齿形知识
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齿轮知识点六年级齿轮是机械工程中非常重要的一种零件,它们通过相互啮合来传递力和运动。
在六年级的科学课程中,我们会学习一些关于齿轮的基本知识点,帮助学生理解齿轮的工作原理和应用。
首先,我们需要了解什么是齿轮。
齿轮是一种带有齿的轮子,这些齿可以是直齿、斜齿或者螺旋齿等。
齿轮的主要功能是将一个轴的旋转运动传递到另一个轴上,同时改变扭矩和速度。
接下来,我们学习不同类型的齿轮。
最常见的有以下几种:1. 直齿圆柱齿轮:这种齿轮的齿是直的,并且沿着轮子的直径排列。
2. 斜齿圆柱齿轮:与直齿齿轮不同,斜齿齿轮的齿是倾斜的,这可以减少噪音和振动。
3. 锥齿轮:这种齿轮用于传递两个不同轴的旋转运动,通常用于汽车的传动系统。
4. 行星齿轮:这种齿轮系统包含一个中心齿轮(太阳齿轮)和围绕它的多个小齿轮(行星齿轮),它们共同作用于一个外圈(行星齿轮架)。
齿轮的啮合方式也很重要。
当两个齿轮的齿相互嵌合时,它们就可以传递运动和力。
齿轮的啮合可以是内啮合或外啮合。
内啮合是指小齿轮的齿嵌入大齿轮的齿槽中,而外啮合则是大齿轮的齿嵌入小齿轮的齿槽中。
齿轮的传动比是另一个重要的概念。
传动比是指输入齿轮和输出齿轮转速的比值。
如果一个齿轮的齿数是另一个齿轮齿数的两倍,那么传动比就是2:1,这意味着输出齿轮的转速是输入齿轮的一半。
齿轮在日常生活中有很多应用。
例如,在自行车中,齿轮帮助我们改变骑行速度;在钟表中,齿轮确保指针的准确运动;在工业机械中,齿轮用于传递动力和调整速度。
最后,我们要认识到齿轮的设计和使用需要考虑很多因素,如材料的选择、齿形的设计、负载的计算等,以确保齿轮系统的高效和耐用。
通过学习齿轮的这些基本知识,六年级的学生们可以更好地理解机械运动的基本原理,为将来更深入的机械学习打下基础。
NO.6841 2 3 4 5 6 7齿轮修形可以极大地提高传动精度,并增加齿轮强度。
广义上的齿轮修形有许多类别(齿端修形、齿顶修形、齿根修形、变位、修改压力角),本文将分享答主在精密传动设计中,关于齿轮修形的心得。
(以下将『输出扭矩波动率小』作为『传动精度高』的唯一指标)1. 齿『端』修形(齿向修形)齿『端』修形是最常见(最容易加工)的修形方式,通常是为了帮助装配,和机械设计中多数倒角的作用是一样的,但其实对传动精度和齿轮强度都有影响。
2. 齿『顶』修形(齿顶高系数)齿『顶』修形是所有修形方式中,对传动精度影响(提高)最大的。
我们希望齿轮啮合线是这的形状:红色是啮合线(理想的)但其实是这样的:红色是啮合线(实际的),啮合线只有一部分是“正确”的因为标准齿形中,齿顶被“削”去了一部分,所以渐开线是不完整的,导致主齿轮的齿顶和副齿轮的齿面(从截面上看)是先由点-线接触,再过渡到线-线接触:上图的放大版如果齿顶少“削”一点(齿顶高系数从1 提高至1.3,相应地,齿根高系数从1.25 提高至1.4),渐开线会变得更完整,啮合线也变得从1.25 提高至1.4、),渐开线会变得更完整,啮合线也变得更接近理想的形状:啮合线“正确部分”变长了、“不正确部分”变短了但并不是“削”得越少,传动精度越高,因为齿顶的材料厚度小、应变大,因此在啮合的过程中,渐开线越靠近齿根的部分,啮合精度越高;渐开线越靠近齿顶的部分,啮合精度越低。
不同场景中(主要影响因素是额定扭矩、齿轮模数、齿数、压力齿轮副参数:基于ISO 53:1998轮廓A 齿形、1 模24 齿、20 度压力角、厚度7 mm、10 Nm 输入扭矩、4775 RPM 输入转速、5 kW 输入功率、齿根高系数1.4、无变位、无其他修形、中心矩公差为0、齿厚公差/背隙/齿距误差为0、无摩擦。
此时扭矩波动仅受材料模量和齿形影响。
