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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流弧齿锥齿轮的加工调整计算2.精品文档.第二章 弧齿锥齿轮的加工调整计算第一节 弧齿锥齿轮切齿原理、方法概述 弧齿锥齿轮的切齿就是按照“假想齿轮”的原理进行的，而采用的切齿方法要根据具体情况而定。 一、弧齿锥齿轮的切齿原理YS2250(Y225)和Y2280等机床是按所谓“假想平顶齿轮”原理考虑的。就是在切齿的过程中，假想有一个平顶齿轮与机床摇台同心，它通过机床摇台的转动而与被切齿轮做无隙的啮合。这个假想平顶齿轮的轮齿表面，是由安装在机床摇台上的铣刀盘刀片切削刃的相对于摇台运动的轨迹表面所代替,如图2-1中所示。在这个运动过程中，代表假想平顶齿
2、轮轮齿的刀片切削刃就在被切齿轮的轮坯上逐渐地切出齿形。图2-1图2-2在调整切齿机床的时候，必须使被切齿轮的节锥面与假想平顶齿轮的节锥面相切并做纯滚动，而刀顶旋转平面则需和被切齿轮的根锥相切，如图2-2所示。所以铣刀盘轴线与被切齿轮的节锥面倾斜一个大小等于被切齿轮齿根角g的角度，这样就产生了刀号修正问题，从而导致被切齿轮的加工调整较为复杂，刀片的规格比较多。在加工渐缩齿圆弧齿锥齿轮时，都是采用这种切齿原理的。二、弧齿锥齿轮的切齿方法弧齿锥齿轮的切齿方法分为成形法和展成法两大类。1成形法用成形法加工的大齿轮齿形与刀具切削刃的形状一样。 渐开线齿形的曲率和它的基圆大小有关，基圆越大、齿形曲率就越小
3、，渐开线就直些；当基圆足够大时，渐开线就接近于直线。而齿轮的基圆大小是由模数m、齿数z和压力角a的余弦大小来决定的。模数和压力角一定时，齿数愈多，基圆直径就越大，相应的齿形曲率越小，也就是齿形越接近于直线。对于螺旋锥齿轮，传动比也是影响因素之一，当传动比大一些时，大轮的齿形就更直一些。 小轮齿数(z1)一定时，传动比越大，大轮齿数也就越多，这时大轮的当量圆柱齿轮的基圆直径也越大，其齿形接近于直线形，采用成形加工比较方便 当锥齿轮传动比大于2.5，时，大轮就可采用成形加工。同时，为了保证其正确啮合，相配小轮的齿形应加以相应的修正，用展成法加工，这种切齿方法叫半滚切法或成形法。 此法生产效率较高，
4、适于大批量生产。 半滚切法用以下三种方法加工： 用普通铣刀盘加工，齿形为直线形，用于被切齿轮节角大于45的粗切或传动比大于25的大轮的精切。 在专用机床上以圆拉刀盘加工，简称拉齿，齿形是直线形的，适用于传动比大于25的大轮。 螺旋成形法是半滚切法的特殊形式。在专用机床上，用特殊的圆拉刀盘，精加工传动比大于2.5齿轮副中的大轮，齿形是直线形的。切齿时，刀盘安装轴线垂直于被切齿轮的面锥母线，刀盘除具有圆周方向的旋转运动外，还沿其自身轴向作往复运动，每个刀片通过齿槽的同时，刀盘轴向往复一次，而使刀齿顶刃始终沿着被切齿轮齿根切削。相啮合的小轮用展成法加工。 螺旋成形法切出的轮齿纵向曲面是一个有规则的、
5、可展的和同向弯曲的渐开螺旋面，它得到的是收缩齿。但是，可以获得理论上正确的啮合，是现在圆弧齿锥齿轮和双曲线齿轮切齿方法中较完善的一种 2展成法(滚切法)图2-4 展成法是被切齿轮与旋转着的铣刀盘(摇台)按照一定的比例关系进行滚切运动，加工出来的齿形是渐开线形的，它是由刀片切削刃顺序位置的包络线形成的，如图2-3所示。图2-3在切齿过程中刀片的顺序位置如图2-4所示切削时，先切一面(如图的上侧面)的齿顶和另一面(如图的下侧面)的齿根：在滚切过程中，逐渐移向上侧面的齿根和下侧面的齿顶，最后脱离切削，如同一对轮齿的啮合运动一样用此法加工的有以下两种常用的齿线形状： 在YS2250、Y2280或格利森
