的齿轮夹紧装置起到了重要的作用，因为当工件夹紧装到机床上，实际上它已成为主轴的一部分了。
机床主轴孔是莫氏椎体，芯轴装入主轴孔时，应轻轻推入，芯轴端面与主轴端面间隙应在0.05mm----0.2mm之间。
芯轴设计时应考虑到以下几个重要因素：刚性、同轴度、尺寸精度及齿轮夹持力均匀，一般夹紧装置装到机床上时，径向及轴向定位面的跳动应在0.01mm 以内。
芯轴制造时应与主轴锥度一致，接触面应达到75%。
芯轴装好后，端面振摆允差0.01mm，径向振摆允差0.015mm。
（二）切齿调整1.调整分齿挂轮分别用单分齿法和双分齿法进行计算2.调整刨刀冲程数3.调整进给挂轮一般飞机发动机的锥齿轮都属于小模数齿轮，我们用双重双面法，在弧齿机上加工，即：一对齿轮副的大轮和小轮，两齿面都是用双面刀盘，从实体齿坯上一次精加工出来，此方法生产效率较高。
大型弧齿锥齿轮制造工艺设计
大型弧齿锥齿轮制造工艺设计
首先，我们需要确定大型弧齿锥齿轮的工艺参数。
这些参数包括模数、齿数、压力角、齿轮材料等。
这些参数将直接影响齿轮的性能和使用寿命。
其次，我们需要进行齿轮的设计计算。
这包括计算齿轮的齿根强度、
齿面强度、齿面接触强度等。
这些计算需要遵循相关的标准和规范，并考
虑齿轮的使用条件和要求。
然后，我们需要进行大型弧齿锥齿轮的加工工艺设计。
根据齿轮的尺
寸和要求，选择合适的加工方法和设备。
常用的加工方法包括铣齿、磨齿、滚齿等。
需要注意的是，由于大型弧齿锥齿轮的尺寸较大，加工难度较大，可能需要特殊的加工设备和工艺。
加工工艺设计完成后，我们需要进行齿轮的热处理。
由于大型弧齿锥
齿轮的工作条件较为恶劣，需要具有较高的硬度和耐磨性。
常用的热处理
方法包括正火、淬火、渗碳等。
我们需要根据齿轮的材料和设计要求选择
合适的热处理方法。
最后，我们需要进行大型弧齿锥齿轮的精加工和检测。
精加工是为了
改善齿轮的精度和表面质量，常用的方法包括研磨、超精磨等。
同时，我
们还需要进行齿轮的尺寸和形位公差的检测，确保齿轮的质量符合设计要求。
总之，大型弧齿锥齿轮的制造工艺设计涉及到很多方面，包括工艺参
数确定、设计计算、加工工艺设计、热处理、精加工和检测等。
各个环节
都需要仔细考虑和设计，以确保齿轮的质量和性能满足使用要求。
锥齿轮课程设计说明书
课程设计说明书2013～2014学年第2学期设计题目：锥齿轮题目类别：课程设计指导教师：专业班级：姓名：日期：2014 6 18机电工程系制目录绪论 (4)第1章模塑工艺规程 (7)1.1塑件工艺性分析 (7)1.1.1塑件原材料分析 (7)1.1.2塑件的尺寸精度分析 (8)1.1.3塑件表面质量分析 (8)1.1.4 塑件的结构工艺性分析 (9)1.2 计算塑件体积和质量 (9)1.2.1计算塑件的体积 (9)1.2.2 计算塑件的质量 (9)1.3 塑件模塑成型工艺参数的确定 (10)第2章．注塑模的结构设计 (10)2.1 分型面的选择 (10)2.2 确定模具型腔数目及排列方式 (11)2.3 确定浇注系统 (12)2.3.1 主流道设计 (12)2.3.2 分流道的设计 (12)2.3.3 浇口设计 (12)2.3.4 冷料穴的设计 (13)2.4 成型零件的结构设计 (13)2.4.1 凹模的结构设计 (13)2.4.2 凸模的结构设计 (13)2.5 顶出机构的设计 (13)2.5.1 推件方式的选择 (13)2.5.2 复位装置的选择 (14)2.6确定排气系统的形式： (14)第3章模具设计的有关计算 (14)3.1 成型零件的尺寸计算 (14)3.1.1 型芯主要工作尺寸的计算 (14)3.1.2 型腔主要工作尺寸的计算 (15)3.2 型腔侧壁厚度及底板厚度的计算 (15)3.2.1 型腔侧壁厚度的计算 (15)3.2.2 型腔底板厚度计算 (16)第4章模具加热与冷却系统的计算 (16)4.1 加热功率的计算 (16)第5章模具闭合高度的确定 (16)第6章注塑机有关参数校核 (17)6.1 模具开模行程的校核 (17)第7章绘制模具总装图和非标准零件工作图 (18)设计总结 (19)致谢 (19)参考文献 (20)绪论模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。