若齿顶高系数为1,输出扭矩曲线:若齿顶高系数为1.2:旋转角度(齿轮A)[°]扭矩波动范围为(+0.02,-0.12),波峰在C 点左侧、波谷在C 点右侧若齿顶高系数为1.4:旋转角度(齿轮A)[°]输出扭矩波动范围为(+0.01,-0.1),波谷在C 点左侧、波峰在C 点右侧这个例子是(容许范围内)齿顶高系数越大、传动精度越高。
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)。
齿轮的精度在两轴之间正确,安静地传递旋转运动及动力是齿轮的使命。
要想正确,安静地传动,提高齿轮的精度是十分必要的。
齿轮的精度大致可以分成三类。
齿轮精度的基准是齿轮的中心线(齿轮轴)。
误差越小齿轮的精度越高。
渐开线齿形的正确度 => 齿形精度齿面上齿线的正确度 => 齿线精度齿 / 齿槽位置的正确度轮齿的分度精度 => 单齿距精度齿距的正确度 => 累积齿距精度夹在两轮齿间的测球在半径方向位置的偏差 => 径向跳动精度图 5.1 齿轮的精度齿形误差(Fα)图 5.2 齿形总偏差 Fα齿线误差(Fβ)图 5.3 齿线总偏差 Fβ齿距偏差在以齿轮轴为中心的测定圆周上测量齿距值。
(a)单齿距偏差( fpt )实际齿距与理论齿距的差(b)齿距累积总偏差( Fp )测定全轮齿齿距偏差做出评价。
齿距累积偏差曲线的总振幅值为齿距总偏差。
图 5.4 齿距偏差径向跳动( Fr )将测头(球形,圆柱形)相继置于齿槽内,测定测头到齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。
齿轮轴的偏心量是径向跳动的一部分。
图 5.5 齿数 16 的径向跳动径向综合总偏差( Fi '')到此为止,我们所叙述的齿形 / 齿距 / 齿线精度等,都是评价齿轮单体精度的方法。
与此不同,还有将齿轮与测量齿轮(Master gear)啮合后评价齿轮精度的两齿面啮合试验的方法。
被测齿轮的左右两齿面与测量齿轮接触啮合, 并旋转一整周。
记录中心距离的变化。
图 5.6 是齿数为 30 的齿轮的试验结果。
单齿径向综合偏差的波浪线共有 30 个。
径向综合总偏差值大约为径向跳动偏差与单齿径向综合偏差的和。
图 5.6 径向综合偏差的试验结果。
齿轮基础必学知识点
以下是齿轮基础必学的知识点:
1. 齿轮的定义:齿轮是一种用于传递转动的机械元件,它由一组齿数相等、剖面相同的齿排列在轮轴上。
2. 齿轮的作用:齿轮主要用于传递转矩和旋转速度,通过齿轮传动可以改变输入轴和输出轴的转速和转矩。
3. 齿轮的分类:齿轮可以根据齿轮的齿数和齿形来分类,常见的分类包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
4. 齿轮的主要参数:齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽、压力角等。
这些参数对齿轮的传动效果和强度有重要影响。
5. 齿轮的传动比:齿轮传动比是指输入轴和输出轴的转速比,可以通过齿轮的齿数比来计算。
6. 齿轮的啮合问题:齿轮的啮合是指两个齿轮齿面相互接触和传递转动的过程,啮合过程中需要考虑啮合角和啮合系数等问题。
7. 齿轮的设计原则:齿轮的设计需要考虑传动效率、噪音、强度等因素,通常需要满足一定的设计原则和标准。
8. 齿轮的制造工艺:齿轮的制造工艺包括锻造、车削、滚齿等,不同的工艺对齿轮的精度和强度有不同的要求。
9. 齿轮的润滑和维护:齿轮在运动过程中需要适当的润滑和维护,以
保持正常运转和延长使用寿命。
10. 齿轮的应用:齿轮广泛应用于机械传动领域,如汽车、工程机械、船舶等,也用于其他领域如机械工具、钟表等。
齿形工操作理论知识参考资料一.正确操作方法:1.首先要熟悉各机床的各个调整部位的位置和操作方法,尤其是要掌握操纵板上的形象符号的含义,具体见各自机床操作说明书。
