无差动花键铣床加工斜齿轮原理及调整计算

铣齿加工齿形的原理铣齿加工是一种用铣床进行齿形加工的方法，通常用于制造啮合齿轮、链轮、齿条等传动装置的齿轮。

其原理是利用铣刀在铣削过程中对被加工工件进行切削，并通过不断移动工件和铣刀来形成齿形。

铣齿加工的原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 工件夹紧与定位：将待加工的工件夹在铣床的工作台上，并通过夹具和卡盘等装置进行夹紧与定位。

确保工件能够稳定地固定在工作台上，以便后续加工过程中的高速旋转和切削力。

2. 铣刀选取与安装：根据需要加工的齿形和工件的材料等因素，选择适合的铣刀。

铣刀的类型有多种，有单齿和多齿的，有立式和卧式的，还有直齿和斜齿的等等。

选取合适的铣刀后，将其安装在铣床的主轴上。

3. 加工路径设定：根据齿形的要求，在工件上确定铣削的加工路径。

加工路径的设定可以通过CAD/CAM技术进行数控编程，也可以手动进行操作。

需要注意的是，加工路径应考虑到铣刀的尺寸、齿轮的齿数和模数等因素，以确保加工出的齿形准确。

4. 加工过程控制：将加工路径的信息输入到铣床的控制系统中，并设置相关的切削参数，如进给速度、主轴转速、切削深度等。

在铣削过程中，铣刀按照设定的路径进行往复运动，切削工件表面，逐渐形成齿形。

5. 齿形加工结束与检验：根据设定的加工路径和参数，铣刀完成对工件表面的切削，形成齿形。

加工结束后，需要对加工得到的齿形进行检验，检查其形状、尺寸和精度等是否符合要求。

铣齿加工的原理依赖于铣削的切削力与切削力矩，以及工件和铣刀之间的相对运动。

在铣削过程中，铣刀的刃尖与工件表面接触，通过不断执行切削动作，将工件表面的材料移除。

切削过程中，铣刀具有切削力和切削力矩，用于对工件进行切削。

在铣齿加工中，切削时工件的转速与进给速度是两个重要的参数。

转速会影响铣刀切削工件的速度，转速越高，切削速度就越快，切削效果也越好。

进给速度则影响铣刀与工件的相对运动，进给速度越大，铣刀每分钟切削的长度就越长。

此外，铣刀的选择和安装也非常关键。

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标准斜齿轮计算公式第一篇第三十一讲讲学时：2 学时课题：第十二章齿轮传动12.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算目的任务：掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算重点:渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数难点：模数公法线教学方法：利用动画演示各种齿轮传动，以及渐开线齿轮啮合特点。

12.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算12.3.1 齿轮各部分名称及符号12.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 1 模数齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数，用z 表示。

根据齿距的定义知2 压力角3 齿数4 齿顶高系数ha=ha*m5 顶隙系数c=c m 全齿高*（ha*=1）(c*=0.25) h=ha+hf=(2ha*+c*)mhf=(ha*+c*)m标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽表12-2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式4. 内齿轮与齿条图示为一内齿圆柱齿轮，内齿轮的轮齿是分布在空心圆柱体的内表面上。

与外齿轮相比有下列几个1）内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，内齿轮的齿槽宽相当于外齿轮的齿厚。

2）内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内，齿根圆在它的分度圆以外。

图示为一齿条，它可以看作齿轮的一种特殊型式。

与齿轮相比有下列两个主要特点：1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的；传动时齿条是直线移动的，故各点和方向均相同；齿条齿廓上各点的压力角也都相同，等于齿廓的倾斜角。

2）与分度线相平行的各直线上的齿距都相等。

渐开线直齿圆柱齿轮的任意圆周上齿厚的计算5.公法线长度测量齿轮公法线长度是检验齿轮精度常用的方法之一。

它具有测量方便、准确和易于掌握的优点。

煤矿机械无差动花键铣床加工斜齿轮原理及调整计算许立华,孙晓全,那贵德(鸡西煤矿机械有限公司,黑龙江鸡西158100)摘 要:介绍了利用无差动系统的花键铣床加工斜齿轮的原理及可行性,重点阐述了当机床进给量一定时,工件由差动系统补偿的挂轮计算方法,以及误差验算方式。