第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计
第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计14.1 弧齿锥齿轮的基本概念14.1.1 锥齿轮的节锥对于相交轴之间的齿轮传动，一般采用锥齿轮。
锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。
弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示，与直齿锥齿轮相比，轮齿倾斜呈弧线形。
但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样，相当于一对相切圆锥面作纯滚动，它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的（图14-2）。
两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。
齿轮轴线与节平面的夹角，即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。
两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。
节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ，节点P 的锥距为R 。
因锥齿轮副两个节锥的顶点重合，则 21δδ+=∑大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比1212z z i =(14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为11sin δR r = 22sin δR r = (14-2)它们与锥齿轮的齿数成正比，即121212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知，则节锥可惟一的确定，大、小轮节锥角计算公式为∑+∑=cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4)当090=∑时，即正交锥齿轮副，122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角1．旋向弧齿锥齿轮的轮齿对母线的倾斜方向称为旋向，有左旋和右旋两种（图14-3）。
面对轮齿观察，由小端到大端顺时针倾斜者为右旋齿轮（图14-3b ），逆时针倾斜者则为左旋齿（图14-3a ）。
大小轮的旋向相图14-2 锥齿轮的节锥与节面(a) 左旋 (b) 右旋图14-3 弧齿锥齿轮的旋向图14-1 弧齿锥齿轮副反时，才能啮合。
一般情况下，工作面为顺时针旋转的（从主动轮背后看，或正对被动轮观察），主动锥齿轮的螺旋方向为左旋，被动轮为右旋（图14-1）；工作面为逆时针旋转的，情况相反。
弧齿锥齿轮加工原理
弧齿锥齿轮加工原理1.设计和选择切削工具：在进行弧齿锥齿轮加工之前，首先需要根据设定的齿轮要求进行设计，确定其模数、分度圆直径、齿数等参数。
