woodee 发表于 2008-8-24 01:30

齿轮齿根过渡曲线的参数方程——齿轮齿根过渡曲线的连带问题[讨论]

    以圆柱齿轮为例,对于齿根过渡曲线,不少资料有介绍。说是延伸渐开线、缩短渐开线之类,但往往仅限于此。最重要的,过渡曲线的起讫点,甚至更重要的,当采用全圆齿顶的齿条类刀具时,过渡曲线是否会跟配对齿轮干涉等,只有定性的提示或繁复的校核公式,而缺乏定量的描述。
    我花了点时间,推导了齿条刀具加工齿轮的真实模拟的数学方程,建造了其3D实体以及配对齿轮的啮合参数仿真模型。籍此,可以对一些先前定性而不定量的说法,给出精确的数字判断。

1. 滚齿刀齿顶为尖角和整圆角两种情况,对渐开线有效长度影响大吗?

    下图为标准滚刀加工的9齿对51齿标准齿轮的啮合情况:



黄色线条既滚齿刀标准齿条在齿轮端面上的截形
    下面给出9齿齿轮在不同滚刀齿顶刀尖圆角半径下的过渡曲线:

   左图只示意了尖角状况下的整根过渡线(红色)
绿线显示出不同齿顶刀尖半径下的实际过渡曲线
    右图清楚显示出滚齿刀的法向齿顶刀尖半径,从外往里,分别为整圆(R=0.4719Mn)、R=0.3Mn、R=0.1Mn、R=0时的齿根过渡曲线。
    整圆和R=0的两个极端状况,对渐开线有效长度的影响仅0.042312Mn,而此时的渐开线长度为1.39085Mn,仅减少了3.02%。
    但用同样的方法,可得出两个极端状况对51齿齿轮的影响为0.20744Mn,为9.723%。
    可见,过渡曲线对渐开线长度的影响,大齿数齿轮要多过小齿数齿轮。

            (下次讨论根切问题)

[ 本帖最后由 woodee 于 2008-9-5 14:52 编辑 ]

freefreemen 发表于 2008-8-24 19:01

交点直径计算公式:)

freefreemen 发表于 2008-8-24 19:16

交点直径跟齿数和压力角的关系:o

woodee 发表于 2008-8-24 19:18

回复 2# freefreemen 的帖子

freefreemen您好!
您的公式里包含切向变位系数、滚刀齿顶刀尖圆弧半径了吗?
如果有,麻烦您算算:Z=9,Mn=1,径向变位系数=0.3,切向变位系数=0.03,滚刀齿顶刀尖圆弧半径=0.47191(全圆),这些参数下的交点直径好吗?

freefreemen 发表于 2008-8-24 19:23

公式为齿条不带圆角时的情况,径向变位系数跟ha''相关:)

woodee 发表于 2008-8-24 19:43

回复 5# freefreemen 的帖子

呵呵,要带圆角,因为这样才能是真实情况。
再加一点难度:螺旋角为25度的斜齿轮。

woodee 发表于 2008-8-24 20:58

我先给出过渡线与渐开线交点直径:

zhoulei24258 发表于 2008-8-24 22:52

回复 1# woodee 的帖子

简直太厉害啦,我又学到了不少东西。顶

woodee 发表于 2008-9-1 15:12

2. 以17齿作为根切的限定有必要吗?

刀具齿顶刀尖圆角为0的情况(因为“齿数大于17不根切”的推导,就是此状况下的)。

看图:

15齿                                                                           16齿


17齿                                                                           18齿


从15齿~18齿,齿形及过渡曲线,并无明显的、本质性变化。
可见,17齿为根切临界点的说法,是值得商榷的。

[ 本帖最后由 woodee 于 2008-9-5 15:01 编辑 ]

freefreemen 发表于 2008-9-1 19:17

17齿的来历{:sosoa_e113:}
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