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剃前齒輪滾刀修緣尺寸計算機運算的優化方法

時間:2008-09-09瀏覽:372次收藏

如圖1所示,滾刀剃后齒頂修緣量為δ,修緣高度為ft。在一般情況下,只要能滿足加工條件,應使剃后齒輪的修緣角αd和修緣高度ft盡可能大(但當模數mn≤3時,ft最好不大于0.5)??梢?,修緣尺寸的確定是一個雙參數優化問題。筆者在編制計算修緣尺寸的計算機程序時,采取了以下優化步驟:

圖1 齒輪齒頂修緣

  (1)初始賦值時,對于剃后齒頂修緣量δ和修緣高度ft,如圖紙上有明確要求,則按要求值輸入;如圖紙上未作要求,則可根據模數mn和齒數z合理賦以較大的初始值,如mn=2,z=30時,可令δ=0.3,ft=0.45。對于修緣角αd,可先令αd=30°。
  (2)如圖2所示,由ft和αd求出滾刀上修緣起始點至齒頂的高度hd,并判斷hd≥1.95mn是否成立,如不成立,則按步長0.01遞減ft后重新運算。如此循環運行,直至ft不小于0.3時為止。

圖2 滾刀修緣起始點

  (3)ft確定后,按步長1″遞增αd,直至計算出的齒輪遞后齒頂修緣量δ滿足要求為止,此時的αd即為最大修緣角,如圖3所示。
  (4)根據hd和αd求出滾刀齒根槽間寬Wi(見圖3)。

圖3 求最大修緣角

  (5)判斷求得的齒根槽間寬Wi能否滿足Wi≥W(W為能修出齒根圓弧R2的最小槽寬),如Wi過小,可按以下方法解決:①若ft>0.35,則可繼續按步長0.01遞減ft,而αd保持不變,即同時減小ft和δ以增大Wi,如圖4所示。②若ft≤0.35,則只減小αd以增大Wi,如圖5所示。但應注意,此時W因αd的改變也在同時改變。顯然,αd減小時,δ也相應減小,因此,當αd遞減至30°而Wi仍不能滿足Wi≥W的要求時,為避免δ過小,則應將R2適當減小。

圖4 修緣角αd不變

圖5 減小修緣角αd

  (6)最后確定αd,并計算出δ。
  在上述優化過程中,均限定了循環下限,實際上,只要齒輪的參數、尺寸設計合理,一般不會出現達到循環下限仍無法滿足優化條件的情況,如果出現這種情況,則說明該齒輪無需進行修緣。

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