制造汽车变速箱时,为得到合适的中心距,有时需要采用负变位齿轮,如齿轮负变位过大,与配对齿轮啮合时轻易发生过渡曲线干涉,且这种干涉有时不易正确校验。下面以我厂生产的变速箱齿轮为例,介绍齿轮过渡曲线干涉的校验方法以及避免干涉的措施。齿轮过渡曲线的相关参数为:法向模数mn=2.5mm,齿数Z1=34,法向压力角n=22.5,分度圆螺旋角=3027,法向变位系数xn1=-0.8762,齿顶圆直径da1=100.22-0.20mm,齿根圆直径df1=85.46-0.10-0.05mm,有效渐开线=37,法向变位系数xn2=-1.1509,齿顶圆直径da2=107.8-0.20mm,中心距A=97mm。齿轮过渡曲线的外形与齿轮刀具参数有关,加工齿轮1的原剃前滚刀的法向齿形参数见图1(留剃余量为0.07mm)。首先采用计算法校验齿轮过渡曲线)cost2Acos式中:t——齿轮分圆端面压力角,且tant=tanu/cos式中:db1、db2——分别为齿轮1、2的基圆直径,且原滚刀法向齿形db1=mnZ1cost2cosdb2=mnZ2costcos将相关参数值代进式(3),可计算出8.8948.722,显然满足齿轮不发生过渡曲线干涉的条件。为保证干涉校验的可靠性,再采用作图法对该齿轮副进行过渡曲线所示滚刀法向齿形转换为端面齿形,根据齿轮展成原理用AutoCAD软件模拟滚齿过程(模拟前可先往除留剃余量),得出齿轮1的端面齿形(见图2a中曲线的端面齿形。按照齿轮啮合过程,先使齿轮2的齿廓在节圆处与齿轮1的齿廓相切,再使齿轮2绕齿轮1在节圆处作纯转动,从而得到齿轮2与齿轮1啮合时所需的齿槽外形(见图2a中曲线)。原过渡曲线b分析齿轮过渡曲线干涉情况:显然齿轮在区域内不会发生过渡曲线干涉,这与前述计算结果相符;但在区域可观察到齿轮1齿槽过窄,将与齿轮2发生过渡曲线在该处受到挤压的实际现象一致。如采用计算法对该处齿形进行过渡曲线干涉校验,计算过程将十分复杂。导致发生过渡曲线干涉的原因是齿轮负变位过大,因此,除非受到中心距的限制,应避免采用过大的负变位。避免齿轮过渡曲线干涉的措施为避免齿轮过渡曲线干涉,可采取以下几方面的措施:在齿轮强度答应的情况下,可适当减小齿轮的齿根圆直径。在本例中,可将滚刀的法向压力角由n=22.5减小为n=20,改进后的滚刀法向齿形见图3。在齿轮2齿顶圆直径不变的情况下,用AutoCAD软件模拟改进后的滚刀加工出的齿轮啮合状态(见图4),发现齿轮副不会发生过渡曲线干涉,证实改进方案有效。在实际生产中,为确保不会发生过渡曲线-0.20mm。