非标齿条刀具的设计及应用
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心 ，厂为被 加 工齿 轮 的节 圆半 径 。齿 条 刀具 自右 向左 ２ 平 行 匀速 移动 加 工齿 轮 。Ｍ 、～两点 为齿 条 刀具 直 线 部 分 与圆 角部 分的切 点 ， 点 为齿 条 刀具 圆 角上 任 意
一
（１） 设 计该 齿 条 刀具 过 程 中 可 以看 到 ， 刀具 从 模 数 与齿 轮模 数 不相 等它 们亦 能正 确 啮合 。那 么 ，在 设计 一对 相啮 合 的齿轮 时 可利 用这 一点 来 增强 某 个齿 轮 的强度 。在 变速 器 设计 中经 常遇 到某 个齿 轮 由于 疲 劳试 验 不过而 出现 打齿 的现象 。查 看 之下 发现 一 个齿 轮打齿 而 另一 个齿 轮 仍完 好无 损 ，这 时若 要调 整整 对
线 部 分 。 渐开 线 部 分 坐 标 容 易 求 出 ，可 利 用 滚 刀 计
ＧＦ＝Ｈ０ ：ｍ ｜ ４
算 ，也 可 以 直 接 求 出 。 这 里 主 要 介 绍 过 渡 曲线 部 分
半径 ，ｍ ＝ 为 刀具模 数 。 设Ｃ点在 一 一Ｙ 坐标 系 ｍ ０ 下 的坐标 为 （ ，
Ｃ ＝ ／ｏ Ｅ Ｒ１ ｓ ｃ ｙ ｈ＝ （ ｃ） ｍ 厅 ＋
ＣＢ＝ｈａ —Ｒ、 ＨＧ ＝ ＥＧ ＝ ＨＧ ａ ， ｔ ｎ）
），则
标 。齿 轮 的齿 廓 分 为 两 部 分 ，渐 开 线 部 分 和 过 渡 曲
度 、 安全性 ，又 可 以减 轻汽 车 自身质量 ，节 约能耗 、
降低排 放并 改善环 境 。 目前 ，为 了充 分发挥材 料 的性 能 ，根据 零部 件使 用性 能 的要求 ，已研 制 出多种汽车
相 同宽度 的可焊 范 围 ，显 示 出与 普通 低碳钢 相 同的焊 接性 。
车身用高强度钢，并由此推动新技术 、新材料、新工
ＩＩ 璺１
齿 条刀具 的齿顶 上 带有半径 为 的圆角 ， ， 斤 的值
可根据齿 轮 的具体 要求确 定 出来。齿 顶 圆角与直 线部
分相切 。 用 图１ 示 的齿 条 刀具加 工 该齿 轮时 ，让 齿 所
齿轮 与该齿 条刀具 要正确 啮合 ，其基 节要相 等 ，
则
，７ ｒＣ Ｓ ７１ Ｔ Ｏ １ ＝ｍ ２ ｒ ＣＯＳ 口 ２ Ｔ
轮 的模数及 压 力角要 求相等 ，但是 遇到 上述 问题时 就
需要 重新计 算。 大家知 道 ，在 加工 齿轮 的过程 中齿 轮
与 刀具的展成 运动 相 当于齿 轮与齿 轮或齿 轮与齿 条 的 啮合运 动 ，它们要 正确 啮合就 需满足齿 廓 正确 啮合条
件 以及Ｗ ｉｓ ｌ 定理 。 ｌ ｉ
条 刀具 的加 工节 线与被 加工齿 轮上压 力角 等于２ 。 的 ５
圆相 切作纯 滚动 ，则加 工 出的齿 轮合乎 设计要 求。 同
时，经验算齿条刀具的齿项与齿根部都能满足制造要
求 ，其 设计是 可行 的。
ｒ ２ ４ ｏ ２ 。／ ｏ ２ 。 ｎ ＝ ｃ ｓ ０ ｃ ｓ ５
式 中 ，ｍ 为被加 工齿 轮模 数 ； 为齿 条 刀具 模 数 ； ｍ２ 为被加 工齿 轮压 力角 ；
１ 问题的提 出及齿条 刀具的设计
用 齿 形角 为 ２ 的 非标 齿 条 刀具 来 加 工压 力角 ５
￣ Ｉ
ｏ
Leabharlann Baidu
为２ 。 、模 数为４ｍｍ、齿 数 为２ 的标 准直 齿轮 ，那 Ｏ ５
么 其 齿 条 刀 具 是 如 何 设 计 的？
刀具 的 加 工 节 线
在Ｊｌ 轮时 ，刀具 的齿 形角 、模 数与被 Ｄ Ｔ 齿 ｊＩ齿 ｒ ｎ
角。
为 齿 条 刀 具 的 齿 形
２ 齿条 刀 具 的应 用
主要介 绍齿 条刀具 在汽 车变速器 加工 、设计 中的
