齒條概念

齒條是與齒輪相配的一種條形零件。它等于直徑無限大的一個齒輪周緣的一段。一邊均勻分布著許多齒，與齒輪相嚙合，將轉(zhuǎn)動變?yōu)橐苿?，或?qū)⒁苿幼優(yōu)檗D(zhuǎn)動。齒條是長條形，一側(cè)有齒，可認(rèn)為是一個直徑無窮大的齒輪上的一段。

（1） 由于齒條齒廓為直線，所以齒廓上各點具有相同的壓力角，且等于齒廓的傾斜角，此角稱為齒形角，標(biāo)準(zhǔn)值為20°。

（2） 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數(shù)。

（3） 與齒頂線平行且齒厚等于齒槽寬的直線稱為分度線（中線），它是計算齒條尺寸的基準(zhǔn)線。

齒條的主要參數(shù)有：齒槽寬、齒頂高、齒根高、齒高、齒厚、齒根圓半徑等。如圖1所示。

齒條齒槽

齒槽是齒輪的齒與齒間的凹陷部分。

齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間稱為齒槽或齒間。齒槽的大小以槽寬來表示，齒槽寬可分為端面槽寬和法向槽寬兩種。

(1)端面齒槽寬 (槽寬)——在端平面 上，一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長，以字母e表示。對任意圓周上的槽寬則以字母e_i表示。

(2)法向齒槽寬(法向槽寬)——在斜齒輪的一個齒槽內(nèi)，其兩側(cè)齒線的法向螺旋線 位于該齒槽內(nèi)的弧長，稱法向槽寬。

齒條齒頂

介于分度圓與齒頂圓之間的部分，稱為齒輪齒頂。其徑向距離稱為齒頂高，以字母 h_a表示。圓柱齒輪齒頂高由下式計算：

m——齒輪模數(shù)。

齒條齒根

介于分度圓與齒根圓之間的部分，稱為齒根。其徑向距離稱為齒根高，以字母h_f表示。圓柱齒輪齒根高按下式計算：

C——圓柱齒輪頂隙系數(shù)，對于正常齒C=0.25，對于短齒C=0.3；

m——齒輪的模數(shù)。

（1）齒輪的跳動、全齒深、公法線、齒向是否合格一齒擺差、周節(jié)誤差是否超差。

（2）齒輪、齒條安裝后安裝距是否合適。

（3）齒條、齒輪嚙合間隙應(yīng)是0.25*模數(shù)。

（4）齒條全齒深、跳動、公法線特別是齒向是否合格。

齒輪齒條加工方法：（1）滾齒（2）插齒（3）剃齒（4）磨齒（5）珩齒。

齒條滾齒

用齒輪滾刀按展成法加工齒輪、蝸輪等的齒面。

在滾齒機(jī)上用齒輪滾刀加工齒輪的原 理，相當(dāng)于一對螺旋齒輪嚙合的原理。

滾刀實質(zhì)上是一個螺旋角很大的螺旋齒 輪，因為齒數(shù)很少 (單頭滾刀齒數(shù)K=1)， 牙齒又很長，可以繞軸線很多圈，所以成了 一個螺旋升角很小的蝸桿——滾刀基本蝸 桿。經(jīng)過開槽和鏟齒后，這個蝸桿便成為具 有切削刃和前、后角的齒輪滾刀了。

齒輪滾刀和被加工齒輪的展成運動，當(dāng)滾刀旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于一個齒 條在軸向移動，這個移動就相當(dāng)于假想齒條 與被加工齒輪的嚙合運動，因此滾刀和被加 工齒輪之間有下列要求：

(1)滾刀的法向模數(shù)m_n刀和法向齒形角 α_on刀應(yīng)與被加工齒輪的相應(yīng)參數(shù)相等。

(2)滾刀和被加工齒輪必須嚴(yán)格保持一 對螺旋齒輪嚙合的運動關(guān)系，即：

n_工——工件每分鐘轉(zhuǎn)速；

z_工——工件的齒數(shù)；

K——滾刀的頭數(shù)。

(3)為了使?jié)L刀的螺旋方向和被加工齒 輪的齒向一致，滾刀軸線應(yīng)該與齒輪端面傾 斜一個安裝角γ_安，在滾切直齒 圓柱齒輪時，γ_安=λ_f，式中λ_f為滾刀的螺 旋升角。當(dāng)滾切斜齒輪時γ_安=β_f±λ_f，式中 β_f為被加工齒輪的螺旋角。當(dāng)滾刀與工件 的螺旋方向相反時取“ ”號，相同時取 “-” 號。

滾齒時除了滾刀的轉(zhuǎn)動n_刀(切削運 動)，滾刀與工件之間的展成運動外，滾刀還 需要有沿工件軸向的走刀運動δ_軸，這三個 運動構(gòu)成了滾齒的基本運動。

滾切斜齒輪時也必須有這三個基本運 動，但是由于斜齒輪牙齒沿齒寬上是螺旋 線，所以它要求滾刀在軸向走刀S_軸的同時， 工件還要附加轉(zhuǎn)動。即既要求工件和滾刀嚴(yán) 格保持展成的運動關(guān)系，又要求滾刀軸向走 刀到工件的一個導(dǎo)程T時，工件具有多轉(zhuǎn)或 少轉(zhuǎn)一圈的附加運動。

滾齒是最常用的切齒方法。它能加工直 線、斜齒和修正齒形的圓柱齒輪。滾齒精度 一般可以達(dá)到7～8級，最高精度達(dá)到4～5 級，甚至達(dá)到3級。由于滾齒的整個切削過程是連續(xù)的， 因此生產(chǎn)率較高。

齒條插齒

用插齒刀按展成法或成形法加工內(nèi)、外 齒輪或齒條等的齒面。

插齒和滾齒一樣，也是利用展成法來加 工的。插齒刀就象是一個具有前、后角而形 成切削刃的齒輪，所以插齒刀加工齒輪原理 相當(dāng)于一對兩軸線平行的圓柱齒輪嚙合的原 理。

插齒時插齒刀作上、下往復(fù)的切削運 動，切削速度以每分鐘的雙行程次數(shù)來表 示。同樣，插齒刀和被加工齒輪必須保持一 對圓柱齒輪嚙合的運動關(guān)系，即：

z_刀，z_工——插齒刀與工件的齒數(shù)。

開始插齒時，為了逐步切至全齒深，插齒刀必須有徑向進(jìn)給運動，徑向進(jìn)給量δ_徑是以插齒刀每次雙行程的徑向進(jìn)給數(shù)來表 示。當(dāng)切至調(diào)整好的深度時，徑向進(jìn)給自行停止。徑向進(jìn)給過程和進(jìn)給量一般由凸輪來控制。

插齒刀作上下往復(fù)運動中，向下是切削運動，向上是空行程。為了避免空行程時擦 傷已加工的齒面和減少插齒刀的磨損，工件需要有讓開插齒刀的讓刀運動。

插齒精度一般可達(dá)到7～8級，最高精度可達(dá)6級。 2100433B

直齒條，即齒線是垂直于齒的運動方向的直線齒條。

中文名稱

直齒條

英文名稱

spur rack

定　　義

齒線是垂直于齒的運動方向的直線齒條。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級學(xué)科），傳動（二級學(xué)科），齒輪傳動（三級學(xué)科）

1988年12月10日，《齒條精度》發(fā)布。

1989年7月1日，《齒條精度》實施。