6、16号等机床上，用刀片切削刃为直线的铣刀盘，齿长方向曲线是圆弧的一部分。 在奥利康2号等机床上用刀片切削刃为直线的铣刀盘，以连续切削法加工，齿长方向曲线是延伸外摆线的一部分 3弧齿锥齿轮的切齿方法 弧齿锥齿轮的切齿方法很多粗切齿多数是用双面刀盘同时切齿槽的两侧齿面。精切齿常用三种方法，即：单面切削法、双面切削法和双重双面法。这些方法的特性、优缺点和适用范围列于表2-1中。 选择切齿方法时，应按具体情况。诸如根据现有的切齿机床和刀盘的数量以及被加工齿轮的精度要求等，做出符合客观实际的决定。如果齿轮的加工精度要求较高，产量较大、机床与刀盘齐全时，采用固定安装法比较合适。精度要求不太高的齿轮可用单刀
7、号单面切削法。半滚切和螺旋成形法适宜于大批量生产。切齿方法 加 工 特 性 需 要 机 床 需 要 刀 盘 优 缺 点 适 用 范 围单 刀 号单面切削法大轮和小轮轮齿两侧表面粗切一起切出，精切单独进行。 小轮按大轮配切 至少需要1台万能切齿机床一把双面刀盘接触区不太好，效率低；但可以解决机床和刀具数量不够的困难 适用于产品质量要求不太高的单件和小批生产 双 单 台 双 面 切 削 法大轮的粗切和精切使用单独的粗切刀盘和精切刀盘同时切出齿槽两侧表面 小轮粗切使用一把双面粗切刀盘；小轮精切分别用一把外精切刀盘和内精切刀盘切出齿槽的两侧面 至少需要1台万能切齿机床大轮：粗切一把 精切一把小轮：粗切
8、一把 外精切一把 内精切一把 接触区和齿面光洁度较好。生产效率较前者高 适用于质量要求较高的小批和中批生产 面 切 固 定 安 装 法 加工特性和单台双面切削法相同但每道工序都在固定的机床上进行大轮：粗切1台精切1台小轮: 粗切1台外精切1台 内精切1台大轮：粗切一把 精切一把小轮：粗切一把 外精切一把 内精切一把 接触区和齿面光洁度均好，生产效率也比较高但是，需要的切齿机床和刀盘数量都比较多 适用于大批量生产 削 半 滚 切 法 加工特性和固定安装法相同但大轮采用成形法切出，小齿轮轮齿两侧表面分别用展成法切出 和固定安装法相同 和固定安装法相同 优缺点和固定安装法相同但大轮精切比用展成法的效
9、率可以成倍地提高 适用于 i25的大批量流水生产 法 螺 旋 成 形 法 加工特性和半滚切法相同但在大轮精切时，刀盘还具有轴向的往复运动，即每当一个刀片通过一个齿槽时，刀盘就沿其自身轴线前后往复一次刀盘每转一转，就切出一个齿槽 和固定安装法相同 和固定安装法相同 接触区最理想，齿面光洁度好，生产效率高是目前比较先进的新工艺 和半滚切法相同 双重 双面法 大轮和小轮均用双面刀盘同时切出齿槽两侧表面 大轮，小轮粗精切各1台，共用4台 大轮、小轮粗精切各一把，共需四把生产率比固定安装法高，但接触区不易控制，质量较差 模数小于25及传动比为1：1的大批量生产适用表 2-1 弧齿锥齿轮切齿方法表第二节
10、单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算第二节 单号单面法切齿计算中国齿轮协会教育培训中心资料中国齿轮协会教育培训中心资料中国齿轮协会教育培训中心资料中国齿轮协会教育培训中心资料中国齿轮协会教育培训中心资料中国齿轮协会教育培训中心资料20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 第三节 双面法切齿调整计算双面法是用一个刀盘同时切出齿槽的两侧面，常用于大轮，切小轮时用单面法。这种方法有简单双面法、单号双面法或固定安装法。本章主要介绍固定安装的双面法。固定安装法在切制大轮
