渐开线圆柱齿轮齿根过渡曲线的类型?

freak

请问各位老师:目前大部分齿轮厂家生产的渐开线圆柱齿轮齿根过渡曲线的主要类型有哪些?
我查了下,类型有:
(1)齿条型刀具齿顶具有2个圆角,加工出的过渡曲线由根圆圆弧和延伸渐开线的等距曲线组成;
(2)齿条型刀具齿顶具有1个圆角,加工出的过渡曲线为一整段延伸渐开线的等距曲线;
(3)齿轮型刀具齿顶具有2个圆角,加工出的过渡曲线由根圆圆弧和延伸外摆线的等距曲线组成;
(4)齿轮型刀具齿顶具有1个圆角,加工出的过渡曲线为一整段延伸外摆线的等距曲线;
(5)过渡曲线为一整段圆弧;
相对第五种过渡曲线,其他4种过渡曲线的齿根局部最大应力降低的百分数:
第一种:5.38%;
第二种:5.59%;
第三种:9.07%;
第四种:12.2%
结论:
1.齿轮型刀具加工的齿轮弯曲疲劳强度最高,齿条型次之;齿根过渡曲线为圆弧者弯曲疲劳强度最低;
2.顶部为一整圆弧的刀具加工出的齿轮,比顶部为两个圆角的刀具加工的齿轮强度要高.

问题1:请问这种说法是不是对绝大部分齿轮都适用?我觉得这种过渡曲线对强度的影响可能跟具体齿轮参数有关,
问题2:一整段圆弧是什么意思?是指形状为圆形的弧,还是任意弧?另外单圆弧过渡曲线中的单圆弧又作何解?一整段圆弧比如圆形和椭圆形对强度影响不同
问题3:请问对于7级精度的中小模数齿轮来说,过渡曲线一般如何规定?目前齿轮厂询问一个滚剃工艺的齿轮的过渡曲线改为单圆弧是否可以(图纸上是给出的具体齿根圆角半径系数),因为这会影响齿轮厂的刀具参数,另一方面又影响齿根强度.
烦请大家多多讲解,帮忙分析.谢谢了!

hyfjy

其实我以为这不是研究的重点呢
毕竟过度曲线并不参加啮合，而有了过度曲线后，齿根的应力就分散了
本人不才，其实对这一问题没有什么样的看法，正如那回香豆的回，虽然可以有多种写法，但那些很不常用的，就是不认得，也不影响大局的。

freak

hyfjy 发表于 2012-6-27 20:29

                               
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其实我以为这不是研究的重点呢
毕竟过度曲线并不参加啮合，而有了过度曲线后，齿根的应力就分散了
本人不 ...

费老师过谦了,您的意思我理解了,过渡曲线应该来说肯定没有啮合段那么重要,不深究也许也无大碍,不过呢,我想既然碰到了这方面问题就乘机多学些东西总是有用的,谢谢您的指点!

jacmwg

现在来说，采用的比较多的应该属于第五种，也就是通常所说的单元弧齿根过渡曲线，单元弧的大小应该与要求的齿根圆大小有关，单元弧所在的圆分别与齿根圆及两侧的渐开线延迟等距线同时相切，我认为，只要不影响正常的啮合还是优先采用单元弧齿根

seawideyp

masta软件可以计算出过渡曲线，但我们没买那个刀具模块
具体也没试过，反正看宣传的过渡曲线挺怪的
如果有兴趣可以用cae形状优化试一下，但加工效果难说啊，5是最常用的

logxing

绝大多数齿轮都是双圆弧的。当然对齿根强度有要求的一般是采用单圆弧，但是从数量上来说双圆弧是绝对多数。因为一般双圆弧渐开线范围可以做到更广。

主楼所说的类型分类依据我认为基本没什么现实意义，而且后面给出的强度对比实用性也不大。按几何方程分类的曲线不太可能有这么清晰的强度区别。最简单的结论只有一个（就是主楼结论第二点），就是单圆弧强度高，如果想定量计算，那只有老老实实的按方程建模，分网格用有限元。至于主楼结论第一点，也许理论上是那样的（即插齿加工的齿轮比滚齿强度高），但是实际中据我所知没有人以此为依据订刀，也没有支持这个结论的经验数据。另外过渡曲线一般来说不会是圆弧，类型5的本意应该是【加工过渡曲线的刀具】是一整段圆弧。