然后选择合适的切削工具，如铣刀和磨具，根据锥齿轮的要求来确定刀具的类型、尺寸等。
2.锥齿轮铣削加工：铣削是常用的锥齿轮加工方法之一，可以分为两种不同的方式进行铣削。
(1)单刀具径向进给：在这种方式下，铣刀的轴线与锥齿轮的轴线相交并构成一个角度，刀具进行径向进给来加工锥齿轮的齿廓。
这种方式适用于成形刀具（非专用刀具）的铣削加工，如球头铣刀等。
(2)两刀具法：这种方式需要两个刀具同时进行加工，一个用于加工齿廓，另一个用于加工顶角。
两个刀具的轴线夹角等于锥齿轮的齿顶角，可以使用特殊设计的刀具进行加工。
铣削加工中，通过控制刀具的径向和轴向运动来控制切削深度和加工齿廓的准确度。
3.锥齿轮磨削加工：磨削是精密加工锥齿轮的常用方法，具有较高的加工精度和表面质量。
锥齿轮磨削加工分为两种方式：仿形磨削和蜗杆磨削。
(1)仿形磨削：仿形磨削是通过磨削机床的数控系统控制工作台和磨削轮的运动轨迹，实现锥齿轮齿廓的精确磨削。
这种方式适用于高精度、大模数的锥齿轮加工。
(2)蜗杆磨削：蜗杆磨削是利用蜗杆磨削机床进行锥齿轮的磨削加工，具有高效率、高稳定性和较低的技术要求。
蜗杆磨削适用于中小模数的锥齿轮加工。
磨削加工中，通过控制磨削轮和工件之间的相对位置和运动轨迹，来实现锥齿轮齿廓的精确磨削。
4.弧齿锥齿轮加工的注意事项：(1)切削参数控制：加工过程中需要合理控制切削速度、进给量和切削深度等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
(2)刀具选型和刀具磨损：选择合适的刀具类型和尺寸，并及时对刀具进行磨损检查和更换，以保证加工质量和切削效率。
(3)加工精度和表面质量：弧齿锥齿轮加工需要对加工精度和表面质量进行严格控制，以满足齿轮的使用要求。
采用精密的加工设备和加工工艺，可以提高加工精度和表面质量。
(4)温度控制和润滑：加工过程中需要控制加工温度，防止过热对加工质量产生不利影响。
15弧齿锥齿轮的加工调整计算
第15章 弧齿锥齿轮的加工调整计算弧齿锥齿轮的切齿是按照“假想齿轮”的原理进行的，而采用的切齿方法要根据具体情况而定。
15.1 弧齿锥齿轮的切齿原理与刀号对于收缩齿弧齿锥齿轮的加工，通常采用平顶齿轮原理进行加工。
就是在切齿的过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与被切齿轮做无隙的啮合。
这个假想平顶齿轮的轮齿表面，是由安装在机床摇台上的铣刀盘刀片切削刃的相对于摇台运动的轨迹表面所代替,如图15-1中所示。
在这个运动过程中，代表假想平顶齿轮轮齿的刀片切削刃就在被切齿轮的轮坯上逐渐地切出齿形。
YS2250(Y225)和Y2280等机床就是按“假想平顶齿轮”原理设计的。
在调整切齿机床的时候，必须使被切齿轮的节锥面与假想平顶齿轮的节锥面相切并做纯滚动。
而切齿时刀顶旋转平面则需和被切齿轮的根锥相切，也就是说，刀盘轴线与根锥母线垂直，而非与节锥母线垂直，如图15-2所示。
所以铣刀盘轴线与被切齿轮的节锥面倾斜了一个大小等于被切齿轮齿根角f的角度，使被切齿轮两则齿面的压力角出现了误差，这样就产生了刀号修正问题。
如图15-2，用螺旋角接近900时的情况予以说明刀号与压力角的关系。
由于在切齿时采用了“平顶产形轮”原理，工件是按照根锥角进行安装的，铣刀盘轴线垂直于根锥母线，因而和节锥母线倾斜一个齿根角f。
这样，当外切刀片与内切刀片使用图15-1弧齿锥齿轮的切齿原理摇台刀盘被加工齿轮相同的压力角时，切出来的齿轮凹面与凸面在节锥上的压力角是不相等的（”≠’）。
如果要使轮齿中点处的两侧压力角相等，就需要对刀具的两个侧刃的压力角进行修正。
修正时，外侧刃齿形角减少α∆，内侧刃增加α∆。