11、时，齿槽的两侧面是用一个刀盘同时精切成的，采用双面刀盘加工。这种方法广泛用于模数2.517毫米的范围。固定安装双面法切制小轮的齿侧两面时，分别用内外精切刀盘加工。用不同的机床调整，分别精切齿的两侧面。利用对齿规控制余量分配及齿厚的一致性。固定安装法的优点表现在对于齿的凸凹两面接触区完全是单独的控制。这个方法适合于尤其是生产高精度的锥齿轮。固定安装双面法与单刀号单面法的主要区别为：在采用固定安装双面法加工齿轮时，大轮的粗切和精切各采用一把双面刀盘加工而成；小轮的粗切采用一把刀盘加工，小轮凸面和凹面的精切各采用一把单面刀盘加工。共需五把刀盘。而在单刀号单面法加工齿轮时，大小轮的粗精切均可采用一把刀
12、盘加工。但错刀距必须小于大轮或小轮最小的齿槽宽，从而使加工效率降低。固定安装双面法通常需要五台机床。分别用于大轮粗切、大轮精切、小轮粗切、小轮凸面精切和小轮凹面精切。这样可以减少调整时间，从而提高加工效率。因此，固定安装双面法广泛用于大批量生产中。而单刀号单面法可在一台机床上，完成大、小轮的粗、精切加工。但每完成一道工序都要调整机床，生产效率较低。适合单件小批量生产。此外，由于双面法采用的刀盘多，接触区容易控制，所以采用双面法加工的齿轮接触区比用单号单面法加工的好。下面为固定安装双面法切齿计算表（表2-2）。计算举例为解放牌载重汽车后桥螺旋锥齿轮。表2-1 固定安装双面法切齿计算表（格利森16
13、号铣齿机）序号齿轮参数和计算公式举 例备 注1234567891011121314151617181920小轮齿数大轮齿数端面模数齿形角中点螺旋角齿面宽小轮节圆直径大轮节圆直径外锥距周节小轮齿顶高大轮齿顶高小轮齿根高大轮齿根高小轮节角大轮节角小轮齿根角大轮齿根角小轮根角小轮弧齿厚以上数据来自几何计算（即来自产品）2122232425262728293031 （分）14.9410.55662180.81915200.67001031114.3102.4181.9194.956划分为刀号计算值用标准刀号用标准刀号后，使用的中点螺旋角一下均以此“”进行计算，一般应介于间刀盘名义半径（见表3-7）中点
14、锥距内锥距刀位的垂直坐标序号轮齿参数和计算公式举 例备 注32333435363738394041424344454647 精切留量（见表2-2）精切留量查表3-10，若大于（43）值就取与（43）同 38.789632543.045120.62820660.778046570.494165750.8693677070.36397024.645取4.63.57.31921.719，取1.71.52413.346517.503910.7705刀位水平坐标大端螺旋角小端螺旋角大轮精切刀顶距大轮粗切刀顶距小轮粗切刀顶距精切留量可见表5-2小轮精切刀顶宽小轮法向弦齿厚序号齿轮参数和计算公式举 例备 注
15、4849505152535455565758596061626364 f值一般用0.5118.633120.2788020050.0916140.25951650.01902310.40444.69790.151980.0271990.01689725.664937.96491.37311.931340.5582498.523149测量小轮齿厚处的锥距测量大轮齿厚处的锥距小轮法向弦齿高大轮法向弦齿高4.70使齿面呈局部接触的刀盘半径修正量刀盘半径的总修正量序号齿轮参数和计算公式举 例备 注65666768697071727374757677787980818283右旋齿 左旋齿小轮齿面3.50
