齒輪的修型再深入學(xué)習(xí)
現(xiàn)代齒輪傳動(dòng)的要求越來越高：
可靠——高功率密度、長的壽命、更高的效率
安靜——低震動(dòng)、低噪音
為什么要修形？
但是由于傳遞誤差的存在（主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)輪速度波動(dòng)兩的衡量指標(biāo)。一般用轉(zhuǎn)角誤差乘齒輪基圓半徑得到的線性尺寸表示，齒輪副的動(dòng)態(tài)激勵(lì)包括內(nèi)部激勵(lì)和外部激勵(lì)兩項(xiàng)。齒輪的制造裝配誤差和系統(tǒng)變形引起的錯(cuò)位這兩項(xiàng)構(gòu)成了齒輪的嚙合偏差，并且一些齒輪的工作載荷和速度變化范圍較大，這使得變速齒輪的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
這些因素導(dǎo)致齒輪并不能按照理想的情況去運(yùn)行，而是會(huì)產(chǎn)生一些不利的情況：
那么為了應(yīng)對前面的那些情況，需要在設(shè)計(jì)之初就將影響因素納入考慮，故需要在齒輪上進(jìn)行修形設(shè)計(jì)，變速齒輪的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，我并沒有深入系統(tǒng)的進(jìn)行過學(xué)習(xí)和研究，這里就不班門弄斧了，有興趣的小伙伴們自行研究。下面重點(diǎn)在與幾種齒輪的修形形式和要求。
齒輪的修形的幾種形式
針對具體應(yīng)用對漸開線柱面（直齒輪）或漸開線螺旋面（斜齒輪）的不同形式的微量改變稱為齒輪修形。主要有以下幾種：
齒形修形
齒向修形
對角修形
拓?fù)湫扌?/strong>
1.齒形修型：
線性修形
鼓形修形
線性修緣修根修形
拋物線修緣修根修形
下面是ISO 21771中給出的圖示，分別是線性、鼓形和修緣修根。
2.齒向修形：
同樣給出ISO 21771 給出的圖示：
3.對角修形：
扭曲修形
ISO 21771 給出的圖示
4.拓?fù)湫扌停?/strong>
ISO 21771 給出的圖示
齒輪修形的目標(biāo)
通過改善載荷在齒面上的分布狀況(表現(xiàn)為接觸斑點(diǎn))提高承載能力
通過減小傳遞誤差降低振動(dòng)噪音
修形的的手段有那些？
傳統(tǒng)方法：根據(jù)齒面實(shí)際接觸狀況反復(fù)修改，在很多情況下無法實(shí)現(xiàn)，周期長成本高?，F(xiàn)在多采用分析軟件進(jìn)行對條件加以設(shè)置，通過增加修形來計(jì)算模擬實(shí)際情況。但是就算有了軟件，對于操作者也提出了一些條件，例如對傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際工況比較了解，對齒輪的加工制造過程比較清楚才能做出比較符合實(shí)際情況，更為全面和準(zhǔn)確的分析。
修形參數(shù)表達(dá)方式
下面是一個(gè)齒輪修形的圖形要求：
上圖是一個(gè)修緣修根的修形圖，橫坐標(biāo)是修形的量，縱坐標(biāo)是對應(yīng)的修形直徑。有三條線，中間是理論的修形要求，左右兩根給出了公差范圍。有的修行圖縱坐標(biāo)標(biāo)注的漸開線對應(yīng)的展開長度或者壓力角，他們之間可以相互轉(zhuǎn)換，拿到要求注意一下即可。下面的圖將鼓形的最高點(diǎn)出未考慮公差，因?yàn)辇X距偏差已經(jīng)包括了。
修形的大小和修型的范圍都是要經(jīng)過分析計(jì)算的，如何選擇不是本次學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。那么這次的重點(diǎn)是什么：就是如何把修形圖上要求代表的理論齒輪繪制出來？修形的要求框圖首先要看懂，他是我們制造加工齒輪的評(píng)判依據(jù)，框圖往往和齒輪的檢測儀器是相互匹配的。在設(shè)計(jì)相關(guān)刀具和砂輪齒形時(shí)，需要將理論修形后的齒輪的齒形繪制出來。下面是我為了完成這項(xiàng)任務(wù)，目前做了的一些工作，還沒有完成。
繪制修形曲線
1.修形量的定義
繪制修形曲線之前，需先搞清楚修形量到底是什么？修形量我理解它是在齒輪的齒廓上的某一位置偏離標(biāo)準(zhǔn)漸開線（由參數(shù)計(jì)算出的漸開線）位置的大小，那么這個(gè)偏移量就要清楚是如何定義的，我們看看下面的這張圖：
修形線在齒頂位置的修形量有三種定義方式：
①橫坐標(biāo)差值，這種在齒頂修緣表示非常常見。
②沿著標(biāo)準(zhǔn)漸開線的法線方向，iso中給出的圖例是這中方式。
③修形位置所在圓的弧長，這其實(shí)是以齒厚最為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。
有了上面的認(rèn)識(shí)，給定了同一個(gè)修形量，例如50μ，不同的定義方式這50μ繪制出來的形狀是有所區(qū)別的。
2.修型曲線的形式
修形曲線是從修形開始點(diǎn)到修形結(jié)束點(diǎn)點(diǎn)一段曲線，曲線的種類千差萬別，查閱了先關(guān)資料，修形曲線主流分為：漸開線型、直線型、圓弧型和拋物線型。下面是一篇論文中給出的修型曲線方程，大家有興趣可以研究研究：
我也繪制了幾種修形曲線，一起來看看：
圖中黑色虛線是標(biāo)準(zhǔn)漸開線，黃色是直線，紅色為漸開線，綠的為拋物線，藍(lán)色為圓弧。修形的結(jié)合種類比較多，還有鼓形，所以繪制比較復(fù)雜，目前僅僅完成了這一小部分，后面還有很多工作需要完成。
我是woodykissme，定期分享有關(guān)，機(jī)械傳動(dòng)及齒輪加工方面的內(nèi)容，對這方面感興趣的小伙伴，可以關(guān)注我。希望能夠與大家討論一下：
齒輪的設(shè)計(jì)及加工方法，加工齒輪所用的刀具設(shè)計(jì)、制造及使用方面的相關(guān)問題。
齒輪刀具設(shè)計(jì)計(jì)算方法，相關(guān)應(yīng)用程序的開發(fā)，CAD二次開發(fā)自動(dòng)繪圖等的相關(guān)技術(shù)問題。
刀具應(yīng)用方面，刀具的切削參數(shù)、涂層和使用壽命，加工中遇到的問題和解決辦法等問題。
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