α∆的确定可按以下公式计算βθαsin f ≈∆ (15-1)其中β代表螺旋角。
由于大轮与小轮具有不同齿根角f，所以从严格意义上来讲，在加工大轮与小轮时，相应的切齿刀盘的刀刃修正量α∆也应不同。
按照现有的刀号制度，将α∆的单位设置为分，并规定10分为一号，则刀号的计算公式为小轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 111*1f f ==∆=(15-2a) 大轮理论刀盘刀号βθβθαsin 610sin 6010c 222*2f f ==∆= (15-2b)所以，在用双面法分别加工大轮与小轮时，应该用不同刀号的刀盘。
弧齿锥齿轮设计与加工讲义5接触区修正
弧齿锥齿轮的接触区修正在齿轮的实际加工过程中，对于调整卡给出的调整数据，很少会一次性使接触区到位。
一般来说，由于影响切齿的因素很多，如果第一次切齿后，在检验机上滚检，接触区如果能够成片状出现在齿面上，那就说明调整卡的数据已经比较精确了，但这时还不能满足使用要求，必须对齿面接触区进行修正。
接触区修正是弧齿锥齿轮加工过程中及其重要的一环，关系到切齿的效率和质量。
对于修正过程，个人经验固然很重要，但实践经验必须遵循理论，对不良接触区作出正确的判断，从量上适当修正机床调整参数值，才能快速的调试出良好的接触区。
正常的接触区在轻负荷下集中在齿面中部偏小端处，重载下接触区基本布满整个齿面，但不会发生边缘接触，如图5-1所示。
(a)轻载下的接触区(b)全载下的接触区图5-1 理想的齿面接触区接触区的位置、大小、形状出现不良状况，分别与齿面方程在计算点处的泰勒展开式中的一阶、二阶、三阶等展开式有关[2]。
我们可以通过一阶、二阶、三阶修正，可以解决以下各种误差的修正：一阶修正主要解决“压力角、螺旋角误差”的修正，即修正：１．沿齿高方向的“齿顶接触、齿高接触”的不良位置。
２．沿齿长方向的“小端、大端、交叉接触”的不良位置。
二阶修正主要解决“齿长曲率、齿高曲率、对角接触误差”的修正，即修正：１．沿齿高方向的“过宽接触、过窄接触”的不良位置。
２．沿齿长方向的“过长接触、过短接触”的不良位置。
３．沿对角方向的“内对角接触、外对角接触”的不良位置。
三阶修正主要解决“菱形接触、鱼尾形接触”的修正。
菱形接触是指齿顶处短而齿根处长或者齿顶处长而齿根处短的接触区，鱼尾形接触是指一端长而窄而另一端短而宽的接触区。
菱形接触是由于齿高方向法曲率的变化不协调而造成的，鱼尾形接触则是由于齿长方向法曲率的变化不协调而引起的。
弧齿锥齿轮的接触区修正，往往都属于一阶修正和二阶修正的内容，一般不需要进行三阶修正。
因此，本文对三阶修正的内容不再叙述。
滚动检验机是铣齿加工的配套设备，一般来说，接触区的全部修正通常在小轮上进行，因为小轮齿数少，切齿时间少。
弧齿锥齿轮生产作业指导书
弧齿锥齿轮生产作业指导书1.2在用双面法分别加工大轮与小轮时，应当用不同样刀号旳刀盘。
不过，制造多种刀号旳刀盘，也不太现实。
为了简化刀具规格，制定了原则刀号规格，常见旳刀号如表1-1所示。
选择时应尽量选择与理论刀号相近旳刀盘。
例如，压力角α=200，刀号c 2*=12旳刀盘，其内刀齿形角为220，外刀齿形角为180。
对于弧齿锥齿轮内刀齿形角总是不不大于外刀齿形角（绝对值）。
1.2弧齿锥齿轮旳切齿措施弧齿锥齿轮旳单齿切削措施分为成形法和展成法两大类。
1.2.1成形法用成形法加工旳大齿轮齿廓与刀具切削刃旳形状同样。
渐开线齿廓旳曲率和它旳基圆大小有关，基圆越大、齿廓曲率就越小，渐开线就直些；当基圆足够大时，渐开线就靠近于直线。
而齿轮旳基圆大小是由模数m 、齿数z 和压力角α旳余弦大小来决定旳。