16、7124.065363.377372.2628736.3226372.785446.8452040.3540190.9352382.978321.05438102.5732778凹面 凸面31.9444 45.634891.5788 98.3333刀盘半径的总修正量圆整值小轮精切刀位修正量小轮精切刀位的垂直坐标修正量修正对角接触齿轮锥定平行于摇台的移动量小轮精切的刀位水平坐标修正大轮粗精切，小轮粗切刀位摇台角小轮精切刀位的水平坐标小轮精切刀位的垂直坐标序号齿轮参数和计算公式举 例备 注84858687888990919293949596比值的挂轮摇台滚比挂轮根据图表4-9滚比检验，摇台转角96
17、.990126 108.4065凹面 凸面0.354268 0.37407849 228.6211.56 245.642.98 +2.98+1.05 1.051.2 小轮精切时半径大轮精切，小轮粗切滚比（在格利森16号机床上）摇台比挂轮小轮滚比精切值小轮精切滚比挂轮刀盘名义直径小轮精切刀尖直径修正对角接触的轮位修正量修正对角接触的床位修正量由于齿线倾斜的重叠系数小轮粗切时的转角（相应于摇台转）小轮粗切时的转角（当摇台转过时）计算说明： 1. 刀号的确定：第（22）向计算为理论上需要的刀号，要采用最接近的标准刀号。标准刀号有0、类推到。经采用标准刀号后，要在计算出实际的螺旋角，以后就用此螺旋角进
18、行计算。若计算的刀号位于两个刀号之间，大轮用较大的刀号，小轮用较小的刀号，维持原来的螺旋角，计算仍用平均刀号。螺旋角一般在30到间。2. 刀顶距的计算：为大轮精切刀顶距，一般都圆整到0.25间隔值。对于传动比大于2.5的一般向上圆整到0.25值，如6.13圆整到6.25值。对于传动比小于2.5的锥齿轮，一般向下圆整到0.25值。也可以不依0.25为间隔，如圆整到0.10。3. (61)项中f值为为齿的接触区长度对齿长的比值，可取0.40.5，一般使用0.5。4. (81)项中表示摇台角，当切齿右旋锥齿轮时，刀盘的中心定位于机床中心的上方，此时Q=q.当切齿左旋锥齿轮时，刀盘的中心位于机床中心的
19、下方，此时摇台角。5. (91)项中的为切齿小轮时的轮位修正量，这个数值是由于要消除角接触而用的。在大轮粗、精切与小轮的粗切都是使用不修正的轮位，也就是使齿轮的节锥顶点和机床中心相重合。6. (92)项中的为切制小齿轮时的床位修正量。“+”表示床位向后移动，“”表示床位向前移动。7. (94)项为摇台检查角，对于大轮用，对于小轮用。当大于时摇台检查角用。粗切小轮时，当摇台转过时，工件主轴应转过。精切小轮凹面时，摇台转过，工件轴应转过，切凸面时工件轴应相应转过。这个检查主要为检查机床滚比挂轮的正确性。8. 切齿时的精切齿留量，一般见下表，当批量大而且工艺比较稳定时，余量还可减少。9. 本计算表带
20、有“”号的计算项目中，“+”号用于凹面，“”号用于凸面。10. 机床的水平轮位为齿轮的轴向安装位置。大轮粗精切以及小轮粗切时的水平轮位为齿轮的安装距A，加上夹具支撑定位面到主轴端面的距离N，即为A+N。对于小轮的精切应当增加或减去水平轮位修正量，即为。尺寸A和N如图5-1所示。 表2-2 精切齿的加工余量齿轮模数m齿两侧的加工余量（毫米）233661212150.50.751.001.25图5-1中件1表示夹具本体。0.150.25毫米间隙为夹具轻轻推入Y225或格利森16号机床主轴孔时，两端面间的间隙，当紧住新轴时次减息立即消失。11. 切齿调整表如图5-3；表中括号中的数字为计算表中的相应