关键词:花键铣床;斜齿轮;挂轮中图分类号:TH132 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2005)04-0009-021 问题的提出在实际加工中我们遇到过滚齿机的加工范围在某些条件下不能满足加工的要求,而有些花键铣床的加工范围却能够满足要求,但是,大家都知道,花键铣床一般都没有差动系统。

那么,在没有差动系统的花键铣床上要加工斜齿轮,机床又该如何调整呢?从滚齿机的调整中知道,为了切削斜齿轮,需要差动系统给以补充旋转。

如果滚刀下降一个斜齿轮的一个导程T时,那么工件应由差动系统补充多转(或少转)一周,当机床进给量为S时,工件应由差动系统补偿多少呢?设滚刀的进给量为S时,差动系统给工件补充旋转量为X,则有[2]:T:1=S:X,X=S/T这样,当滚刀的进给量为S时,工件所转的转数为:(1 S/T)周,式中工件多转(或少转)S/T周,这要在无差动的花键铣床上加工斜齿轮就需要用分齿挂轮来进行调整[1]。

当进给量为S时,工件不是转一周,而是转过(1 S/T)周,相当于转过Z(1 S/T)个齿,这样,在加工Z个齿的斜齿轮时,可以把它看成是个有Z(1 S/T)个齿的直齿轮来计算分齿挂轮,即:X=PK/Z Z =Z(1 S/T)所以X=P K/Z T/ST/S 1在确定上式中的T/S时,应使这个比值成为正数。

设T/S=A则X =P KA/Z(A 1)另tan = d/T,T= m s Z/tan ,m s=m n/cos所以X =P KZ SZ/T=PKZS sinm n2 应注意的问题(1)分齿挂轮式中的正、负号的确定:当滚刀与工件螺旋方向相同时采用负号;反之则采用正号(既同向时要求分母小,传动比大,工件快转;反之,则要求工件慢转)。

变速器斜齿计算公式在机械传动系统中，变速器是一种常见的装置，用于改变机械设备的输出转速和扭矩。

而在变速器中，斜齿是一种常见的齿轮形式，用于实现不同齿轮之间的传动。

斜齿的设计和计算是变速器设计中的重要环节，本文将介绍变速器斜齿的计算公式及其应用。

首先，我们需要了解一些基本概念。

斜齿是指齿轮齿面与轴线不垂直的齿轮，它的齿面呈斜面状，与直齿齿轮相比，斜齿齿轮具有更平稳的传动特性和更大的传动比范围。

在变速器中，斜齿齿轮常用于实现不同齿轮之间的传动，以实现变速的目的。

接下来，我们将介绍变速器斜齿的计算公式。

在变速器设计中，斜齿的计算涉及到齿轮的模数、齿数、压力角等参数。

其中，斜齿齿轮的模数m是指齿轮的模数，它是齿轮齿面上的齿数与齿轮直径的比值。

齿数z是指齿轮上的齿数，它表示了齿轮的大小。

压力角α是指齿轮齿面上的齿廓线与齿轮轴线之间的夹角，它影响了齿轮的传动性能。

根据以上参数，变速器斜齿的计算公式如下：1. 齿轮模数m的计算公式为：\[ m = \frac{1}{z} \]2. 齿轮齿数z的计算公式为：\[ z = \frac{\pi \cdot D}{m} \]其中，D为齿轮直径。

3. 齿轮压力角α的计算公式为：\[ \tan \alpha = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} \]根据以上计算公式，我们可以计算出变速器斜齿齿轮的各项参数，从而实现变速器的设计和制造。

