機械設計基礎根切

機械設計基礎根切演講人：日期:CATALOGUE目錄02根切產生機理01根切現(xiàn)象定義03根切影響因素04根切預防措施05根切檢測與分析06工程應用實例01PART根切現(xiàn)象定義基本概念解析根切定義刀具在加工過程中，齒根處的過渡曲線與相鄰齒槽的過渡曲線相交的現(xiàn)象。01根切原因刀具的齒頂與齒根的干涉，以及刀具與工件的相對位置和角度等因素導致。02根切影響根切會降低齒輪的彎曲強度，易產生應力集中和疲勞裂紋，影響齒輪的傳動性能和使用壽命。03根切形成條件6px6px6px刀具的齒數(shù)越多，齒頂角越大，越容易產生根切。刀具齒數(shù)壓力角越大，刀具的齒頂與齒根的干涉越嚴重，越容易產生根切。壓力角模數(shù)越大，齒厚越大，根切的可能性也越大。模數(shù)010302通過調整刀具的變位系數(shù)，可以減小或避免根切的產生。刀具變位系數(shù)04幾何特征描述根切深度根切曲線根切面積根切錐度根切深度是指根切部分與齒輪分度圓之間的距離，是衡量根切程度的重要參數(shù)。根切曲線是描述根切部分形狀的曲線，其形狀和位置與刀具參數(shù)和加工條件有關。根切面積是指根切部分所占的面積，其大小與根切深度和根切曲線的形狀有關。根切錐度是指根切部分與齒輪軸線之間的夾角，其大小影響根切部分的強度和剛度。02PART根切產生機理齒輪嚙合原理齒輪嚙合基本定律包括齒形嚙合定律和節(jié)距相等定律，決定了齒輪傳動的準確性和平穩(wěn)性。漸開線齒形嚙合方式齒輪齒形通常為漸開線，漸開線齒形能保證齒輪在嚙合過程中接觸點處的運動速度方向一致，從而減少磨損和噪音。齒輪嚙合方式包括正嚙合和斜嚙合，正嚙合是指兩齒輪的軸線平行，而斜嚙合則是指兩齒輪的軸線不平行。123刀具參數(shù)影響刀具齒形刀具的齒形會直接影響齒輪的齒形，不合適的刀具齒形會導致根切和齒頂變尖等問題。01刀具前角刀具前角的大小會影響切削力和切削熱，前角過大可能導致刀具磨損加快和根切現(xiàn)象。02刀具后角刀具后角的大小會影響切削部分與已加工表面的摩擦，后角過小會導致切削阻力增大，從而引起根切。03材料變形作用在切削過程中，金屬材料會因為受到擠壓而產生塑性變形，塑性變形程度與材料的性質、狀態(tài)以及切削參數(shù)有關。塑性變形在切削過程中，刀具對金屬材料的作用力會使其發(fā)生彈性變形，當?shù)毒唠x開后，材料會恢復原狀，但塑性變形部分會保留下來。彈性變形金屬材料在切削過程中會發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，即材料因塑性變形而導致硬度和強度提高，這會增加切削難度和根切的風險。加工硬化03PART根切影響因素模數(shù)與壓力角模數(shù)決定了齒輪的齒距和大小，模數(shù)越大，齒輪的齒距和厚度就越大，根切的可能性就越小。模數(shù)壓力角決定了齒輪的齒形和嚙合情況，壓力角越大，齒輪的齒形越尖，齒頂越窄，根切的可能性就越大。壓力角0102齒數(shù)臨界值每種齒輪都有一個最小齒數(shù)臨界值，低于該齒數(shù)時，齒輪的根部強度會大幅降低，容易產生根切。最小齒數(shù)兩個相嚙合的齒輪齒數(shù)之比也會影響根切的產生，齒數(shù)比過大或過小都可能導致根切。齒數(shù)比刀具類型限制01刀具齒形不同的刀具齒形對根切的產生有不同的影響，合理選擇刀具齒形可以有效減少根切。02刀具角度刀具的前角、后角等角度對根切的產生也有影響，刀具角度過大或過小都可能增加根切的風險。04PART根切預防措施變位修正技術原理通過改變齒輪的變位系數(shù)，使得齒輪的齒頂圓與齒根圓之間的間隙增大，從而避免根切現(xiàn)象的發(fā)生。變位類型應用包括正變位和負變位，正變位可以增加齒輪的輪齒強度，負變位則可以減小齒輪的節(jié)圓直徑。