21、序号的计算值。12. 机床调整表中的主要项目说明： 轮位安装角：此角一般等于被切齿轮的根角。如此调整则使刀盘刀顶迴转端面与齿轮的根锥相切。表 2-3机床调整数据：切齿方法（固定安装双面切削法）调整项目大 轮小 轮工序项目粗 切精 切粗 切精切凸面精切凹面轮坯安装角大轮根角小轮根角垂直轮位00000水平轮位修正量000（91）右（91）左心轴伸出长度水平轮位（安装距+修正水平轮位+心轴伸出长度床位0.1000.10（92）右（92）左刀位（79）（79）(79)(84)右（92）左摇台角（81）（81）（81）（81）（81）刀倾角00000刀转角00000分度挂轮滚比挂轮不滚动（86）（86）
22、（88）右（88）左滚比检验摇台转角工件转角切削速度切削速度挂轮每齿进刀量秒进给挂轮摆角挂轮备注：计算校对日期表2-4 机床调整项目对照表格林森16号Y225Y228备 注确定刀盘中心刀位摇台角刀轴倾角刀转角偏心角偏心角与刀位关系可见图5-2确定卑怯齿轮位置轮位垂直轮位床位轮坯安装角轮位垂直轮位床位轮坯安装角轮位垂直轮位轮坯安装角挂轮分齿挂轮粗切大轮粗切小轮及精切大小轮粗切大轮粗切小轮及精切大小轮1 Z为被切齿轮齿数2 为分齿时跳越齿数，一般大轮取小轮取，若摆不出完整齿形则增加，摆角太大则减小，不得与有公因数。（机床用1：5减速比）（机床用1：1减速比）（机床用1：5减速比）（机床用1：1减速
23、比）滚比挂轮为平面齿轮齿数，小轮精切凹面及凸面时，各不相同，而且与粗切时不一样，粗切及大轮精切时一般用。小轮精切的平面齿轮齿数为（为格里森16号滚比）。摆角挂轮一般情况下：大轮小轮摆角太小时，不容易摆出完整齿形。切速挂轮依据刀具材料、工件材料性能状态以及机床情况，具体选定。进刀挂轮垂直轮位：工件轴线相对于摇台轴线的偏置量，此值有正负之分。水平轮位：水平轮位指摇台中心至机床工件主轴端面的距离，此值等于工件安装距、夹具高度和水平轮位修正量的和。注意安装基面若留有磨量时，安装距尺寸应加上磨量值。夹具高度是指心轴伸出长，就是自工件定位及面刀主轴定位端面间的距离，床位：即工件箱座或刀具主轴箱座沿摇台轴线
24、方向相对于标准位置的移动量。此值有进退之分。刀位：指自摇台中心至刀盘中心间的距离，又叫径向刀位。摇台角刀倾角刀转角刀转角一般按经验选取，见表2-4。Y225和Y228没有摆角挂轮，其摆角的大小决定于分齿跳越齿数的多少而定。要保证形成完整齿形所需的摆角。第四节 单号双面法切齿计算 对于小规模的弧齿锥齿轮切齿，单号单面法就显得效率较低，若刀盘选得不合适，还容易出现倒缩、接触质量差等现象。针对单号单面法加工的缺陷，本文提出了一种改进方法。该方法将加工与设计结合起来，采用合理的设计与机床切齿调整，将大轮的粗切与精切合并为一道工序，一次将大轮的齿槽切出。对于这一过程，编制了计算机程序。计算过程中，程序将
25、会提供需要修改的轮坯尺寸值，最终生成利用此方法加工的切齿调整卡，卡中将提供基本的机床调整数据及修正数据。一、 切齿分析用双面刀盘一次性将大轮齿槽切出，可能出现的问题是齿厚达不到要求或轮齿可能不正常收缩，首先对这两个问题，进行分析。要保证齿厚，首先计算出大轮中点理论精切错刀距，此错刀距要保证轮齿中点处的侧隙。由于双面刀盘的刀顶宽S与刀盘错刀距的关系为：S = ( 0.55 0.65 ) W 3，如果实际使用的错刀距与齿轮要求的错刀距满足，为防止齿槽底部出现凸台或刀具的非切削刃参与切削，不宜调整刀盘的垫片来满足错刀距，可以增加大轮的齿根高，相应增加小轮的齿顶高，此时并不影响齿轮的强度1，重新计算理