2.检查机床各处油池的油标指示线,如不足加上适量的机油。
3.每次开车前所有手动润滑部位必须手动润滑。
4.最后合上电源开关,启动液压按钮,并将按钮拨到循环状态,空运行一段时间,无异常现象后即可加工工件。
5.对于不同机床具体操作方法略有不同,详见各自操作说明书。
二.刀具知识:㈠. 滚刀知识1.刀具精度:滚刀主要分为AA、A、B、C四种精度,目前我公司主要为A滚刀。
2.单头、多头:单头滚刀主要公司自制,多头滚刀主要外购。
对于齿数较多的工件使用多头滚刀可成倍提高生产效率,目前我公司采用的多头滚刀主要为2头、3头。
3.左旋、右旋:①滚切直齿轮时,一般采用右旋滚刀;②滚切斜齿轮时,一般遵循“左旋工件+左旋刀;右旋工件+右旋刀”的原则,以减少刀架搬角。
在上述情况下刀架搬角=工件角度-刀具角度;在上述两项中,工作台必须遵循“左顺右逆”规则。
4.刀具切削速度:自制滚刀,50-60m/min;多头滚刀,80-100m/min。
5.关于窜刀:其作用可以使刀具均匀磨损,对于YX3120、YB3120等机床设有自动窜刀功能,而对于Y3150E机床本身不具备此功能,因此加工时应注意刀具磨损情况及时手动窜刀。
㈡. 插刀知识1.插齿刀具的种类:TAGC插齿刀具按形状分主要有盘形插齿刀和碗形插齿刀。
盘形插齿刀主要用于加工普通的外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮;碗形插齿刀主要用于加工台肩齿轮、双联齿轮等,当然也可用于加工盘形插齿刀能加工的各种齿轮。
2.按用途分有普通直齿刀、缺齿直齿插刀和宽齿直齿插刀、专用斜齿刀。
为提高刀具使用寿命,插齿刀均用TiN涂层。
3.插齿刀的磨损标准:刀具磨损基本为后刀面磨损,磨损至0.3mm时,需更换刀具。
刀具重磨后,继续使用,达到磨损极限后,刀具报废。
㈢. 倒角刀知识1.对于YB9332类机床使用指状铣刀,目前公司主要为高速钢材料,其加工原理为由于刀具转一转,凸轮一个往复,而且主要担负倒圆角及部位尖角加工,所以刀具磨损比较严重,加工时应注意刀具磨损情况及时更换刀具。
齿轮知识点图解总结一、齿轮的种类齿轮根据不同的分类标准可以分为多种类型,常见的齿轮包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮、锥齿轮等。
下面通过图解的方式一一介绍各种齿轮的特点和应用领域。
1. 直齿轮直齿轮是最常见的一种齿轮,齿轮的齿直立于齿轮轴线,传动时齿轮之间是平行传动。
直齿轮的特点是传动效率高、噪音小、结构简单,适用于大部分机械传动系统。
2. 斜齿轮斜齿轮的齿轮齿呈斜面,传动时齿轮之间是斜交传动。
斜齿轮的特点是传动平稳、噪音小、传动力矩大,适用于需要高精度传动的场合。
3. 蜗杆齿轮蜗杆齿轮是由蜗杆和蜗轮组成的一种齿轮,蜗杆一般是螺旋状的,蜗轮是蜗杆的齿轮。
蜗杆齿轮的特点是传动比大、传动效率低,适用于需要大传动比的场合,如减速箱。
4. 锥齿轮锥齿轮是齿轮的齿面呈锥面的一种齿轮,传动时齿轮之间是交叉传动。
锥齿轮的特点是传动平稳、传动力矩大,适用于需要变速和转向的场合。
二、齿轮的工作原理齿轮的工作原理主要是依靠齿轮之间的啮合传递动力和运动。
当两个齿轮啮合时,齿轮的齿会相互嵌合,由驱动齿轮传递动力给被动齿轮,从而实现转动。
下面通过图解的方式介绍齿轮的工作原理。
1. 齿轮的啮合齿轮的啮合是指齿轮之间的齿相互嵌合,使得齿轮可以传递动力和运动。
啮合是齿轮传动的基础,它决定了齿轮传动的稳定性和精度。
2. 齿轮的传动齿轮的传动是指驱动齿轮传递动力给被动齿轮,从而实现齿轮的转动。
传动过程中,齿轮的齿相互嵌合,使得动力从驱动齿轮传递到被动齿轮,从而实现齿轮的运动。
三、齿轮的设计要点齿轮的设计是齿轮制造中的关键环节,设计的好坏直接影响齿轮的性能和使用寿命。
齿轮的设计要点包括模数、齿数、齿宽、啮合角、齿形等方面。