除了斜齿的基本参数计算外，变速器斜齿的设计还涉及到齿轮齿面的强度计算。

在变速器工作过程中，齿轮齿面承受着较大的载荷，因此需要进行强度计算以确保齿轮的可靠传动。

斜齿齿轮的强度计算涉及到齿面接触应力、齿根弯曲应力等参数，需要进行详细的计算和分析。

此外，变速器斜齿的设计还需要考虑齿轮的制造工艺和加工精度。

斜齿齿轮的制造工艺包括铣削、齿磨等工艺，需要保证齿轮的精度和质量。

在制造过程中，需要进行齿轮的尺寸测量和齿面质量检测，以确保齿轮的精度和可靠性。

参考表8.2-90(各类钢材和热处理的特点及使用条件)、表8.2-91（调质及表面淬火齿轮用钢的选择）、表8.2-95（齿轮常用钢材的力学性能）、表8.2-96（齿轮工作齿面硬度及其组合应用举例），选择齿轮的材料为小齿轮:40Cr，调质+高级感应加热淬火，表面硬度320-340HBW大齿轮:40Cr，调质+高级感应加热淬火，表面硬度由图8.2-16和图8.2-29，按.MQ级质量要求取值，查得ζHlim1=1020MPa，ζHlim2=1020MPaζFE1=800MPa，ζFE2=800MPa(2)按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数按表8. 2-35α≥476（u+1)KT12ϕaζ2HP u31）小齿轮传递转矩T1：T1=9549*P/n1=9549*80/730=1046N.m2)载荷系数K:考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.63）齿宽系数ϕa：取ϕa=0.44）齿数比u：赞取u=i=3.115）许用接触应力ζHP按表8.2-35, ζHP=ζHlim/ζHmin，取最小安全系数S Hmin=1.1，按大齿轮计算，ζHP2=ζHlim2/ζHmin=461MPa6)将以上数据代人计算中心距的公式a≥476*（3.11+1）*……=276.67mm圆整为标准中心距a=300mm。

7）确定模数:按经验公式m n=（0.007~0.02）*a=2.1~6mm取标准模数m n=4mm8)初取螺旋角β=9°，cos9° = 0. 988009)确定齿数:z1=2*a*cosβ/m n(u+1)=36.06Z2=z1*u=112.15取z1=36，z2=112实际传动比：i实=z2/z1=3.11110)精求螺旋角β:cosβ=m n(z1+z2)/2a=0.98667所以β=9°22″11)计算分度圆直径:D1=m n*z1/cosβ=145.946mmD2= m n*z2/cosβ=454.053mm12)确定齿宽:b=Φd*a=0.4x300=120mm13)计算齿轮圆周速度:V=π*d1*n1/60/1000=5.58m/s根据齿轮圆周速度，参考表8.2-100和表8.2-102，选择齿轮精度等级为7级(3)校核齿面接触疲劳强度根据表8. 2-37σH=Z H Z E ZβF t1u+1K A K V K HβK Hα1)分度圆上圆周力F t::F t=2T1/d1=14334N2)使用系数K A:参考表8.2-40、表8.2-41，查表8.2-39，K A=1.53)动载荷系数Kv:根据表8. 2-49计算传动精度系数CC L=-0. 50481n(z1)-1. 1441n(mn)+2. 8521n(fpt1)+3.32=-0.50481n(36)-1.1441n (4)+2. 8521n(14)+3 .32=7 .45 c z=-0. 50481n (z1)-1 .1441n(mn))+2. 8521n(fpt1)+3·32 =7.26C=int(max {C，C2})=8B=0 .25(C-5)0.667=0.520A=50+56(1.0-B)=76.868K V=(AA+200V)−B=1.2064)接触强度计算的齿向载荷分布系数K Hβ:根据表8. 2-58，装配时检验调整K Hβ=1.12+0.18*(b/d1)+2.3*10-4*b=1.2695)齿间载荷分配系数K Hα:查表8.2-62，因为K A F1/b=1.5*14334/120=179.175N/mm,K Hα=1.1 6)节点仄域系数Z H查图8.2-13，Z H=2.477)弹性系数Z E查表8.2-64，Z E=189.8MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Z eβ当量齿数:z v1=z1/cos3β=36/0.986673=37.5z v2=z2/cos3β=112/0.986673=116.6 当量齿轮的端面重合度εvα:εvα=εαⅠ+εαⅡ查图8. 2-7，分别得到εαⅠ=0.83, εαⅡ=0.91,εvα=0.83+0 .91=1.74 查图8.2-9, εβ=1.55查图8.2-14 , Zεβ= 0.769)将以上数据代人公式计算接触应力ζH=2.47 *189.8 *0.76 *14334120∗145.9463.11+13.11∗1.5∗1.206∗1.269∗1.1=588.79MPa10)计算安全系数S H根据表8. 2-37 ,S H=ζHlim Z NT Z L Z V Z R Z W Z X/ζH 寿命系数Z NT:按式8.2-7,N1=60n1kh=60*730*1*35000=1.533*109，N2=N1/i=1.533*109/3.11=4.93*108。