廣泛應用于齒輪傳動中，特別是在小齒輪中更為常見。123齒頂修緣處理效果通過齒頂修緣處理，可以有效地降低齒輪的噪聲和振動，提高齒輪的傳動平穩(wěn)性。03包括直線修緣和曲線修緣，曲線修緣更符合齒輪的實際嚙合情況。02修緣方式齒頂修緣在齒輪的齒頂部位進行修緣處理，使齒頂變得更為平滑，以減少齒輪在嚙合時產生的干涉和摩擦。01優(yōu)化設計方法通過優(yōu)化齒輪的參數(shù)，如模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角等，使得齒輪的嚙合更加合理，從而減少根切現(xiàn)象的發(fā)生。齒輪參數(shù)優(yōu)化齒形優(yōu)化仿真分析通過改進齒輪的齒形，使其更加符合嚙合原理，減少嚙合時的干涉和摩擦。利用先進的仿真分析技術，對齒輪的嚙合過程進行模擬和分析，提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在的根切問題。05PART根切檢測與分析檢測標準方法視覺檢測通過肉眼或放大鏡觀察機械部件的根切情況，檢測根切的大小、位置和形狀等。測量檢測使用專業(yè)的測量工具如卡尺、測厚儀等，對根切部位進行精確的測量和數(shù)據(jù)記錄。無損檢測使用超聲波、X射線等無損檢測技術，檢測根切內部的缺陷和異常情況，保證機械部件的質量和可靠性。誤差影響分析刀具的磨損、角度和位置等參數(shù)的變化，會對根切的大小和形狀產生影響。刀具參數(shù)誤差機床的精度和剛性不足，會導致根切位置和尺寸出現(xiàn)偏差。機床精度誤差材料的硬度、韌性和塑性等特性，會影響根切的形成和刀具的磨損情況。材料因素通過切削仿真軟件，模擬根切的形成過程，預測根切的大小和形狀，為優(yōu)化切削參數(shù)提供依據(jù)。仿真軟件應用切削仿真利用有限元分析軟件，對根切部位進行應力分析，評估機械部件的強度和剛度是否滿足要求。應力分析通過仿真軟件，對不同工藝方案進行比較和優(yōu)化，選擇最佳的根切方案和工藝參數(shù)，提高機械部件的質量和效率。工藝優(yōu)化06PART工程應用實例汽車變速箱齒輪根據(jù)變速箱的傳動比、扭矩和轉速等參數(shù)，選擇合適的齒輪類型，如直齒、斜齒或螺旋齒等。齒輪類型與選擇為提高齒輪的耐磨性、抗疲勞強度和耐腐蝕性，選擇合適的齒輪材料，如滲碳鋼、氮化鋼等，并進行相應的熱處理工藝。通過調整齒輪的中心距、齒厚等參數(shù)，控制齒輪的嚙合間隙，以減少齒輪傳動過程中的噪聲和振動。齒輪材料與熱處理根據(jù)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角等參數(shù)，計算齒輪的幾何尺寸，確保齒輪的嚙合精度和傳動平穩(wěn)性。齒輪參數(shù)設計01020403齒輪嚙合間隙調整根據(jù)機床的傳動系統(tǒng)和使用要求，設計齒輪箱的結構形式，如分級傳動、分流傳動等，并確定齒輪的布置方式。齒輪箱結構設計根據(jù)齒輪的傳動速度和功率損失，設計合理的潤滑系統(tǒng)和散熱結構，以保證齒輪箱的正常運轉和長期使用。齒輪箱潤滑與散熱選擇合適的齒輪與軸的聯(lián)接方式，如鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、過盈配合等，確保齒輪與軸的聯(lián)接牢固可靠。齒輪與軸的聯(lián)接010302機床齒輪箱設計通過優(yōu)化齒輪參數(shù)、齒輪箱結構以及采用減振材料等措施，降低齒輪箱的噪聲水平，提高機床的整體性能。齒輪箱噪聲控制04減速器根切控制根切對齒輪強度的影響根切會降低齒輪的齒根強度，增加齒輪的彎曲疲勞風險，從而影響減速器的傳動性能和壽命。根切控制方法通過調整齒輪的變位系數(shù)、模數(shù)等參