26、论错刀距，直至两者相等。相反，如果，可通过调整刀盘上的垫片来达到错刀距的要求。最后计算出满足此错刀距的齿根角或刀号。针对轮齿可能出现不正常收缩，根据实际选用的刀号与理论刀号的差距，可能有两种情况：（1）实际刀号与理论刀号相差不大（小于4号），则可选择合适的切齿刀盘半径，并算出小端、大端所需的错刀距，比较错刀距来判断轮齿是否正常收缩。若轮齿收缩情况满足要求，则用当前的刀盘。否则，重新选择刀盘半径，计算错刀距，并判断轮齿是否正常收缩。（2）实际刀号与理论刀号相差太大（超过4号），且机床无刀倾刀转机构，此种条件下就必须用齿根倾斜的方法来满足刀号，否则可能出现对角接触等不良情况。刀号满足后，判断轮齿收
27、缩情况的过程与第一种情况完全相同。齿根倾斜后，轮坯参数发生了变化，相应的图纸上的数据需要修改，切齿机床的滚比与水平轮位也需要修正。二、 切齿计算根据以上的切齿分析，切齿计算需考虑两种情况：（1）齿根不倾斜在大轮齿宽中点处，先计算出大轮切齿刀盘理论错刀距，并保证侧隙c： （3-1）上式中，为中点锥距，为外锥距，为中点螺旋角，为刀盘齿形角根据来选择实际使用的刀盘错刀距。若，由下式求出错刀距为时的大轮实际齿根高： （3-2）由于错刀距小于理论错刀距，齿根高增加，相应的齿根角也随之增加为（对于标准收缩）： （3-3）根据算出的，可求出满足实际中点错刀距的大轮刀盘刀号： （3-4）对于另一种情况：，则可
28、选择一大轮刀盘通过调整垫片厚度使得。以上两种情况，若刀盘刀号与相差不大（），不需要倾斜齿根来保证刀号，此刀盘是否能用取决定于轮齿的收缩情况。下面分析轮齿收缩情况：首先计算大轮大端螺旋角和小端螺旋角7，再根据，按轮齿标准收缩算出大端齿根高和小端齿根高，计算大轮大端错刀距和小端错刀距： （3-5） （3-6）比较式（3-5）和（3-6），若，则可用当前选择的刀盘；否则，改变刀盘半径，重新计算和，再检查轮齿收缩是否合适。（2）齿根倾斜由于齿根倾斜后，齿坯参数需要修改，机床调整数据也需要修正，这一过程比较繁琐。但是，在现有刀盘刀号无法满足要求的情况下，就需要倾斜齿根来满足刀号的要求。用双面法加工大轮易
29、引起轮齿的不正常收缩，可用齿根倾斜的方法来弥补这一不足。齿根倾斜后由于齿根角的改变，又引起切齿刀盘刀号的变化，因此倾斜的程度需统筹考虑刀号和收缩的要求。当刀盘名义半径与错刀距已经确定，而现有的刀盘刀号与理论刀号相差太大，利用现有刀号，求满足该刀号的齿根角。为了得到，同时保证中点错刀距不变，可沿齿宽中点倾斜齿根，齿宽中点处的齿根高不变。齿根倾斜后的齿根角、大端齿根高分别为： （3-7） （3-8）将齿根倾斜后的齿根高代入式（3-5）、（3-6）计算大端、小端的错刀距，判断轮齿的收缩情况。如果此时出现不正常的收缩，则需要调整刀盘半径或改变倾斜程度（允许计算刀号与实际使用的刀号相差4号），重新计算。
30、经过以上的调整与计算，若无可选择的刀盘来满足切齿要求，则不能用双面法来加工，同时也说明现有的刀盘可选择的余地太小。三、 程序实现需要特别指出的是，以上的计算过程与刀盘调整可能会有多次，每一次刀盘调整与选择，都需要重新计算来验证轮齿的收缩情况，显然手算不合适。用VB6.0编制的计算程序来实现，以上过程变得方便快捷。程序从输入齿轮的基本参数开始，一系列的运算之后，产生理论切齿刀盘错刀距，根据初始的刀盘参数，经验证收缩情况之后，确定实际使用的刀盘直径、错刀距、刀号，将这些值带回初始参数输入窗口，重新运算，直到生成切齿调整卡。程序运算过程框图如图3-1所示。在最后生成的调整卡中，如果采用了齿根倾斜的方