模数和压力角一定期，齿数愈多，基圆直径就越大，对应旳齿廓曲率越表1-1 常用刀号及其对应旳齿形角常用刀号 3.51.55.567.5912内外齿形角20035’19025’20045’19015’20055’19005’21019021045’18045’21030’18030’220180小，也就是齿廓越靠近于直线。
对于螺旋锥齿轮，传动比也是影响原因之一，当传动比大某些时，大轮旳齿廓就更直某些。
小轮齿数(z1)一定期，传动比越大，大轮齿数也就越多，这时大轮旳当量圆柱齿轮旳基圆直径也越大，其齿廓靠近于直线形，采用成形加工比较以便．当锥齿轮传动比不不大于2.5时，大轮旳节锥角往往在700以上，大轮就可采用成形加工。
同步，为了保证其对旳啮合，相配小轮旳齿廓应加以对应旳修正，用展成法加工，这种组合切齿措施叫半滚切法或成形法。
此法生产效率较高，适于大批量生产。
半滚切法用如下三种措施加工：1．用一般铣刀盘加工，齿廓为直线形，用于被切齿轮节角不不大于45︒旳粗切或传动比不不大于2.5，节角不不大于70︒旳大轮旳精切,如图1-3。
弧齿锥齿轮加工原理
弧齿锥齿轮加工原理第一章弧齿锥齿轮及弧齿锥齿轮啮合的基本概念齿轮的种类有很多五花八门。
从齿形上分有渐开线齿轮、圆弧齿轮和其他曲线齿轮。
从齿向上分有直齿齿轮、斜齿齿轮和圆弧齿齿轮。
还有一类比较特殊的齿轮就是我们在下面将要介绍到螺旋锥齿轮。
螺旋锥齿轮目前我们能接触到的主要有两种，一个是圆弧齿锥齿轮（也叫收缩齿锥齿轮），另一个就是延伸外摆线锥齿轮（也叫等高齿锥齿轮）。
下面我们主要讨论的是圆弧齿锥齿轮。
首先我们介绍3个名词：模数模数是齿轮的一个基本参数，通俗讲模数越大，齿轮的齿距就越大，齿轮的轮齿及各部分尺寸均相应增大。
当一个齿轮的齿数为Z，分度圆直径为D，分度圆上的齿距为P时，则其分度圆的周长应为：ΠD=PZ。
则该齿轮的分度圆直径为：D=PZ/Π上式中含有无理数Π，为了设计和制造的方便，我们规定M=P/Π，称M为模数。
圆弧齿锥齿轮以大端模数作为齿轮的公称模数。
螺旋角圆弧齿锥齿轮齿面节线上任意一点的切线与该点向量半径之间的夹角，我们称之为该点的螺旋角。
而我们平常所称弧齿锥齿轮的螺旋角实际为该齿轮节线中点的螺旋角(图1-1)。
图1-1圆弧齿锥齿轮的螺旋方向即为：从齿轮正面对着齿面看，轮齿中点到大端的齿线是顺时针方向的称为右旋齿，轮齿中点到大端的齿线是逆时针方向的称为左旋齿(图1-2)。
我们要记住一对相啮合的弧齿锥齿轮，一定是其螺旋方向相反，而螺旋角的数值相等。
螺旋方向的选择一般是使其轴向力的作用方向离开锥顶，使一对齿轮在传动过程中有分离倾向，从而使齿侧间隙增大，轮齿不至于卡住。
图1-2节线（节面）(图1-3、图1-4)对于齿轮来说，无论是圆柱齿轮还是圆锥齿轮都可以抽象成两个圆柱体或圆锥体之间的纯滚动。
它们的半径由所要求的速度比值决定，此半径所确定的圆称为节圆，所确定的圆锥母线称为节线。
图1-3图1-4弧齿锥齿轮啮合属于空间啮合。
弧齿锥齿轮传动与直齿圆锥齿轮传动相比，其优点是：承载能力高，啮合平稳，对安装误差的敏感性小及噪音低等。
弧齿锥齿轮制造技术
弧齿锥齿轮基础知识一、弧齿锥齿轮的种类、特点锥齿轮用于传递相交轴之间的运动和动力，一般夹角为90°。
锥齿轮的分类可以按齿面节线、按两轴线相对位置、按齿顶的收缩形式等不同方法。
锥齿轮按齿线形状可以分为直齿、斜齿和曲线齿。
曲线齿又可以分为弧齿、延伸外摆线齿和长幅渐开线齿。
圆弧齿锥齿轮，其轮齿是用圆形盘铣刀切制的，工件的假想平面齿轮的节线为圆弧的一部分。
（图1-1）（图1-1）延伸外摆线齿锥齿轮，齿面节线是延伸外摆线的一部分。
当一个圆在一条直线上无相对滑动的纯滚动时，圆的一点相对于此直线所走的轨迹叫做摆线，这个作纯滚动的圆叫“滚动圆”，如果滚动圆沿着一个叫做“基圆”的内圆周作纯滚动时，滚动圆上一点的轨迹叫做“内摆线”；滚动圆在基圆的外侧圆周作纯滚动时，滚动圆上一点的轨迹叫做“外摆线”。