下面通过图解的方式介绍齿轮的设计要点。
1. 模数模数是齿轮齿数和齿轮齿距的比值,它决定了齿轮的齿形和啮合性能。
模数越大,齿轮的传动能力越大,但重量和成本也会增加。
2. 齿数齿数是指齿轮上的齿的数量,它决定了齿轮的传动比和传动精度。
齿形加工知识点总结1. 齿轮的基本知识齿轮是一种用于传递动力和运动的机械零件,它是通过齿与齿之间的啮合,将动力从一个轴传递到另一个轴,完成运动传递和功率传递的功能。
齿轮分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆齿轮等多种类型,它们各自适用于不同的传动系统和工作环境。
2. 齿形加工的工艺齿形加工是通过机械加工的方式,将齿轮毛坯加工成具有特定齿距、齿宽、齿形等要求的齿轮,它包括齿轮的粗加工和精加工两个阶段。
粗加工主要是通过车削、铣削、锯削等工艺,将齿轮毛坯的外形和轮廓加工成初步的齿形;精加工则是通过磨削、滚齿、磨齿等工艺,将齿轮的表面质量和精度进一步提高,使其达到设计要求。
3. 齿形加工的设备齿形加工的设备主要包括齿轮加工机床、车床、铣床、磨床、刨床、刀具等辅助设备。
齿轮加工机床是专门用于齿形加工的设备,它包括齿轮滚刀机、滚齿成型机、磨齿机等多种类型,可以根据不同的齿轮加工要求和工艺流程进行选择和配置。
4. 齿形加工的工艺流程齿形加工的工艺流程包括齿轮毛坯的装夹、加工方案的制定、切削参数的确定、刀具的选择、切削过程的监控和调整等多个环节。
在齿形加工的过程中,需要根据齿轮的规格、要求和加工工艺,做好加工工艺流程的规划和设计,确保齿轮的加工质量和成本控制。
5. 齿形加工的工艺要点齿形加工的工艺要点包括工艺流程的规划、装夹的准确性、切削参数的合理性、刀具的选择和使用、切削过程的监控和调整等多个方面。
在齿形加工的过程中,需要严格控制每一个环节,确保齿轮的加工质量和生产效率。
6. 齿形加工的质量控制齿形加工的质量控制主要包括齿形的几何精度、表面质量、齿面硬度、齿轮的耐磨性和耐久性等多个方面。
在齿形加工的过程中,需要根据不同的齿轮要求和应用环境,合理选择和控制加工工艺参数,确保齿轮的质量并尽可能延长使用寿命。
7. 齿形加工的发展趋势随着制造业的不断发展和技术的不断进步,齿形加工技术也在不断发展和完善。
未来,齿形加工技术将朝着高精度、高效率、高自动化、高柔性化的方向发展,同时将更加重视绿色环保和节能减排的要求,以适应新时代的制造需求。
第二章插齿加工
一、插齿机的用途、工作原理及传动
1、插齿机的用途
一般插齿机多用于粗精加工内、外啮合的直齿圆柱齿轮,特别适用于双联(如齿轮的结合齿部位)或多联齿轮(如中间轴)。
另外,配用缺齿或宽齿插齿刀,可加工缺齿或宽齿齿轮,如905T联齿中的缺齿、齿毂中的宽齿等;在刀具主轴上部配置螺旋导轨,并使用相应的螺旋插齿刀,可以加工斜齿轮,如5RYA中间轴的③齿圈、4RKA的三档齿轮等;插齿机工作台选用摇摆式的,可加工小锥度的齿轮,如联齿的锥齿、5RYA中间轴的④齿圈等。
TAGC的主要插齿机型为Y5132(南京二机床)、YS5120A(宜昌机床厂),另外有美国FELLOWS公司的10-2插齿机及德国SN4插齿机。
037项目新采用数控插齿机YK5132A(南京二机床)
2、插齿机的工作原理及传动组成
插齿机是按展成法原理加工齿轮的,很象两个齿轮做无间隙的啮合传动。
插齿机的传动组成包括:①、切削主运动:刀具主轴的快速往复运动,即冲程;②、圆周进给运动:刀具主轴绕自己的轴线作慢速回转运动;③、分齿运动:因被加工齿轮齿数的不同而调配(挂轮);④径向进给运动:刀具向被加工齿轮在齿深方向的切入运动;⑤让刀运动:与主轴往复运动相配合的脱离与接触运动,保证不划伤已加工表面。
二、插齿机的调整加工
机床切齿调整前必须弄清被加工齿轮的模数、齿数、压力角、齿宽、技术要求、材料,以及插齿刀具的材质、齿数等。
