理解修形齒輪圖


??????? 當(dāng)我們拿到這樣的修形圖紙的時候很容易疑惑這個修形曲線代表的意義是什么呢?下面我們結(jié)合上面圖紙實例給大家具體講講圖紙要表達(dá)的意思是什么。

????? 左側(cè)有表格數(shù)據(jù),這個表格數(shù)據(jù)是注明了一些特定位置的修形量。根據(jù)這個修形量,我們畫出右邊的齒形修形圖。右邊的齒形修形圖就是我們齒輪加工完后上齒輪綜合測量儀測量獲得報告的線圖形狀。圖形的縱坐標(biāo)是展長,橫坐標(biāo)是修形量。
????? 看到這里相信大家會有很多問題了。為什么齒輪綜合測量儀能反饋齒面質(zhì)量?為什么理想漸開線的報告是一條直線?修形齒輪的齒形測量曲線是怎么約束齒面形狀的呢?
????? 接下來我們一個問題一個問題的回答。
????? 為什么齒輪綜合測量儀能反饋齒面質(zhì)量?齒輪綜合測量儀本質(zhì)上其實就是一個輪廓儀,只是被測工件可以旋轉(zhuǎn)。我們看到的報告其實就是“輪廓儀”探針的運動軌跡。類似輪廓儀的原理掃過齒面來實現(xiàn)對齒面加工質(zhì)量的評估。
????? 為什么理想漸開線的報告是一條直線?因為一般輪廓儀掃過齒面其實你看不出來加工是否合格的。因為無法通過肉眼評估探針軌跡走的是不是漸開線。這個時候聰明的工程師就引入了被測工件可旋轉(zhuǎn)的方法,利用漸開線特性,齒輪按固定角速度ω旋轉(zhuǎn)的時候,探針在與基圓相切的直線軌跡上按線速度v運動,如果齒輪是完美漸開線,那么探針就是勻速直線運動。其中速度v等于齒輪基圓半徑乘以角速度ω。
????? 為了幫助理解我們看下模擬的演示視頻。

????? 了解了我們齒形的測量原理,那么修形圖怎么看應(yīng)該很簡單了吧。

????? 這個修形參數(shù)告訴我們,在齒輪直徑64.176mm處對應(yīng)的理論展長是15.327mm,修形量要0.015mm就是說我們探針在齒輪旋轉(zhuǎn)角度為31.151度的時候展開線上位置需要是15.327-0.015mm。在齒輪直徑62.592mm處對應(yīng)的理論展長是13.592mm,修形量為0,我們探針在齒輪旋轉(zhuǎn)角度為27.624度的時候展開線上位置需要是13.592-0mm。
???? 那在齒輪在62.592到64.176之間的修形量該怎么算呢?我們看圖,他是一條直線,豎坐標(biāo)是展開線長度,橫坐標(biāo)是修形量,那么完全可以根據(jù)幾何原理計算獲得齒輪任意圓上的修形量。同樣的道理,有的人會把齒形修形后形狀設(shè)計為圓弧鼓形,那么他至少會告訴你三個位置的修形量,根據(jù)三點確定一個圓的理論我們可以獲得這個圓的詳細(xì)參數(shù),那么在坐標(biāo)軸上任意展長對應(yīng)的修形量我們一樣可以算出來。
????? 在實際應(yīng)用中,我們會將齒輪任意圓上的修形量近似等于任意圓上的齒厚減小量。這樣我們可以方便又快速的獲得修形后的實際齒形。因為我們實物評估是否合格是按K圖要求來的。


????? 將齒輪任意圓上的修形量近似等于任意圓上的齒厚減小量帶來的誤差很小。而我們實物做出來只要能不出框就行了。有的企業(yè)會把這個K形圖打印后鏤空疊加到報告上查看,這也不失為一個方便的方法。

下面我們看下按上面要求修形后齒形與理論齒形的差異。
?

中間一部分區(qū)域是重合的,齒頂齒根被挖去了一點材料。


????? 齒向修形其實和齒形修形是差不多的。如果是直齒,那么齒輪不需要旋轉(zhuǎn),探針其實就和輪廓儀差不多了。如果是斜齒,那么齒輪會進(jìn)行一個旋轉(zhuǎn),保證探針從上往下掃描的理論軌跡是直線。旋轉(zhuǎn)多少角度呢?需要根據(jù)你齒輪參數(shù)換算獲得螺距,然后探針上下移動的時候齒輪旋轉(zhuǎn)的角度都可以計算獲得。而且探針理論速度和齒輪旋轉(zhuǎn)角速度也是線形關(guān)系的。這樣你螺旋角做得對了,那么也是一條直線,做的不對測量的實際線就會斜掉。如果齒向質(zhì)量不好,那么掃出來的線就會歪歪扭扭。齒向修形理解就很簡單啦,就是按圖紙上要求的,在齒向某個位置齒厚減小對應(yīng)修形量即可,探針自然會偏過去多少mm。我們看下僅進(jìn)行齒向修形的齒輪和理論齒面的差異。

只在中間有一點點重合。

兩端是修形量最大的地方,修形量的變化規(guī)律曲線為一段圓弧。