如果在外摆线滚动圆外有一任一点与滚动圆相（图1-2）对固定，该点相当于滚动圆延长半径上的一点，当滚动圆在基圆上作纯滚动时，该固连的点所走过的轨迹叫做“延伸外摆线”，延伸外摆线锥齿轮的假想平面齿轮齿面节线就是该曲线的一部分。
（图1-2）准双曲线齿轮用于传递交错轴之间的运动和动力。
按齿线可以分为弧齿收缩齿和长幅外摆线等高齿。
该类齿轮相当于把垂直相交轴的小齿轮轴线，向上或者向下偏置一个距离E，这个距离叫做“偏置距”，轴线偏置可以使小轮有较大的螺旋角,由于小轮螺旋角的增大，也增大了小轮的端面模数，从而也增大了小轮直径，并提高了小轮的强度和寿命。
这种齿轮（图1-3）沿齿长和齿高方向都存在相对滑动、轴线偏置齿轮一般称为“双曲线齿轮”，因为这种齿轮的节面为一双曲线回转体表面的一部分。
（图1-3）按齿顶的收缩形式不同，曲线齿锥齿轮可以分为等高齿、渐缩齿、双重收缩齿等。
等高齿锥齿轮的大端、小端的齿高一样，同时面角、根角和节角均相等，刀齿的压力角等于工件的压力角。
切制等高齿锥齿轮的机床调整简便，因为不需要切削刀具的压力角修正，刀具的数量可以大大减少，加工出来的工件精度高。
弧齿锥齿轮齿轮基础知识9页
弧齿锥齿轮齿轮基础知识齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。
齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。
因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。
但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。
制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。
铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。
弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是汽车、拖拉机、缝纫机、工程机械、电动工具、气动工具、冶金、钻井机械等传动装置中的重要零件，过去由于弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计、制造较为复杂，所以国内能生产的企业并不多，但随着改革开放引进了大量的国外切齿设备，特别近年来由于民营企业的崛起，国内生产弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的厂家越来越多。
螺旋锥齿轮：当主从动齿轮的轴线垂直成90度，相交于一点，也有非正交的情况（下图1）。
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弧齿锥齿轮生产作业指导书
1.2在用双面法分别加工大轮与小轮时，应该用不同刀号的刀盘。
但是，制造各种刀号的刀盘，也不太现实。
为了简化刀具规格，制定了标准刀号规格，常见
的刀号如表1-1所示。
选择时应尽量选择与理论刀号相近的刀盘。
例如，压力角α=200，刀号c2*=12的刀盘，其内刀齿形角为220，外刀齿形角为180。
对于弧齿锥齿轮内刀齿形角总是大于外刀齿形角（绝对值）。
1.2弧齿锥齿轮的切齿方法
弧齿锥齿轮的单齿切削方法分为成形法和展成法两大类。
1.2.1成形法
用成形法加工的大齿轮齿廓与刀具切削刃的形状一样。
渐开线齿廓的曲率和它的基圆大小有关，基圆越大、齿廓曲率就越小，渐开线就直些；当基圆足够大时，渐开线就接近于直线。
而齿轮的基圆大小是由模数m、齿数z和压力角α的余弦大小来决定的。
