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申博娱乐官网外插齿刀设计可行性的快速判别与

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简介:变位系数的选取是设计外插齿刀的关键步骤。选取变位系数时需要考虑插齿刀齿顶变尖、齿轮副啮合时的过渡曲线干涉、切齿时的齿轮根切与顶切等限制条
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  变位系数的选取是设计外插齿刀的关键步骤。选取变位系数时需要考虑插齿刀齿顶变尖、齿轮副啮合时的过渡曲线干涉、切齿时的齿轮根切与顶切等限制条件。传统的插齿刀设计方法的一个主要缺点是最大、最小变位系数的确定需经过多次反复试算,计算繁琐,设计效率低,在试算过程中无法确定插齿刀的可重磨厚度,因此难以判别插齿刀设计的可行性。为此,本文利用变位系数选择的限制区域并结合AutoCAD设计软件,提出一种可对插齿刀设计的可行性进行快速判别与计算的方法。

  直角坐标系中,分别根据被切齿轮的顶切、根切、过渡曲线干涉和插齿刀齿顶变尖等限制条件作出曲线,构成变位系数选择的限制区域。根据插齿刀齿顶圆半径计算公式作出插齿刀齿顶圆半径计算曲线,该曲线与限制区域边界的两交点坐标即为插齿加工时许用的最小啮合中心距[a

  。通过式(1)、式(2)即可较简便地求出插齿刀许用的最小、最大变位系数[X

  代入式(3)、(4),即可计算出被切齿轮不产生顶切时插齿刀的最小变位系数X

  时被切齿轮刚好不根切的插齿刀齿顶圆半径同理可作出不产生根切的限制曲线,该曲线的下方即为被切齿轮不产生根切的区域(参见图1)。

  为保证插齿加工时被切齿轮与配对齿轮啮合时不产生过渡曲线干涉,应满足下式:

  ——被切齿轮与共轭齿轮啮合时应具有的有效渐开线最小曲率半径同理可作出不产生过渡曲线干涉的限制曲线,该曲线的上方即为齿轮不产生过渡曲线)。

  进行插齿刀常规设计时,可根据有关设计图表查出保证插齿刀齿顶不变尖的最大变位系数X

  坐标轴的直线,该直线即为插齿刀齿顶不变尖的限制曲线,直线的左边即为插齿刀齿顶不变尖的区域(参见图1)。在a

  直角坐标系中,插齿刀变位系数选择的限制区域即由上述四条限制曲线中阴影部分)。

  直角坐标系中,由于被切齿轮根切限制曲线、齿轮过渡曲线干涉限制曲线以及插齿刀齿顶圆半径计算曲线max

  图1所示为无法选择插齿刀变位系数的几种情况。在图1a、b中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线均在限制区域(阴影部分)之外;在图1c中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线 分别与被切齿轮的顶切限制曲线相交,由于这两条曲线均限制了最小变位系数的选择,因此无法得到所需的最大变位系数;在图1d 中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线 分别与插齿刀齿顶变尖限制曲线和齿轮过渡曲线相交,由于这两条曲线均限制了最大变位系数的选择,因此无法得到所需的最小变位系数。因此,在上述几种情况下均需改变插齿刀齿数,重新进行设计。

  图2所示为可选择插齿刀变位系数的几种情况。在图2a中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线通过限制区域,且分别与被切齿轮顶切限制曲线和插齿刀齿顶变尖限制曲线

  ;在图2b中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线通过限制区域,且分别与被切齿轮根切限制曲线和齿轮过渡曲线

  分别为曲线c中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线通过限制区域,且分别与被切齿轮根切限制曲线和插齿刀齿顶变尖限制曲线

  为曲线与曲线d中,插齿刀齿顶圆半径计算曲线通过限制区域,且分别与被切齿轮顶切限制曲线和齿轮过渡曲线

  上述图形采用AutoCAD设计软件绘制,利用软件的对象捕捉功能即可得到其交点坐标。根据式(1)即可求得所需的[X

  利用变位系数选择的限制区域并结合AutoCAD设计软件,通过分析变位系数选择的有效性和计算插齿刀的实际可重磨厚度,即可快速判别插齿刀设计的可行性。该方法计算简便,设计效率较高,较好克服了传统试算法计算繁琐、设计效率低的缺陷。申博娱乐官网!对于插齿刀齿顶圆半径按r

  计算的情况,只需改变插齿刀齿顶变尖限制曲线和插齿刀齿顶圆半径计算曲线,即可进行设计。

  1.被切齿轮顶切限制曲线.被切齿轮根切限制曲线.插齿刀齿顶变尖限制曲线.齿轮过渡曲线.插齿刀齿顶圆半径计算曲线 可选择插齿刀变位系数的情况

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