然后按下列顺序进行机床调整:
1、分齿挂轮:主要保证插齿刀主轴与工件主轴间的转速比。
Z刀—插齿刀齿数
Z工—被加工工件齿数
具体要求根据所用插齿机确定。
安装分齿挂轮时,齿轮的齿恻间隙不宜太大,否则影响传动精度;间隙太小,会引起磨损,运转后由于热的影响,间隙会更小,一般为0.1mm左右的间隙。
2、夹具安装:将夹具定位面擦净,安装在机床工作台上,并调整找正夹具,使
径向、轴向定位面跳动不大于0.01mm。
3、刀具安装:将插齿刀定位面擦净,安装在机床主轴上,并用百分表检查刀具
是否装正,要求刀具前刀面跳动不大于0.025mm,外径跳动不大于0.02mm。
4、插齿刀的行程长度及行程位置:知道被加工工件的齿宽,选定上下超越行程
(出刀),确定插齿刀的行程长度H:
H=B+2ΔH B—齿坯宽度;ΔH—插齿刀的超越行程长度(最小2mm)把工作台慢进,工件靠近刀具,调整插齿刀的行程位置,使插齿刀对于工件齿宽的上下位置对称。
斜齿轮的超越行程长度要相应加长。
5、切削速度v及冲程n:切削速度的选择取决于机床性能、齿轮材料、插齿刀
材料、精度要求等。
TAGC的齿轮材料、加工精度基本一致,使用高速钢插齿刀的切削速度为14-28m/min,使用涂层(TiN)的进口插齿刀的最高切削速度可以达到50m/min。
由此冲程为:V—插齿刀的切削速度;
H—插齿刀形成长度。
根据计算结果,在机床上选择合适的冲程挡位。
在Y5132上是靠换皮带轮来实现冲程的变换(数控插齿机YK5132A用变频电机可实现无级调速)。
对于多循环加工,粗、精加工可选变速冲程,粗加工是冲程选抵挡,精加工冲程选高档,在Y5132的操作面板上有高低冲程的变速旋钮。
6、圆周进给量:指插齿刀在每一往复行程中刀具分度圆上所转过的弧长,一般
用0.12-0.6mm/往复冲程。
为提高生产效率,尽可能选用大圆周进给。
对于多循环加工,粗、精加工可选不同的圆周进给,粗加工选用大圆周进给0.3-0.6 mm/,精加工选用小圆周进给0.12-0.3 mm/往复冲程。
另外,在一些机床(如Y5132)上圆周进给量的数值显示一般为mm/min,且以插齿刀分度圆直径100mm为计算基准。
圆周进给方向按机床说明书来操作。
7、径向进给:指插齿刀在每一往复行程中刀具向齿轮齿深方向的移动量。
一般
为0.01-0.02mm/往复冲程。
在Y5132插齿机上,是靠调整节流阀来实现径向进给调整的。
对于多循环加工,就是多次径向进给。
Y5132插齿机在径向进给刻度盘上可装行程挡块,刻度盘上的总行程为加工工件的全齿深加余量
0.5 mm,通过刻度盘上的挡块调整每次径向进给量,最后精加工时径向留量
为0.2-0.6mm。
8、检查让刀方向:让刀方向必须保证插齿刀返回行程时,工件与刀具脱开。
9、调整插齿尺寸M值:一般在切第一个齿轮时,暂不切至全齿深,留一定余
量ΔH,以便检查。
切深和M值变化量ΔM的大致关系一般工艺中给出。
10、手动调整合格后,循环加工。
三、插齿加工中的精度
在插齿加工中齿圈跳动主要靠夹具精度及调整来保证的;周节累积及偏差主要由工作台及刀架蜗轮副保证;齿向精度主要由刀导轨来保证;齿形精度主要来自刀具本身;粗糙度好坏的关键在于切削用量的选择。
四、插齿刀的基本常识
插齿刀具的种类:TAGC插齿刀具按形状分主要有盘形插齿刀和碗形插齿刀。
盘形插齿刀主要用于加工普通的外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮;碗形插齿刀主要用于加工台肩齿轮、双联齿轮等,当然也可用于加工盘形插齿刀能加工的各种齿轮。
按用途分有普通直齿刀、缺齿直齿插刀和宽齿直齿插刀、专用斜齿刀。
为提高刀具使用寿命,插齿刀均用TiN涂层。
插齿刀的磨损标准:刀具磨损基本为后刀面磨损,磨损至0.3mm时,需更换刀具。
刀具重磨后,继续使用,达到磨损极限后,刀具报废。