31、式，将会增加两个机床调整项，即床位后退量和修正后的滚比10： （3-9） （3-10）由于齿根的倾斜，齿根角及其相关的参数都发生了变化，程序会给出轮坯变化后的尺寸，可根据这些尺寸来修改图纸。图3-1 程序框图Fig.3-1 the block diagram of procedure第五节 弧齿锥齿轮的接触区修正在齿轮的实际加工过程中，对于调整卡给出的调整数据，很少会一次性使接触区到位。一般来说，由于影响切齿的因素很多，如果第一次切齿后，在检验机上滚检，接触区如果能够成片状出现在齿面上，那就说明调整卡的数据已经比较精确了，但这时还不能满足使用要求，必须对齿面接触区进行修正。接触区修正是弧齿锥齿
32、轮加工过程中及其重要的一环，关系到切齿的效率和质量。对于修正过程，个人经验固然很重要，但实践经验必须遵循理论，对不良接触区作出正确的判断，从量上适当修正机床调整参数值，才能快速的调试出良好的接触区。正常的接触区在轻负荷下集中在齿面中部偏小端处，重载下接触区基本布满整个齿面，但不会发生边缘接触，如图5-1所示。(a)轻载下的接触区(b)全载下的接触区图5-1 理想的齿面接触区Fig.5-1 ideal tooth bearings接触区的位置、大小、形状出现不良状况，分别与齿面方程在计算点处的泰勒展开式中的一阶、二阶、三阶等展开式有关2。我们可以通过一阶、二阶、三阶修正，可以解决以下各种误差的修
33、正：一阶修正主要解决“压力角、螺旋角误差”的修正，即修正： 沿齿高方向的“齿顶接触、齿高接触”的不良位置。 沿齿长方向的“小端、大端、交叉接触”的不良位置。二阶修正主要解决“齿长曲率、齿高曲率、对角接触误差”的修正，即修正： 沿齿高方向的“过宽接触、过窄接触”的不良位置。 沿齿长方向的“过长接触、过短接触”的不良位置。 沿对角方向的“内对角接触、外对角接触”的不良位置。三阶修正主要解决“菱形接触、鱼尾形接触”的修正。菱形接触是指齿顶处短而齿根处长或者齿顶处长而齿根处短的接触区，鱼尾形接触是指一端长而窄而另一端短而宽的接触区。菱形接触是由于齿高方向法曲率的变化不协调而造成的，鱼尾形接触则是由于齿
34、长方向法曲率的变化不协调而引起的。弧齿锥齿轮的接触区修正，往往都属于一阶修正和二阶修正的内容，一般不需要进行三阶修正。因此，本文对三阶修正的内容不再叙述。滚动检验机是铣齿加工的配套设备，一般来说，接触区的全部修正通常在小轮上进行，因为小轮齿数少，切齿时间少。在滚检机上，通过上下、前后移动大轮来调整接触区在齿面上的位置，当接触区调整到合适的位置时，参照此时大轮的移动量来确定铣齿机上相应的修正量。在本章中，所有的调整均按GH-35机床参数给出，在滚检机上大轮相对小轮的移动方向见下图5-2。图5-2大轮相对于小轮的移动方向Fig.5-2 the gears movement direction re
35、lative to pinion5.1一阶修正方法5.1.1接触区在齿长方向上的修正接触区位于齿长方向的大端或小端，是由于螺旋角的误差造成的，一般用改变刀位（或偏心角）的办法来改变轮齿的螺旋角，以达到此种接触区的修正。修正的方向：偏心角与刀位的关系式为：刀位与螺旋角的关系式为：从以上两式的关系可以总结到：如图6-1，大轮向V移动，相当于减小了螺旋角，小轮接触区凹面向大端移动，凸面向小端移动；大轮向V移动，与之相反。在铣齿机上偏心角的改变符号与螺旋角相反，增大螺旋角就要减小偏心角，减小螺旋角就要增大偏心角。在铣齿机上偏心角的改变量为：式中，K为偏心半径；为偏心角的改变量（分）；q为确定刀盘位置的
