提高齿面接触精度的方法优化

一对“互通有无”的相啮合的锥齿轮，齿面之间接触斑点的分布位置和面积大小对齿轮的传动质量、使用寿命的影响很大。因此，在刨齿加工（小轮首件加工）后，应在专门的滚动检查机上作对滚检查，然后，根据检查机数据，对刨齿机作相应调整，以提高工作齿面的接触精度，直至达到图样要求时为止。

齿面接触状况的常见形式见表3-64。表中所列纠正方法，主要有齿向修正和齿廓修正两种，或者是两种修正需同时进行。

1.“齿向修正”方法

为叙述方便，刨齿加工时，刀具与工件的相对位置、移动方向及各部分名称如图3-18所示。

表3-64 齿面接触斑点的分布形式及其纠正方法

（续）

“齿向修正”实质上是沿工件齿长方向，对接触斑点的分布位置进行纠正，从而获得良好的接触精度。具体进行方法如下：

在滚动检查机上，上下移动小轮位置，同时观察齿面的接触状况，直至获得正确的接触位置为止，此时记下这一位移量ΔH。

然后，在刨齿机上，升高或降低刨齿刀的位置。同时，为了使工件轮齿的大端尺寸不至于切去太多，再相应改变上刀架或下刀架的齿角ω，即增大或减小Δω，详见表3-65。

图3-18 刨齿加工时的各部位名称

表3-65 “齿向修正”的方法

注：1.表列纠正方法仅在齿的单侧进行。

2.若两轮齿数相等，且两轮同时作修正时，其修正量等于表列数据的一半。

3.表列纠正也适用于刨削非正交锥齿轮传动。

2.“齿廓修正”方法

“齿廓修正”实质上是沿工件齿廓方向，对接触斑点的分布位置进行修正，最终达到良好的接触精度。具体进行方法如下：

在滚动检查机上，沿轴线移动一齿轮（一般移动小齿轮）直到获得满意的齿面接触斑点后为止，此时记下这一位移量。这一位移量即是调整刨齿机的依据，记为Δ。

为叙述方便，对移动方向的名称作如下规定，如图3-19所示。用小齿轮进行配刨时，小轮向大轮锥体内位移称前移（负方向）；小轮向大轮锥体外位移称后移（正方向）。大轮的位移方向同理，但正负号与小轮相反。

图3-19 在检查机上的齿轮位移方向

“齿廓修正”方法包括改变分齿箱位置、改变滚切传动比和倾斜刨齿刀三种，详见表3-66。

表3-66 “齿廓修正”方法

对表3-66所列内容作如下说明：

1）改变分齿箱位置。在改变分齿箱位置的同时，需改变刨齿刀的位置，其目的是为了使切削深度不变，确定位移量大小的方法有以下两种：

① 配刨小轮时，在检查机上移动小轮，若记下的移动量Δ₁＝0.25mm时，分齿箱位移量Δ_分和刨齿刀位移量Δ_刀见表3-67。

表3-67 检查机上小轮移动0.25mm时的机床修正量

若记下的小轮移动量Δ₁≠0.25mm时，则按下式折算：

表3-67所列数据适用于加工正交锥齿轮传动。对非正交锥齿轮传动，按下式折算：

Δ_分＝Δ₁sinδ′₁

② 配刨大轮时，在检查机上移动大轮，记下的移动量Δ₂＝0.25mm时，分齿箱位移量Δ_分和刨齿刀位移量Δ_刀见表3-68。(www.xing528.com)

表3-68 检查机上大轮移动0.25mm时的机床修正量

同理，若记下的大轮移动量Δ₂＝0.25mm时，则按下式折算：

表3-68所列数据也适用于加工非正交锥齿轮传动，对非正交锥齿轮传动，则按下式折算

式中 δ′₁、δ′₂——分别为两轮的节锥角。

2）改变滚刀传动比。当修正量较大，用改变齿箱位置方法无法纠正时，宜采用改变滚切传动比的方法。

滚切传动比的修正量按下式计算：

式中 Δ——滚动检查机上所记下的位移量；

z——被加工工件的齿数；

δ′——被加工工件的节锥角；

R——被加工工件的锥距；

K_g——刨齿机滚切运动链常数，对Y236型机床，K_g＝75。

例：在Y236型刨齿机上，加工一对正交锥齿轮。大轮已刨制完成，开始刨削小轮，小轮齿数z₁＝15，节锥角δ′＝17°21′，锥距R＝130mm，刨削时的滚切传动比i＝0.670588。首件刨成后，在滚动检查机上，与大轮作啮合对滚，测得小轮需前移Δ₁＝0.75mm才能获得满意的接触斑点。试求修正后的滚切传动比及滚切挂轮。

解：今配刨小轮，用Δ₁、z₁、δ′代入计算得

由表3-47可知，配刨小轮时，小轮前移，滚切传动比减小，所以修正传动比为

i′＝0.670588-0.003693＝0.666895

滚切挂轮，经修正后应为

上述计算方法，也适用于非正交锥正交锥齿轮的刨削加工。

3）倾斜刨齿刀、改变压力角。这一方法主要用于接触斑点在轮齿的两侧呈交错分布时，修正时，调整刨齿刀下面的楔铁，使刨齿刀的压力角得到少量变化，从而达到纠正目的。

调整的依据仍然是检查机上所记下的小齿轮移动量Δ₁和大齿轮的移动量Δ₂，记下的移动量Δ₁＝Δ₂＝0.25mm时，其压力角修正量Δ_α的大小可按下列公式计算：

小齿轮移动量Δ₁为0.25mm时：

大齿轮移动量Δ₂为0.25mm时：

刨齿刀压力角的修正量也可直接查表3-69及表3-70得到。若在滚动检查机上记下的移动量不等于0.25mm时，仍按比例折算。

表3-69及表3-70所列数据适用于被加工齿轮的压力角α＝20°时。在加工非正交锥齿轮时，表3-69及表3-70仍适用。但在查表时，应直接按照工件的节锥角进行取值，与第一栏的传动比无关。

表3-69 检查机上小轮移动0.25mm时的压力角修正量 （单位：′）

表3-70 检查机上大轮移动0.25mm时的压力角修正量 （单位：′）

当被加工齿轮的参数与表列数据不相同时，可用内插法取值。