的最小 可接 受溶核 ，使其 可焊 范 围下限 比普 通低 碳钢 的低 。 所 以 ，就 可 焊 范 围 宽度 而 言 ，两 种 高 强度 钢 （ ．～ ． Ａ ） 普通 低碳 钢 （ ～１ Ａ）有着 几乎 ５７ ８６ ｋ 和 ８ ｋ １
点 ，Ｃ 为 齿 条 刀具 圆角 的圆 心。 下面 根 据 啮合 原 点
理用 齿 廓 法 线法 来 求 当齿 顶 圆角 上任 意 点 成 为啮 合 切 削 点时 对应 的齿 轮上 与Ｋ点相 啮 合 的点 的 坐标 。 图 示 位 置Ｍ 点 为 啮 合 点 ，则 有Ｐ 上 Ｍ ，Ｐ 也 是 刀 Ｍ Ｍ
艺和新产品的研发。 圃
３ 结 束语
高 强度 钢板 的使 用 ，既 可 以保 证汽车 车身 整体 强
５ 汽 车 Ｉ 艺 － 材 料 Ａ ＆ ２ｌ ５ Ｔ Ｍ ２ １ 年第２ ０ ０ 期
生
产 装 备
应用。
为齿 轮 的旋 转 中心 ， 轴 通过 齿 轮某 一轮齿 的对称 中
具齿 顶 圆 弧在 Ｍ 点 的 法 线 ，故 尸、Ｃ、Ｍ 三 点 共 线 。 尸 ：ｙ＝ ５ 为刀具 齿 形 角 ，ＣＭ＝ ２。 Ｒ 为刀具 圆角
齿 轮 的参 数而 重新 设计 太 麻烦 ，且 重 新设 计也 不见 得
就能 通过 试验 。但 是若 调 整打 齿 的齿 轮 的模数 及压 力 角 ，使两 齿轮 基节 只 要相 等 ，则仍 能 正确 啮合 ，而 且
生
产 装 备。
非标齿条刀具 的设计及应用
对传统的齿轮加 工刀具进行深入 分析后得 出，可 以用不 同齿形角 的滚 刀加工出达到设计要求的 各种齿 轮 ，但 要找出刀具切 削刃上的不合适点而对滚刀进行简 单修正 。
■ 陕西法 士特集 团公 司 张玉 同
求出齿 条刀具模 数后 ，设计 出 的齿 条 刀具 截形如
可 以保证 强度 。 这样做 试 验可 以通 过 ，但 加工 齿轮 时 需要 两把 刀具 。 这样 设计齿 轮 就适 用 于一 对轮 中某 个 齿 轮经 常打 齿但 又 查不 出原 因 的情 况 。
（ ２）用 有 限 元 法 分 析 齿 根 应 力 时 的 应 用 。 用 有 限 元计 算齿 根 应 力 时 ，必 须 求 出齿 廓 上 各 点 的坐
一
（１） 设 计该 齿 条 刀具 过 程 中 可 以看 到 ， 刀具 从 模 数 与齿 轮模 数 不相 等它 们亦 能正 确 啮合 。那 么 ，在 设计 一对 相啮 合 的齿轮 时 可利 用这 一点 来 增强 某 个齿 轮 的强度 。在 变速 器 设计 中经 常遇 到某 个齿 轮 由于 疲 劳试 验 不过而 出现 打齿 的现象 。查 看 之下 发现 一 个齿 轮打齿 而 另一 个齿 轮 仍完 好无 损 ，这 时若 要调 整整 对
线 部 分 。 渐开 线 部 分 坐 标 容 易 求 出 ，可 利 用 滚 刀 计
ＧＦ＝Ｈ０ ：ｍ ｜ ４
算 ，也 可 以 直 接 求 出 。 这 里 主 要 介 绍 过 渡 曲线 部 分
半径 ，ｍ ＝ 为 刀具模 数 。 设Ｃ点在 一 一Ｙ 坐标 系 ｍ ０ 下 的坐标 为 （ ，
Ｃ ＝ ／ｏ Ｅ Ｒ１ ｓ ｃ ｙ ｈ＝ （ ｃ） ｍ 厅 ＋
ＣＢ＝ｈａ —Ｒ、 ＨＧ ＝ ＥＧ ＝ ＨＧ ａ ， ｔ ｎ）
），则
标 。齿 轮 的齿 廓 分 为 两 部 分 ，渐 开 线 部 分 和 过 渡 曲
度 、 安全性 ，又 可 以减 轻汽 车 自身质量 ，节 约能耗 、
降低排 放并 改善环 境 。 目前 ，为 了充 分发挥材 料 的性 能 ，根据 零部 件使 用性 能 的要求 ，已研 制 出多种汽车
相 同宽度 的可焊 范 围 ，显 示 出与 普通 低碳钢 相 同的焊 接性 。
车身用高强度钢，并由此推动新技术 、新材料、新工
ＩＩ 璺１
齿 条刀具 的齿顶 上 带有半径 为 的圆角 ， ， 斤 的值
可根据齿 轮 的具体 要求确 定 出来。齿 顶 圆角与直 线部
分相切 。 用 图１ 示 的齿 条 刀具加 工 该齿 轮时 ，让 齿 所