模数和压力角一定时，齿数愈多，基圆直径就越大，相应的齿廓曲率越小，也就是齿廓越接近于直线。
对于螺旋锥齿轮，传动比也是影响因素之一，当传动比大一些时，大轮的齿廓就更直一些。
小轮齿数(z1)一定时，传动比越大，大轮齿数也就越多，这时大轮的当量圆柱齿轮的基圆直径也越大，其齿廓接近于直线形，采用成形加工比较方便．
当锥齿轮传动比大于2.5时，大轮的节锥角往往在700以上，大轮就可采用成形加工。
同时，为了保证其正确啮合，相配小轮的齿廓应加以相应的修正，用展成法加工，这种组合切齿方法叫半滚切法或成形法。
此法生产效率较高，适于大批量生产。
半滚切法用以下三种方法加工：
1．用普通铣刀盘加工，齿廓为直线形，用于被切齿轮节角大于45︒的粗切或传动比大于2.5，节角大于70︒的大轮的精切,如图1-3。
2．在专用机床上以圆盘拉刀加工，简称拉齿，齿廓是直线形的，粗、精拉可一次完成，适用于传动比大于2.5的大轮。
图1-3成形法刀盘位置图
图1-4 螺旋成形法刀盘位置图
3．螺旋成形法是半滚切法的特殊形式。
在专用机床上，用特殊的圆拉刀盘，精加工传动比大于2.5齿轮副中的大轮，齿廓是直线形的。
如图1-4。
切齿时，刀盘安装轴线垂直于被切齿轮的面锥母线，刀盘除具有圆周方向的旋转运动外，还沿其自身轴向作往复运动，每个刀片通过齿槽的同时，刀盘轴向往复一次，而使刀齿顶刃始终沿着被切齿轮齿根切削。
由于大齿轮的顶锥母线与小齿轮的根锥母线平行，所以大轮圆盘拉刀与小轮铣刀盘的轴线平行。
螺旋成形法切出的轮齿纵向曲面是一个有规则的、可展的和同向弯曲的渐开螺旋面，它得到的是收缩齿。
采用螺旋成型法加工的大、小齿轮，不仅在齿宽中点处，而且在齿宽任意一点处，相啮合的凸凹面的压力角都相等，这样就提高了大小齿轮的啮合质量，并且对载荷变化、安装误差不敏感。
载荷增加时，接触区长度不变，其位置移向大端。
螺旋成形法是当前弧齿锥齿轮和双曲线齿轮切齿方法中较完善的一种，但由于螺旋成形法拉齿设备调整较复杂，目前实际生产中并没有大规模应用。
1.2.2 展成法(滚切法)
展成法是被切齿轮与旋转着的铣刀盘(摇台)按照一定的比例关
图4-5
系进行滚切运动，加工出来的齿廓是渐开线形的，它是由刀片切削刃顺序位置的包络线形成的，如图1-5所示，在切齿过程中刀片的顺序位置如图1-6所示．切削时，先切一面(如图的上侧面)的齿顶和另一面(如图的下侧面)的齿根：在滚切过程中，逐渐移向上侧面的齿根和下侧面的齿顶，最后脱离切削，如同一对轮齿的啮合运动一样．用此法加工的有以下两种常用的齿线形状：1．在YS2250、Y2280或格利森16号等机床上，用刀片切削刃为直线的铣刀盘，齿长方向曲线是圆弧的一部分。
2．在奥利康2号等机床上用刀片切削刃为直线的铣刀盘用连续
切削法加工，齿长方向曲线是延伸外摆线的一部分。
1.2.3 弧齿锥齿轮的加工方法
弧齿锥齿轮的切齿方法组合很多．粗切多数是用双面刀盘同时切
齿槽的两侧齿面。
精切常用三种方法，即：单面切削法、双面切削法
和双重双面法。
这些方法的特性、优缺点和适用范围列于表1-2中。
选择切齿方法时，应按具体情况。
诸如根据现有的切齿机床和刀
盘的数量以及被加工齿轮的精度要求等，做出符合客观实际的决定。
如果齿轮的加工精度要求较高，产量较大、机床与刀盘齐全时，采用
固定安装法比较合适。
精度要求不太高的齿轮可用单刀号单面切削
法。
半滚切和螺旋成形法适宜于大批量生产。
1.3 加工参数与机床的调整参数
对于螺旋锥齿轮加工，固定安装法有以下几种组合：
大轮用成形法加工，小轮用刀倾法加工称为SFT、HFT法。
大轮用
滚切法加工，小轮用变性法加工称为HGM、HGM法。
三个英文字母表
示的含义为
第一个字母表示被加工齿轮的类型，S—表示弧齿锥齿轮（Spiral
图4-6 bevel Gears），H—表示准双曲面齿轮（Hypoid Gears）。
