滚切小螺旋角圆柱齿轮的新方法 摘要 滚切小螺旋角圆柱齿轮时,用滚切普通斜齿圆柱齿轮的差动计算式所得差动挂轮的比值很小,造成无法选择挂轮。本文介绍一种滚切小螺旋角圆柱齿轮的挂轮调整计算方法。 关键词 最小传动比 挂轮 计算公式1 概述 在滚齿机Y3150E上加工斜齿圆柱齿轮时,是由滚刀头数和被加工齿轮齿数调整分齿挂轮,见公式(1);由被加工齿轮螺旋角调整差动挂轮,见公式(2)。 (1) (2) 在Y3150E滚齿机上,分齿挂轮、差动挂轮共用一套配换挂轮,齿数范围为20~100。由此,我们可以求出这套挂轮所能调整的最小传动比为 当加工工件的螺旋角较小或齿轮模数较大时,会使差动挂轮的传动比过小,造成无法配换挂轮,如mn=2,k=1,β=0°20′时,由公式(2)得:i2=0.026179791。又如mn=8,β=2°,k=1时,由公式(2)得:i2=0.039261933。对于上述两种情况,由于i2<i2min,所以配换挂轮中选不出a2,b2,c2,d2所需的挂轮。为了能加工这样的齿轮,笔者总结出一个加工出这种齿轮的计算公式。2 调整公式分析 当i2较小时,由于选不出a2,b2,c2,d2,这时若采用无差动法加工,公式为 (3) 则加工后齿轮的螺旋角误差太大(验算从略),由此可以根据加工齿数大于100质数圆柱齿轮的方法,在分齿挂轮计算式中增加(或减少)一个Δ值,此值由增大螺旋角的差动挂轮来消除。 计算公式为 (4) Z≤20 f/e=24/48 20<Z≤142f/e=36/36 Z<143f/e=48/24 (5)式中 i--分齿挂轮传动比 i2--差动挂轮传动比 Δ--为任意一个很小的数,可正可负,通常取(1/5~1/50) Δ1--为Δ的实际值,即按照(4)式选出a、b、c、d后再代入(4)式求出的实际值 f--刀架轴向进给量,计算中应根据机床传动链计算出实际的进给量代入计算公式 k--滚刀头数 Z--工件齿数 mn--工件法向模数 β--工件分度圆螺旋角 式(5)中的正负号说明: (1)当工件与滚刀螺旋方向相同时,公式第一项前取“-”号,工件与滚刀螺旋方向相反时,公式第一项前取“+”号。 (2)若在加工中采用顺铣,公式第二项前取“+”号,若采用逆铣,公式第二项前取“-”号。 (3)按实际正负值代入计算公式。 (4)若计算结果为正时,差动挂轮不用介轮,若计算结果为负时差动挂轮使用介轮。3 实例计算 例:若在Y3150E滚齿机上加工mn=8,β=2°(右旋)、Z=25、k=1(右旋)的斜齿圆柱齿轮,试计算分齿挂轮和差动挂轮。 (1)计算分齿挂轮 由公式(2)计算i2 =9sin2°/8×1=0.039261933<imin由于i2<imin无法搭配挂轮,所以需用公式(4)、(5)计算分齿挂轮和差动挂轮。 取Δ=0.04,f=e=36,k=1由公式(4)得 查表或计算得 将所得a、b、c、d代入公式(4)得Δ1=0.040128411 (2)求差动挂轮 取f=1.41mm/r,则查机床说明书经计算得f实=1.409881219mm/r 由题意取逆铣加工,则有 式中 k=1 查挂轮手册或计算得 (3)挂轮比值误差验算 分齿挂轮的比值误差为0,差动挂轮的比值误差小于百万分之六,满足精度要求。 (4)滚刀刀架安装角的调整 刀架安装角的调整方法与加工普通斜齿圆柱齿轮的调整方法相同。本例调整情况如下:滚刀的螺旋角ω=4°27′,工件的螺旋角为β=2°,由于采用右旋滚刀加工右旋齿轮,则滚刀刀架的安装角为δ=β-ω=2°27′。 滚刀刀架调整如图所示(参考系为站在滚齿机操作位置从右向左看),由图可以看出滚刀轴线相对于工件顶面逆时针旋转角度为δ=2°27′。
02在公式(2)中,第一项的正负号应和公式(1)的正负号相同;第二项的正负号是:逆铣滚切,滚刀与齿坯的螺旋方向相同取正号,反之取负号。顺铣滚切,滚刀与齿坯的螺旋方向相同取负号,反之取正号。3.当公式(2)的结果>0时,表示工作台总的附加转向应和分齿运动转向相同,使工作台多转些。当公式(2)的结果