短齿圆柱齿轮的应用不多, 但我们公司在生产中经常会遇见短齿齿轮的加工问题。而多数又没有配备短齿齿轮刀具。怎样利用现有的标准滚刀加工短齿, 是实际生产中所提出的问题。下面从标准齿与短齿的差异入手, 从而得出解决的办法。
从上表可以看出, 短齿与标准齿的差别主要是全齿高h 及齿根圆角半径r 不等, 用标准滚刀加工短齿时,若不考虑齿根圆角半径r 对轮齿抗弯强度的影响, 而仅仅顾及齿形问题, 就不难发现用标准滚刀加工短齿是可行的。
当用标准滚刀按h = 1.9 m 切深加工短齿时, 此是因未切至标准滚刀的全深( h = 2.25m ) , 故分度圆齿厚便大于计算值。因此, 问题是在保持工件与刀具相对切深不变的条件下, 怎样调整刀齿与工件轮齿的相对位置,使刀具能切除切深为1.9 m 时的齿厚部分( 增厚量可直接测得), 而最终完成用标准滚刀滚切短齿的加工。
调整刀具和工件相对位置的方法一般有两种:
( 1) 刀法 使滚刀刀杆做轴向移动, 以达到滚切一侧齿面切去余量的目的。调整时可用百分表指示调整数值。
( 2) 调整分齿交换齿轮转动工件法 脱开分齿交换齿轮, 用手转动工作台的蜗杆轴, 使工件转动一角度。
若工件借助测量公法线的方法进行转动加工, 则工件的转角对应于转动的基圆弧长。工件转角的大小, 可由分齿从动交换齿轮转过的齿数来控制。
上述为用标准滚刀按短齿全齿高h 加工短齿时的步骤。如果实际情况除允许不考虑齿根圆角半径r 外, 还可以不考虑径向间隙增大对轮齿强度的影响, 则进行短齿加工时, 就与滚切标准齿时一样简单, 仅须作径向切深调整。不过此时的总切深并非为1. 9m , 而是2. 05 m ,因为这种“短齿” 除了齿顶高比标准齿小0.2 m 以外,其他几何参数就与标准齿相同了。但在两轮啮合中实际径向间隙已由0.3 m 增至0.45 m .
用标准滚刀滚切短齿, 因实际条件的不同, 而产生上述两种不同的加工方法。加工方法不同, 滚刀安装角的调整是否也不同? 与滚切标准齿轮时又有多大差别呢? 下面我们分情况来予以说明:
对与仅做径向切深的短齿切齿方法来说, 因加工方法与非短齿是一样, 加工后的轮齿仅径向间隙稍大, 除了齿顶圆直径(几齿坯外径) 小一点以外, 切齿过程与切制标准齿轮完全相同。此时滚刀滚切节点与非短齿加工是一致的, 故滚刀安装是导程角γ的取值与滚切标准全齿高齿轮时完全一样。
对于切深1.9 m 以后, 再调整到齿与轮齿切向相对位置加工出所需的方法来说, 因滚刀滚切节点半径相应增大了0.15 m , 这就相当于滚切正变位系数x = 0. 15 时的齿轮, 此时可按计算滚切节点处的导程角γ为
γ= ω- 0 .15 K
式中 γ---滚齿时滚刀节圆上的导程角( °)
ω---滚刀名义导程角, 此值一般打印在刀具端面上( °)
K ---系数
由于此时的变位系数仅为0 .15 , 对于导程角γ的计算数值影响不大, 故加工较小摸数齿轮时, 可忽略不计。