齿轮加工机床工作原理轮加工机床的种类繁多，构成各异，加工方法也各不相同，但就其加工原理来说，可分为成形法和范成法（展成法）两类。

（一）成形法加工齿轮成形法加工齿轮时，采用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮，即所用刀具的切削刃形状与被切削齿轮的齿槽形状相吻合。

例如，在铣床上使用具有渐开线齿形的盘形铣刀或指状铣刀铣削齿轮。

齿轮轮齿的表面是渐开线柱面。

由于形成母线（渐开线）的方法采用成形法，机床形成母线时不需要运动。

形成导线（直线）的方法是相切法。

因此机床需要两个成形运动：一个是铣刀的旋转B，一个是铣刀沿齿坯的轴向移动A。

铣完一个齿轮后，铣刀返回原位，齿坯作分度运动——转过360º/Z（Z 是被加工齿轮的齿数），然后再铣下一个齿槽，直至全部齿被铣削完毕。

采用成形法加工时，通常采用单齿廓成形刀具加工齿轮，其优点是机床较简单，可以利用通用机床加工；缺点是对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同，需采用不同的成形刀具。

在实际生产中，为了减少成形刀具的数量，每一种模数通常只配有8把刀具，各自适应一定的齿数范围，因而加工出来的齿形是近似的，存在不同程度的齿形误差，加工精度较低；而且，每加工完一个齿槽后，工件需周期性地分度一次，生产率低。