36、极角；各种常用机床的K值见表5-1。由此得到在GH-35上进行接触区在齿长方向上的修正时的量：的单位为毫米（mm）时，的单位为度，经多次在GH-35铣齿机上使用该公式，表明这种算法还是非常准确的。表5-1 常见机床常数KTab.5-1 the common machines K parameters机床型号偏心半径KY225、YS2250、525135Y2280、528、528C170GleasonNo116、No118111.125GH-3575GH-4590No26171.455.1.2接触区位置在齿高方向上的修正水平轮位的改变量是依据在滚动检验机上的安装距改变来决定的，如果在滚动检验机上
37、，当小轮的安装距改变时，才能使沿齿高接触区达到要求，那么在铣齿机上水平轮位所采用的改变量应与相等，但方向相反。是指当大轮向方向调整时，水平轮位的值减小，直观上表现为工件箱前进；当大轮向调整时，水平轮位的值增大，直观上表现为工件箱后退。即由于要保证齿深不变，床位改变方向与水平轮位相反，床位改变量：（为小轮根锥角）在铣齿调整过程中，由于水平轮位的改变，而影响螺旋角的变化，为了保证中点螺旋角不变，所以相应的偏心角要做适当的调整。若水平轮位的值减小，则偏心角要减小，水平轮位的值增大，偏心角要增大。5.1.3利用滚比来进行接触区在齿高方向上的修正当检验机上，接触区明显在齿顶或齿根的边缘，要对齿面的压力角
38、做较大的修正时，改变滚切传动比是一种十分有效地方法。滚比的改变量可通过在滚检机上的的改变量而定，公式为：式中，为原用的滚比，为小轮根锥角，为齿面宽中点的锥距。改变的符号为：对GH-35，No116，增大滚比切齿顶，减小滚比切齿根；对Y2280、Y2250，增大滚比切齿根，减小滚比切齿顶。对于一张好的切齿计算卡，一阶修正就可以得到良好的接触区，一阶修正相对比较简单，是最常用的修正方法。5.2二阶修正方法5.2.1接触区宽度的修正接触区的宽窄主要决定于两啮合齿面的齿形曲率，增大齿形曲率会使接触区变窄，反之会使接触区变宽。在GH35机床上，只能通过改变铣齿机的垂直轮位来进行接触区宽度的修正。此种修正
39、，调整起来比较麻烦，往往需要多次调整修正，实践经验表明，垂直轮位的变化量一般在15毫米左右。当垂直轮位改变后，为了保证中点的螺旋角不变，相应的偏心角要作出相应的变化，偏心角的改变量为：相应的水平轮位变化量：式中，为中点螺旋角，为小轮的节锥角。相应的床位变化量：。各项改变的方向如表5-2。表5-2接触区宽度修正调整数据的改变方向Tab.5-2 the change direction of adjusting data for tooth bearings width revising调整项目齿轮垂直轮位的移动方向偏心角水平轮位床位使接触区变宽左旋凸上减少增大减少凹下增大减少增大右旋凸下减少增大减少凹上增大减少增大使接触区变窄左旋凸下增大减少增大凹上减少增大减少右旋凸上增大减少增大凹下减少增大减少5.2.2接触区长度的修正接触区的长短主要决定于两共轭齿面节线曲率半径的差，一般都用改变铣刀盘直径的方法来进行对接触区长度的修正。这种修正相对简单有效。根据接触区的长度，铣刀盘的半径常用下面的经