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銑刀盤直徑對弧齒錐齒輪輪齒的影響分析

　　弧齒錐齒輪作為汽車驅動橋銑刀主減速器的關鍵零部件，其質量精度直接決定著整橋的質量水平。弧齒錐齒輪，工件的假想平面齒輪節線是圓弧的一部分。

　　弧齒錐齒輪的加工方式有很多種，主要包括展成法、成型法等。目前廣泛應用的是展成法，又可以分為單刀號雙面切齒法、簡單雙面切齒法、固定安裝切齒法、單刀號雙面切齒法及雙重雙面切齒法。

　　根據假想平面齒輪的概念，我們可以利用刀盤刀刃運動的軌跡代替假想平面齒輪上的輪齒，利用被加工齒輪與假想平面齒輪相囓合的運動切制出錐齒輪。為此，銑刀盤即相當於與之相囓合的齒輪。

　　雙面銑刀盤，內外刀尖直徑的平均值Dg，稱為銑刀盤的公稱直徑。單面刀盤的公稱直徑，以其刀尖直徑靠近某雙面刀盤的公稱直徑來稱呼。

　　刀盤公稱直徑的選取，與被加工齒輪的大小、螺旋角、模數、根錐頂與節錐頂的相對位置以及切削條件有關。刀盤直徑選取的正確與否，會直接影響被加工齒輪的各種輪齒參數，從而影響齒輪加工精度和加工效率。

　　從圖上可以看出主要影響刀盤位置的因素有中點錐距（平均錐距A）、螺旋角β、刀盤半徑Rc

　　調整機床時，必須使被切齒輪的節錐面與假想平頂齒輪的節錐面相切，並做純滾動，而刀頂選裝平面則要與被切齒輪的根錐相切。於是刀盤軸線垂直於根錐面，而與節錐面傾斜一個大小等於被切齒輪齒根角的角度。


　　根據弧齒錐齒輪的概念，螺旋角被定義為齒面某點上，齒面節線與過此點的節錐母線所形成的角度。由此可以看出，弧齒錐齒輪的齒長方向上各點的螺旋角不同。雖然不同的刀盤直徑變化不會影響中點螺旋角，但在中點螺旋角一定的情況下，刀盤直徑的變化會引起輪齒大端和小端螺旋角的差值變化。

　　該齒輪副傳動比35/13，模數13。2mm，軸交角90°，壓力角22。5°，齒寬72mm，中點螺旋角35°，大輪節圓直徑462mm，小輪節圓直徑171。6mm，外錐距246。42mm，小端錐距174。42mm，中點錐距210。42mm。

　　當選用公稱直徑為20英寸的刀盤時：小端螺旋角：32°23' 5"，大端螺旋角：3CNC Machine8°24' 2"，則大端與小端螺旋角差值為6°57"。

　　當選用公稱直徑為18英寸的刀盤時：小端螺旋角：31°12' 46"，大端螺旋角：39°28' 35"，則大端與小端螺旋角差值為8°25' 49"。

　　當選用公稱直徑為16英寸的刀盤時：小端螺旋角：29°46' 49"，大端螺旋角：40°50' 40"，則大端與小端螺旋角差值為11°3' 51"。

　　當選用公稱直徑為14英寸的刀盤時：小端螺旋角：27°56' 46CNC車床加工"，大端螺旋角：42°38' 1"，則大端與小端螺旋角差值為14°41' 15"。

　　雖然刀盤半徑的變化對於直接接近齒面中點部位沒有明顯影響，但對小端和大端的螺旋角變化有明顯影響。在點螺旋角不變的前提下，所選取的刀盤直徑越接近被加工齒輪的中點錐距，其大端與小端的螺旋角差值越小。

　　銑刀盤直徑對於小輪齒槽寬的影響

　　當一對齒輪副的參數確定後，其輪齒兩端螺旋角的差別是決定小輪齒槽寬的主要因素。小輪大小端齒槽寬的計算公式分別為：

　　在大輪大端齒槽寬數值相同的情況下，我們可以分析刀盤直徑對於小輪輪齒大端齒槽軸承寬的影響。

　　由上節的公式可以看出，刀盤直徑的變化直接影響輪齒大端和小端的螺旋角。而從小輪大端齒槽寬的計算公式可以看出，刀盤半徑是通過公式中的第一項和第四項的螺旋角余弦體現的壓克力。公式中的第四項中的齒側間隙是由大端測定並且是固定的，因此可以看做是第一項中的變化對小輪齒槽寬影響較大。

　　當考慮到精切刀頭的磨損及輪齒加工的表面質量時，精切余量在小輪大端和小端的變化是個關鍵因素。為獲得比較均勻的精切加工余量，必須盡量減小小輪大端和小端的齒槽寬的差別。


　　銑刀盤直徑對於傾斜根線的輪齒收縮的影響

　　傾斜根線（TRL）即為在弧齒錐齒輪設計中，對標准齒根線傾斜一定角度，使得內錐距處輪齒變矮，大端處輪齒變高。因而，小端齒槽寬可以增大，大端齒槽寬隨之減小，由此大小輪兩者輪齒兩端齒根高近似相同，以減少齒槽寬的變化。



　　Pd為齒輪的徑節。在根線傾斜方式中，雖然根線可以圍繞輪齒上的任何截面傾斜，但應用最多的為根線圍繞齒寬中點截面傾斜（TRLM)。沿齒寬中點傾斜時，在輪齒中點保持了要求的工作齒高，同時避免輪齒兩端的根切和齒頂寬變窄。當刀盤半徑減小時，也減小，當時，為零，即為等高齒的情況。

　　傾斜根線技術有以下優點：可以減少使用各種刀盤半徑的齒輪齒槽寬的收縮。由於刀頂距的選擇是受齒槽寬收縮的影響的，可用的最大刀頂距是受輪齒的最小齒槽寬所限制的，所以齒槽寬收縮的減少使刀頂距的選擇範圍更大了。空壓機