齿轮厂一般不对过渡曲线直接规定，一般的要求是：是否单圆弧（指刀具），TIF径和挖根量，再有就是直接给定齿轮根部即过渡曲线的圆角半径（此圆角实际是过渡曲线的拟合的近似圆角，与刀具圆角的相互计算可参考SN3企业版的演示）。

freak

logxing 发表于 2012-6-28 09:07

                               
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绝大多数齿轮都是双圆弧的。当然对齿根强度有要求的一般是采用单圆弧，但是从数量上来说双圆弧是绝对多数。 ...

"过渡曲线一般来说不会是圆弧，类型5的本意应该是【加工过渡曲线的刀具】是一整段圆弧"这句话中的一整段圆弧跟单圆弧有啥区别?我的理解如下,麻烦帮我指点指点:
1.        首先齿根圆角半径是指基本齿条齿廓上的齿根圆角半径ρfp
2.        基本齿条齿廓上的齿根圆叫半径对应刀具基本齿廓的齿顶倒原半径ρap0
3.        圆柱齿轮上加工的齿根圆的曲率半径等于或大于刀具的齿顶倒圆半径,这取决于齿数和齿廓变位
单圆弧是指刀具齿顶为一整段圆弧(难道是一个圆形的圆角?),还是指所加工的齿轮齿根过渡曲线形状为一整段等距曲线?感觉有些迷糊了

freak

jacmwg 发表于 2012-6-28 08:21

                               
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现在来说，采用的比较多的应该属于第五种，也就是通常所说的单元弧齿根过渡曲线，单元弧的大小应该与要求的 ...

单圆弧是指刀具齿顶部分是一个圆形的圆角,还是指所加工齿轮齿根过渡曲线?单圆弧是圆形么?如果有具体的基本齿条齿廓,刀具齿廓,加工齿轮齿廓的相关示意图就能更好的帮助我理解了

msm2002

楼主在主楼所列的第五种情况，我认为此处过渡曲线就是一整段圆弧，前面所列的四种情况都是讲过渡曲线的，在这里不会突然去讲刀具或基本齿廓。
但是过渡曲线为一整段圆弧的情况，用线切割容易加工出来，塑料齿轮上用的比较多。如果用齿条型加工刀具加工的话，只会在极特殊的情况下才会出现。

对于我们常说的单圆弧或双圆弧，一般都是指基本齿廓齿根上的，或刀具齿顶上的（两者是对应关系的）

所以说，一整段圆弧就是单圆弧，从几何意义上说是对的，但从常见的说法上是有区别的。

logxing

齿根圆角半径的意思就是齿轮根部过渡曲线的近似圆角半径，而不是刀具齿顶倒圆半径。
尤其老外指定这个值的时候，千万别认为是刀具倒圆半径。这个值是可以测量的，如果有要求用户会去测的。
齿轮根部圆角半径要比刀具齿顶倒圆半径大，有时还大很多。

一整段圆弧，单圆弧，全圆弧，都是一回事。本意是刀具齿顶为一整段圆弧。刀具加工出的过渡曲线不是圆弧（特殊情形下会是圆弧，没有特别意义，不必深究），线切割出来的可以是圆弧（即主楼第五种，之前我误会了，【加工过渡曲线的刀具】是一整段圆弧是第四种）。但是日常所说的单圆弧，全圆弧我认为不是指线切割这种，而是主楼的第四种。

其实只要看清所说的圆弧是在齿轮上还是在刀具上，顾名思义即可。