第二个字母表示大轮的加工方法，G——表示展成法加工(Generated)，F—表示成形法加工(Formate)。
第三个字母表示小轮的加工方法，T—表示刀倾法(Tite)，M—表示变性法(Modified Roll)。
把上述两种方法做一下调整，重新组合，则可构成SGT、HGT、SFM、HFM两类四种方法。
这里要说明的是，通常在应用刀倾的时候，不应用变性；在应用变性的时候，不应用刀倾。
针对不同的加工方法，加工参数上也有一些差别。
在机床上对应的有不同的调整位置（以下用“加工参数”指代锥齿轮加工所对应的基本参数，这些参数与机床类型无关，“调整参数”指代针对各类机床的调整位置的参数，是加工参数在机床上的具体现）。
小轮、大轮加工参数与机床调整参数对应关系如表1-3、1-4所示。
表 1-2 弧齿锥齿轮切齿方法表
表1-3小轮加工参数列表
表1-4大轮加工参数列表
滚比i 02 滚比挂轮值m a √ √ x
分度参数
分齿挂轮值m i
通常分度不算作为加工参数
图1-7 机床调整参数
(1) 刀盘的位置参数——刀位
刀盘的位置由径向刀位S
r 与角向刀位q 两个参数确定，总称刀位。
这是一种极坐标表示方法。
也可以用直角坐标系垂直刀位V 、水平刀位H 表示。
但本质上是一致的。
两种刀位表示方法的之间的关系如下：
22r H V S += (1-5a)
H
V
tg q 1
-= (1-5b) 不同的机床有着不同的设定方法，但是都要实现刀盘与工件间正确的相对位置关系。
例如，No.116、Y2280等机床通过偏心鼓轮的偏心角调整径向刀位S r ，通过摇台角体现角向刀位q 。
见图1-8、1-9。
而No.607、No.609拉齿机则通过量棒尺寸控制垂直刀位V 、水平刀位H 。
图1-8 刀位的表示
以Y2280偏心机构为例，如图1-9， O m 为机床摇台中心，O e 为偏心鼓轮中心，O d (O d ’)为刀盘中心，在初始位置O d 与O m 重合，当偏心鼓轮旋转ε角后，可使刀盘中心处于O d 的位置。
实
现径向刀位S d ，即O m O d =S d 。
在d e m O O O ∆中
K
S r
=
2
sin
ε
，所以偏心角 K
S 2sin r
1
-=ε (1-6) K 为机床常数，对于Y2280机床K=340。
偏心鼓轮旋转角后，刀位中心位于O d 的位置，要想得到正确的角向刀位q ，还需使摇台旋转一个角度Q 到达O d ’的位置，即为摇台角Q ，由图中可以看出
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+±=
右旋左旋q 2Q ε
(1-7) (2) 水平轮位X G1
摇台中心到工件箱主轴端面的距离，为图纸中的安装距。
(3) 垂直轮位E m1
被切齿轮的中心线相对于摇台中心线的垂直偏置量。
(4) 床位X B1
控制切齿时的深度。
(5) 轮坯安装角δm1
此外，对于No.116等机床还有刀倾角I X 、刀转角J 。
参见第18章。
图4-9 Y2280刀位与偏心角、摇台角的关系
(6) 二阶变性系数与变形凸轮
变性法是指小轮的滚切过程中，摇台与被切小轮之间的滚比是瞬时变化的。
通过瞬时滚比变化对齿面进行修正。
瞬时滚比变化通过变性凸轮实现，凸轮变性机构通常可实现4到5阶滚比加速度，对齿面进行高阶修正。
这种方法机床调整比较繁琐，除了磨齿（参见第18章）外，在铣齿加工中较少应用。
(7) 滚比挂轮值
实现产形轮与被加工齿轮间的展成传动比。
(8) 分齿挂轮值
加工完一个齿槽后分度实现连续加工。
以上个参数确定了在加工机床上，刀具和工件的空间相对位置，并确定了产形轮与工件间的传动比。
这些是加工齿槽的全部机床调整数据。
除了分齿挂轮比，其他量的变化会对加工时的齿形产生影响。