小模數(shù)花鍵滾扎輪設(shè)計計算

1、小模數(shù)花鍵滾軋輪設(shè)計計算小模數(shù)花鍵軸的冷滾軋工藝具有高效率、無切屑、被加工件的尺寸一致性好、滾軋輪壽命長等一系列優(yōu)點，它尤其適用于大批量生產(chǎn)。通常采用雙滾軋輪的加工型式，兩滾扎輪的尺寸相同并由機床傳動鏈保持同向等速旋轉(zhuǎn)機床的一滾軋頭固定，另一滾軋頭靠油缸作徑向進給運動以此 將工件滾軋成形.現(xiàn)介紹滾軋輪的設(shè)計方法：1. 工件滾軋前的毛坯直徑dz:滾軋輪的設(shè)計與工件滾軋前的毛坯直徑dz有關(guān)，直徑dz是按照滾軋前和滾軋后工件軸截面的面積相等原那么確定的且按下式計算：dz=z/ 二ldb2(tg : a2-tg : f2)/3+Sada-Sfdf 1+db2"2式中：Z-工件齒數(shù)db-工件基

2、圓直徑m-模數(shù)，工件壓力角以及滾軋輪的公稱壓力角df-工件齒根圓直徑:a-da圓上的壓力角且：a=COS-1db/da:f-df圓上的壓力角且：f=cos-1db/dfSa-da 圓上的弧齒厚且 sa=da(s/d+inv : -inva)sf-df 圓上的弧齒厚且 sf=df(s/d+inv >-invf)s-工件分度圓上弧齒厚：d-工件分度圓直徑且d=mz上式的推導過程從略2. 選定滾軋輪齒 Z0 按機床的最大中心距選定 Z03. 確定滾軋輪齒頂圓直徑 da0 滾軋時，由滾軋輪帶開工件作旋轉(zhuǎn)運動，在開始滾軋時，為了不使工件軋“ 花 牙，要求滾 軋輪的齒頂圓與工件毛坯外圓作純滾動。 由

3、此得 da0=dzo.Zao/Z. 但是， 由于開始滾軋時輪齒嚙合 的重和度遠小與 1，因此從理論上講兩者又不可能實現(xiàn)純滾動，此時，工件雖有一定的轉(zhuǎn)動慣量， 但仍不免有“打滑現(xiàn)象。故實際滾軋輪的齒頂圓直徑 dao,應比上述的計算值略有加大，以此對“打滑 現(xiàn)象進行彌補。下面為計算 dao 的經(jīng)驗公式：dao=(dz/z +0.0028)Zo-0.000005Zo2為了盡量減少上述的“ 打滑 現(xiàn)象，對于采用雙滾軋輪的加工型式，工件齒數(shù) Z 最好設(shè)計成奇數(shù) 齒，以使一個滾軋輪的齒槽對準工件而最易產(chǎn)生“ 打滑 時，另一滾軋輪的齒頂正好對準工件而 處于帶開工件旋轉(zhuǎn)的最有利位置。4. 工件與滾軋輪的最終中

4、心距 aa=(dao+df)/25. 工件與滾軋輪的最終嚙合角a /a / =cos -1m(z+z o)cos a /2a6. 滾軋輪分度圓直徑 d0d0=mz7. 工件與滾軋輪的最終節(jié)圓直徑 d / ,doxd / =db/cos a /do / =d0cos a /cos a /8. 工件節(jié)圓d /上弧齒厚sxs / =d / (s/d +inv a -inv a x )/ n9. 滾軋輪節(jié)圓do,上弧齒厚so /so / = n mcos a /cos a ，- s /10. 滾軋輪壓力角a o在滾軋過程中， 由于工件 dz 圓的上部齒面與下部齒面所受到擠壓應力的差異， 使工件上部齒

5、形形成塌角。為了對此進行補償，必須對滾軋輪的壓力角作修正，即滾軋輪的壓力角ao應取的比工件壓力角a小。例如模數(shù)m=o.75.齒數(shù)z=42.壓力角a =35 °材料為低碳合金鋼，硬度為HB16o-2oo的小模數(shù)花鍵軸其滾軋輪的壓力角a o=34 °5 '.壓力角的修正值與工件的材料硬 度及其齒形參數(shù)有關(guān)，通常有試驗確定。滾軋輪的以下各項齒輪參數(shù)均考慮用ao進行計算。11. 滾軋輪基圓直徑 dbodbo=mzocos a o12. 滾軋輪分度圓上弧齒厚 soso=do(so, /do, +inva o, -inva )式中a o,-滾軋輪經(jīng)修正的嚙合角，且 cos a

6、o, =dbo/dox13. 滾軋輪公法線長度 WkoWko=(k-1) n mcos a o+cos a o(so+mzoinv a o)式中K-跨測齒數(shù)14. 滾軋輪的全齒高 ho滾軋輪的齒全高ho應盡量取的比工件的齒全高h大些，以增大滾軋輪的適用范圍。初選ho后，再對滾軋輪齒根圓上的齒槽寬進行驗算，當其對滾軋輪的制齒無困難時， 才能確定ho值通過以上計算就得到了滾軋輪的齒形參數(shù)：齒數(shù)zo,模數(shù)mo,滾軋輪的壓力角a o ,分度圓直徑do，分度圓上弧齒厚so，公法線長度 Wko，齒全高ho，齒頂圓直徑do，基圓直徑db.15. 滾軋輪用損后再生當滾軋輪使用磨損后，可以將其輪齒磨去，減少其齒

7、數(shù)，并重新按上述過程 計算 和重 新 開齒 ，以 制作 出 一再 生的 滾軋 輪。在 機床 中心 距允許的 范圍內(nèi) ， 一滾軋輪往往能再生屢次。16. 按工件毛坯直徑 dz 計算其滾軋后的齒頂圓直徑 da有時工件毛坯是現(xiàn)成的，或者是為了利用現(xiàn)成的滾軋輪，而將工件毛坯直徑 作成與其相適應的尺寸?？傊?，此時的 直徑 dz 與第一節(jié)所述的計算值有差異。要去將工件滾軋至所須齒厚時的齒頂圓直徑do.由第一節(jié)中的公式可得下面迭代式(單調(diào)收斂) :a a=tg-13k-(s/d +inv a -inva o)/cos a o2+tg a f31/3式中 k= n /z(dz 2-df2)+s odf/db 2于是得齒頂圓直徑