齿轮 与该齿 条刀具 要正确 啮合 ，其基 节要相 等 ，
则
，７ ｒＣ Ｓ ７１ Ｔ Ｏ １ ＝ｍ ２ ｒ ＣＯＳ 口 ２ Ｔ
轮 的模数及 压 力角要 求相等 ，但是 遇到 上述 问题时 就
需要 重新计 算。 大家知 道 ，在 加工 齿轮 的过程 中齿 轮
与 刀具的展成 运动 相 当于齿 轮与齿 轮或齿 轮与齿 条 的 啮合运 动 ，它们要 正确 啮合就 需满足齿 廓 正确 啮合条
件 以及Ｗ ｉｓ ｌ 定理 。 ｌ ｉ
条 刀具 的加 工节 线与被 加工齿 轮上压 力角 等于２ 。 的 ５
圆相 切作纯 滚动 ，则加 工 出的齿 轮合乎 设计要 求。 同
时，经验算齿条刀具的齿项与齿根部都能满足制造要
求 ，其 设计是 可行 的。
ｒ ２ ４ ｏ ２ 。／ ｏ ２ 。 ｎ ＝ ｃ ｓ ０ ｃ ｓ ５
式 中 ，ｍ 为被加 工齿 轮模 数 ； 为齿 条 刀具 模 数 ； ｍ２ 为被加 工齿 轮压 力角 ；
１ 问题的提 出及齿条 刀具的设计
用 齿 形角 为 ２ 的 非标 齿 条 刀具 来 加 工压 力角 ５
￣ Ｉ
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Leabharlann Baidu
为２ 。 、模 数为４ｍｍ、齿 数 为２ 的标 准直 齿轮 ，那 Ｏ ５
么 其 齿 条 刀 具 是 如 何 设 计 的？
刀具 的 加 工 节 线
在Ｊｌ 轮时 ，刀具 的齿 形角 、模 数与被 Ｄ Ｔ 齿 ｊＩ齿 ｒ ｎ
角。
为 齿 条 刀 具 的 齿 形
２ 齿条 刀 具 的应 用
主要介 绍齿 条刀具 在汽 车变速器 加工 、设计 中的
的最小 可接 受溶核 ，使其 可焊 范 围下限 比普 通低 碳钢 的低 。 所 以 ，就 可 焊 范 围 宽度 而 言 ，两 种 高 强度 钢 （ ．～ ． Ａ ） 普通 低碳 钢 （ ～１ Ａ）有着 几乎 ５７ ８６ ｋ 和 ８ ｋ １
点 ，Ｃ 为 齿 条 刀具 圆角 的圆 心。 下面 根 据 啮合 原 点
理用 齿 廓 法 线法 来 求 当齿 顶 圆角 上任 意 点 成 为啮 合 切 削 点时 对应 的齿 轮上 与Ｋ点相 啮 合 的点 的 坐标 。 图 示 位 置Ｍ 点 为 啮 合 点 ，则 有Ｐ 上 Ｍ ，Ｐ 也 是 刀 Ｍ Ｍ
艺和新产品的研发。 圃
３ 结 束语
高 强度 钢板 的使 用 ，既 可 以保 证汽车 车身 整体 强
５ 汽 车 Ｉ 艺 － 材 料 Ａ ＆ ２ｌ ５ Ｔ Ｍ ２ １ 年第２ ０ ０ 期
生
产 装 备
应用。
为齿 轮 的旋 转 中心 ， 轴 通过 齿 轮某 一轮齿 的对称 中
具齿 顶 圆 弧在 Ｍ 点 的 法 线 ，故 尸、Ｃ、Ｍ 三 点 共 线 。 尸 ：ｙ＝ ５ 为刀具 齿 形 角 ，ＣＭ＝ ２。 Ｒ 为刀具 圆角
齿 轮 的参 数而 重新 设计 太 麻烦 ，且 重 新设 计也 不见 得
就能 通过 试验 。但 是若 调 整打 齿 的齿 轮 的模数 及压 力 角 ，使两 齿轮 基节 只 要相 等 ，则仍 能 正确 啮合 ，而 且
生
产 装 备。
非标齿条刀具 的设计及应用
对传统的齿轮加 工刀具进行深入 分析后得 出，可 以用不 同齿形角 的滚 刀加工出达到设计要求的 各种齿 轮 ，但 要找出刀具切 削刃上的不合适点而对滚刀进行简 单修正 。
■ 陕西法 士特集 团公 司 张玉 同
求出齿 条刀具模 数后 ，设计 出 的齿 条 刀具 截形如
可 以保证 强度 。 这样做 试 验可 以通 过 ，但 加工 齿轮 时 需要 两把 刀具 。 这样 设计齿 轮 就适 用 于一 对轮 中某 个 齿 轮经 常打 齿但 又 查不 出原 因 的情 况 。
（ ２）用 有 限 元 法 分 析 齿 根 应 力 时 的 应 用 。 用 有 限 元计 算齿 根 应 力 时 ，必 须 求 出齿 廓 上 各 点 的坐