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前，汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)大量使用齒頂高系數(shù)h_a^*≠1，壓力角a_n≠20°或模數(shù)m_n為非標(biāo)準(zhǔn)值的漸開線非標(biāo)齒輪。為加工此類齒輪，需根據(jù)被切齒輪參數(shù)確定相應(yīng)的滾刀參數(shù)，并從《復(fù)雜刀具訂貨圖冊》(以下簡稱《圖冊》)中選用正確的非標(biāo)滾刀。

1 非標(biāo)滾刀的選用步驟

1.1 確定滾刀類型與精度

滾刀類型與精度的選擇應(yīng)根據(jù)加工設(shè)備及工藝而定。滾刀模數(shù)(或徑節(jié)、周節(jié))和壓力角應(yīng)與被切齒輪相等，螺旋方向最好與被切齒輪相同，加工直齒齒輪時應(yīng)優(yōu)先選用右旋滾刀。

1.2 確定滾刀全齒高h(yuǎn)

對于非全切式滾刀，滾刀全齒高h(yuǎn)的計算公式為

h≥h₁+c^*m_n+Dh (1)

對于全切式滾刀，則有h=h1 (2)

式中：h1——被加工齒輪全齒高
c*——被加工齒輪頂隙系數(shù)
mn——被加工齒輪法向模數(shù)
△h——剃齒或磨齒時因工藝需要而設(shè)置的滾刀齒頂加長量，可參考表1選�。�

1.3 確定滾刀法向齒厚Sn、軸向齒厚Sx和齒頂高h(yuǎn)a

齒輪滾刀的軸向齒形。其中，Ⅰ型為正常齒形，Ⅱ型為修形齒形。剃前齒輪滾刀的軸向齒形一般有五種類型(圖略)。剃前和磨前滾刀的齒形通常都有一定修形量。

滾刀齒厚和齒頂高有以下兩種計算方法：

1) 按通用滾刀設(shè)計方法的計算公式為

S_n=pm_n/2-DS'+DS" (3)

S_x=S_n/cosl (4)

h_a=h_f1+x_n1m_n+Dh (5)

式中：DS'——滾刀的加工余量

注：E_ss——被切齒輪齒厚極限上偏差
DS"——考慮被切齒輪齒厚偏差而附加的滾刀齒厚增量(可參考表2取值)
l——滾刀分度圓螺旋升角
h_f1——被切齒輪齒根高
x_n1——被切齒輪法向變位系數(shù)

式(4)中滾刀分度圓螺旋升角λ的計算公式為

sinl=m_nz[/d_e-2h_a-0.2(k+dd_e)]≈m_nz/(d_e-2h_a) (6)

式中：z——滾刀頭數(shù)
de——滾刀齒頂圓直徑
k——滾刀徑向鏟背量
δde——滾刀外徑公差

2) 按專用滾刀設(shè)計方法的計算公式為

S_n=e_n1min=pm_n/2-2x_n1m_ntana_n-DS'+DS" (7)

S_x=S_n/cosl (8)

h_a=h_f1+Dh (9)

式中：e_n1min——被切齒輪工序法面齒間寬最小值

1.4 確定滾刀修形與齒頂圓弧

當(dāng)被切齒輪無修形要求時，選擇剃前或磨前滾刀時無需驗算滾刀修形量，其它類型的滾刀則應(yīng)選用非修形滾刀。當(dāng)被切齒輪有修形要求時，無論何種類型的滾刀均應(yīng)選用修形滾刀，并驗算修形量，驗算過程可參考有關(guān)齒輪刀具設(shè)計手冊。

當(dāng)被切齒輪對滾刀齒頂圓角r1有特殊要求時，訂貨時需與滾刀制造廠協(xié)商。對于在《圖冊》的備注欄中給出了r1值的大齒頂圓角滾刀，應(yīng)按復(fù)雜刀具設(shè)計手冊中的有關(guān)公式驗算被切齒輪與配對齒輪傳動時是否會發(fā)生過渡曲線干涉；對于備注欄中未標(biāo)注r1值的滾刀，由于r1較小，因此無需驗算過渡曲線干涉。

1.5 查《圖冊》選用滾刀。

根據(jù)上述步驟確定的滾刀參數(shù)，查閱《圖冊》，選出所需滾刀。

1.6 驗算滾刀軸向齒厚Sx

首先按式(6)估算出l值，然后按式(4)或(8)驗算滾刀軸向齒厚Sx。

當(dāng)按照步驟(3)中方法①和②確定的滾刀參數(shù)在《圖冊》中選不出所需滾刀時，還可按下式對符合以上步驟確定的參數(shù)(ha、Sx除外)的所有滾刀的a和Sx進(jìn)行驗算，若此式成立，則該滾刀可用：

S_x=［pm_n/2-DS'+DS"+2(h_a-x_n1m_n-h_f1-Dh)tana_n］/cosl (10)

2 應(yīng)用實例

應(yīng)用上述方法選用加工解放牌汽車中間軸齒輪3的非標(biāo)滾刀。該齒輪為雙徑節(jié)制齒輪。

滾刀選用步驟如下：

2.1 當(dāng)采用滾齒→熱處理加工工藝時，應(yīng)選用A級或B級齒輪滾刀，滾刀徑節(jié)DP₁/DP₂=6/8，a_N=20°，螺旋方向為右旋。

2.2 滾刀全齒高h(yuǎn)≥h₁+c^*m₂+Dh=7.62+0.4×3.175+0=8.89mm。

2.3 滾刀法向齒厚S_n、軸向齒厚S_x和齒頂高h(yuǎn)_a分別為

S_n=pm₁/2-DS'+DS"=25.4p/2×6-0+(0～0.08)=6.65～6.73mm
S_x=S_n/cosl=6.65/cosl～6.73/cosl(l待定)
h_a=h_f1+x_n2m2+Dh=3.145+1.3+0=4.445mm

2.4 被加工齒輪無齒形修形，因此選用非修形、正常齒頂圓角的滾刀。

2.5 根據(jù)以上步驟確定的參數(shù)查閱《圖冊》后，選用代號為G1-DP-26的滾刀。

2.6 驗算滾刀軸向齒厚Sx：

S_x=6.65/cos3°36'～6.73/cos3°36'=6.66～6.74mm
加工實踐證明，本文介紹的非標(biāo)滾刀選用方法簡單實用，能較好滿足生產(chǎn)要求。