渐开线齿形误差超差原因及消除.pdf
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1、刀具 才 动月日 渐开 线齿形误差起差原 因及消 除 宝鸡工 程机械厂陕西 张言彭 齿轮运转 时 , 齿形加工精度对传动 的平稳性起 着举足轻重的作用 。 而评价齿 轮工作平稳性 的主要 因素之一 , 是齿轮渐开线齿形误差 。 渐开线齿形误 差若超差就会影 响齿轮传动时一对牙齿从开始 啮合 到脱 开过程 中速比的变化 , 即转角误差 。 这种转角 误差 在齿轮每一转 中是多次重 复 出现 的 。 它会 引起 噪声 、 振 动 、 冲击等现象 , 因此 消除齿轮齿形误差 超差尤其重要 。 渐开线齿形误差的形式 在齿轮 加 工 过 程 中 , 齿 形误差 是比较 容 易 出 现 , 尤其在滚刀刃磨
2、精度 、 滚刀安装精度及机床回 转精度达不 到要求 时 , 更 容易 出现 。 在我们厂生产 实践 中 , 齿形 误 差 的主要 表 现形 式 有齿 面 出棱 、 齿形不对称 、 齿形角误差 及齿形 周期误差等 。 这些 误差除了有些能用 眼睛直接看 到 , 一般要用专用齿 形检查仪才能测量误差值 。 齿形误差超差的原因分 析 引起齿形误差超差 的原因较 多 , 其根本 原因是 滚刀齿形误差太大或机床分齿运 动瞬时速比变化太 大 。 因此 , 本文着重从滚刀刃磨和安装以及机床回转 精度三个方面去分析产生齿形误差超差的具体原因 。 从滚刀刃磨上分析齿形误差超差 的原因 由于滚刀磨床的精度在调 整
3、时未达 到要求 , 而导致 滚刀刃磨后产生 多种形式 的误差 。 如滚刀齿形角 误差 、 刀齿前刀面非径 向误 差 及容屑槽齿 距 偏 差 等 。 而不 同的误差形式 在滚齿 加工 中产生 的齿形误 差形式 各不相同 。 滚刀刃磨后各齿之 间的等分性不好 , 即滚刀 中线 圆柱上刀齿相对 内孔 中心分 布 不 均 匀见 图 中 , 虚线表示等分时刀齿位置 , 实 线 表 示 不等 分时刀齿位置 。 滚刀的等分性 不好是用 滚刀容 屑 槽齿距偏 差 人 、 计 量 , 在 齿 轮 加 工 中产生的齿 形 误差 为 一 几 。 。 式 中 几 滚刀螺旋升角 “ 。 滚刀齿侧后角 “ 。 滚刀齿形
4、角 “ 。 滚刀与齿 轮啮合度 从上式可以看出 , 当滚刀 刃磨后 几 、 。 正 确及滚刀与齿轮啮合正常时 , 滚刀 刀齿之 间等分性 不好即容屑槽齿距的偏 差 。 超差时就 会 造 成 滚 齿加工 中齿形误差 超差 , 明显时可出现某些刀 齿突出的刀痕图中齿切 中的阴影部分 , 造 成显著的棱边形 。 图 滚刀 刃磨后产生刀齿前刀面非径 向误差 , 将此刀面投影到径向平面上 , 所形 成 的基准齿条 的 齿形角将比理 想 的齿 形角小 , 所 小 的量 。 。 可按 下式计算如图 , 。 式 中 。 十 滚刀全齿高 , 由此 引起 的渐开线齿形误差 。 盯 。二 。 。 一。 从上 式可以
5、看 出 在 滚刀刃磨 后 。 、 “ 。、 正确及滚 刀与 齿 轮 啮合正常 时 , 刀齿前刀面非 径 向误差 偏 大 时 就 会引起渐 开线 误 差 超 差 。 而这 种误差 二 超 差的表现形式就是齿形不对 称齿 歪 现象 , 并伴 随着齿形角误差形式存在 。 从滚刀安装误差上分析 引起齿形误差超差 的原因由于滚刀安装时 , 其安装精度未达到工艺 要求 时而造成滚刀 刃磨后径 向圆跳动误差 乙 的偏 大或端面圆跳动 二 偏 大 , 都会 在齿 轮加工 中产生 齿形周期性误差 二超差 , 具体计算公式如下 目 舰拢凡价加 少口亡娜年著之娜 为 制造 业创造价值 刀具 口初初匕 由滚刀径向圆跳
6、动所 引起齿形误差为 。 。 当 。 时 当齿形 角 。 正确 时 , 齿 形 误 差 。 只随滚刀 径向圆跳动 。 正比变化 , 严重 时齿 轮齿面相对 渐 开线凸凹不平 、 周期性地变化 由滚刀端面圆跳 动所 引起的齿形误差为 。 、 当 。二 时 由上述计算公式所知 , 滚刀端面圆跳动所引起 的齿形误差大约是径 向圆跳动所引起的齿形误差的 倍 , 因此在滚齿加工中应尽量减小滚刀端面圆跳动 机床工作回转不均匀主要是分度蜗杆的 制造和安 装误 差引起的 , 使 蜗杆齿侧面沿 啮合线产 生位移误差 , 从 而使 分度蜗轮 的回转 角度在其一转 中产生多次重复 的周期性 变化 , 在被切齿轮上产
7、生 高频切 向误差 。 这 种 切 削 误 差 将使齿 轮传动 产生动力现象 , 伴随着噪声 、 振 动现象产生 。 消除方法 根据以上分析 , 归纳起来影 响齿形误差超差的 因素主要是滚刀刃磨精度和安装精度以及分齿运动 的回转精 度 , 虽然引起 各种齿形误差 主要原因各不 一样 , 这里着重从滚刀刃磨 、 滚刀安装和保证分齿 运动均匀三个方面 去消除齿 形误差超差 。 保证滚刀 刃磨精度根据对 超差原因 的分 析 , 滚刀本身的精度对滚齿后的齿形有很大影响 , 因 此要提高齿形加工精度 , 必须正确选择滚刀精度等级 。 更重要的是在滚刀用钝后刃磨精度要保证合乎要求 。 在什么情况下应该刃磨
8、 滚齿时 , 发现齿面粗 糙度达 , 以上 , 有齿斑或出现许多毛刺或声音 不正常 , 滚刀刀刃的后刃面磨 损 超 过 一 精切时粗切可达 一 就必须重新刃磨 。 滚刀刃磨精度要求从以上各种超差原因的 分析 中可知 , 滚刀 刃磨后的刀齿等分性差 , 前刀面 径 向误差 及滚刀齿形 角误差等对滚齿后 的齿形 误差 有很 大的影响 。 因此在滚刀刃磨时操作人员必须仔 细认真地调 整好滚刀磨 床精度 , 并在滚刀粗磨一次 后测量 , 达 到要求后再精磨至要求 。 保证滚刀安装和调 整精度在保证了滚刀 刃磨精度后 , 如 果 在 滚刀的安装 与调 整时不 注意 , 也往往 达不到所需要求的齿形精度
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