因此，用单齿廓成形刀具加工齿轮的方法，通常多用于修配行业或单件小批生产且加工精度要求不高的齿轮。

用多齿廓成形刀具加工齿轮时，在一个工作循环中即可加工出全部齿槽。

例如，用齿轮拉刀或齿轮推刀加工内齿轮和外齿轮。

采用这种成形刀具，可得到较高的加工精度和生产率，但要求刀具有较高的制造精度且刀具结构复杂。

此外，每套刀具只能加工一种模数和齿数的齿轮，所以机床也必须是特殊结构的，因而加工成本较高，仅适用于大批量生产。

（二）范成法加工齿轮范成法（展成法）加工齿轮应用齿轮啮合的原理。

在切齿过程中，模拟齿轮副的啮合过程，把其中的一个齿轮特化为刀具，强制刀具和工件作严格的啮合运动，由刀具切削刃的位置连续变化范成出齿廓。

齿轮加工原理齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。

齿轮加工是指对齿轮进行加工加工的过程，其目的是获得精确的齿轮形状和尺寸，以确保齿轮传动的精度和可靠性。

齿轮加工原理涉及到多种加工方法和工艺，下面我们将对齿轮加工原理进行介绍。

首先，齿轮加工的主要方法包括铣削、滚齿、成型、磨削等。

其中，铣削是最常用的齿轮加工方法之一，通过铣床上的刀具对齿轮进行切削加工，可以获得高精度的齿轮。

滚齿则是利用滚刀或滚轮对齿轮进行成形加工，具有高效率和良好的齿形质量。

成型是利用成型刀具对齿轮进行整体成形加工，适用于生产大批量齿轮。

磨削则是利用磨削工具对齿轮进行精密加工，可以获得极高的齿轮精度和表面质量。

其次，齿轮加工的工艺流程包括齿轮加工前的准备工作、加工工艺选择、加工设备选择、加工参数确定、加工过程控制等环节。

在齿轮加工前，需要对原材料进行检验和准备，确保原材料的质量和尺寸符合要求。

在选择加工工艺时，需要根据齿轮的类型、尺寸和精度要求来确定具体的加工方法和工艺路线。

在选择加工设备时，需要考虑加工精度、效率和成本等因素，选择适合的加工设备。

在确定加工参数时，需要根据齿轮材料、加工方法和工艺要求来确定切削速度、进给量、切削深度等参数。

在加工过程中，需要对加工质量和尺寸进行实时监控和控制，确保齿轮加工的精度和质量。

最后，齿轮加工的质量控制包括对齿轮尺寸、形状、表面质量和齿面硬度等方面的检测和控制。

对于齿轮的尺寸和形状，可以通过三坐标测量仪、齿轮测量仪等设备进行检测，确保齿轮的尺寸和形状符合设计要求。

对于齿轮表面质量，可以通过光学显微镜、表面粗糙度仪等设备进行检测，确保齿轮表面光洁度和粗糙度符合要求。

对于齿轮齿面硬度，可以通过硬度计等设备进行检测，确保齿轮齿面的硬度符合要求。

总之，齿轮加工是一项复杂的机械加工工艺，涉及到多种加工方法和工艺，需要对加工工艺和质量进行严格控制。

只有掌握了齿轮加工的原理和技术，才能够确保齿轮传动的精度和可靠性，满足各种机械设备的工作要求。

齿轮的数控加工原理及误差分析1 引言随着生产的发展, 数控机床特别是加工中心已得到广泛的应用。

在数控机床上, 加工齿轮是复合加工要解决的问题, 目前大多数数控机床已具备了齿轮加工的潜在能力。

为了在数控机床上加工齿轮并保证齿轮的加工精度, 应了解齿轮加工过程中可能产生的各种误差, 以便针对各种误差找出原因, 寻求相应的解决办法。

本文提出数控机床加工齿轮的方法, 并分析、比较在数控机床上由不同的加工方式加工齿轮所产生的误差。

2 滚齿加工原理用齿轮滚刀加工齿轮, 其传动原理与一对螺旋齿轮的啮合原理相同, 而滚刀可以看成是一个齿数无穷多(头数可以为1) 的螺旋齿轮。

切削运动是滚刀的转动; 分齿运动是随着滚刀的转动, 齿坯也要相应的转动, 要求滚刀转速n刀与齿坯转速n工之间严格保持着相当于齿条与这个被加工齿轮啮合的关系。

也就是滚刀转动中刀齿在轴向移动一个齿距, 齿坯也相应地转过相应的齿距, 这个运动是滚齿加工最重要的运动。

垂直进给运动即滚刀沿齿坯齿宽方向的垂直进给(走刀) S。

加工过程如图1所示。

图1 滚齿加工示意图3 对数控机床的要求为了实现齿轮的加工, 需控制2 个伺服进给轴和2个伺服旋转轴。

以卧式加工中心为例,齿轮加工需要的运动有: 切削运动, 由机床主轴驱动滚刀回转; 展成运动, 即回转工作台按啮合关系回转; 齿宽方向的进给运动, 即滚刀的走刀运动, 由Y轴提供; 齿径方向的进给运动, 由X轴提供; 除有上述4 个基本运动外, 主轴相对“工作台”还应有可调的α角度(图2) 。

主轴的旋转运动实现滚刀在加工中的主体运动,滚刀的旋转运动和工件的旋转运动形成范成运动。

如图2所示为滚齿加工的示意图。

图2 齿轮加工运动示意图4 误差分析数控系统精度。

由图2可看出, 保证各轴的位置精度和运动精度是保证齿轮加工精度的重要条件。

对于配有设计完善的位置伺服系统的加工中心, 其定位精度和加工精度主要取决于位置检测元器件的精度和2个旋转轴静态和动态的同步精度。

铣床变速原理
铣床变速原理即是通过变速机构来实现铣床主轴的转速调节。

铣床通常会配备一个变速箱，在变速箱内部设置了不同的齿轮组合，以改变传动比例来达到变速的目的。

变速箱通常由输入轴、输出轴和多个齿轮组成。

输入轴通过电机或液压系统驱动，将动力传递给变速箱。

输出轴与铣床的主轴连接，将动力传输到铣刀。

齿轮组则根据不同的传动比例来控制主轴的转速。

当需要调节主轴转速时，可以通过改变输入轴的转速来实现。

通过选择不同的齿轮组合，变速箱可以将输入轴的转速按照一定比例传递到输出轴。

较大的齿轮组会降低转速，而较小的齿轮组则会提高转速。

通过不同齿轮组的组合，可以得到多种不同的转速选择。

变速箱内的齿轮组通常由电机或操作杆来控制。

通过调节齿轮组的位置或使用不同的齿轮组，可以实现不同的速度选择。

有些铣床还可以配备变频器，通过改变电机输入的频率来实现主轴转速的调节。

铣床变速原理的主要目的是为了适应不同的加工需求。

不同的工件和加工材料对于铣刀的转速有不同的要求。

通过变速机构的调节，可以使铣床在加工过程中达到最佳的效果。