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(wú)限大的一個(gè)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(dòng)變?yōu)橐苿?dòng)，或?qū)⒁苿?dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)。齒條是長(zhǎng)條形，一側(cè)有齒，可認(rèn)為是一個(gè)直徑無(wú)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(diǎn)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(jì)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(lái)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(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)，以字母e表示。對(duì)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(gè)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(zhǎng)，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(jì)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(jì)算：

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

m——齒輪的模數(shù)。

（1）齒輪的跳動(dòng)、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(dòng)、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(duì)螺旋齒輪嚙合的原理。

滾刀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒 輪，因?yàn)辇X數(shù)很少 (單頭滾刀齒數(shù)K=1)， 牙齒又很長(zhǎng)，可以繞軸線很多圈，所以成了 一個(gè)螺旋升角很小的蝸桿——滾刀基本蝸 桿。經(jīng)過(guò)開(kāi)槽和鏟齒后，這個(gè)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)滾刀旋轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)齒 條在軸向移動(dòng)，這個(gè)移動(dòng)就相當(dāng)于假想齒條 與被加工齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，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(duì)螺旋齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)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(gè)安裝角γ_安，在滾切直齒 圓柱齒輪時(shí)，γ_安=λ_f，式中λ_f為滾刀的螺 旋升角。當(dāng)滾切斜齒輪時(shí)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(shí)取“ ”號(hào)，相同時(shí)取 “-” 號(hào)。

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

滾切斜齒輪時(shí)也必須有這三個(gè)基本運(yùn) 動(dòng)，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(shí)， 工件還要附加轉(zhuǎn)動(dòng)。即既要求工件和滾刀嚴(yán) 格保持展成的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，又要求滾刀軸向走 刀到工件的一個(gè)導(dǎo)程T時(shí)，工件具有多轉(zhuǎn)或 少轉(zhuǎn)一圈的附加運(yùn)動(dòng)。

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(jí)，最高精度達(dá)到4～5 級(jí)，甚至達(dá)到3級(jí)。由于滾齒的整個(gè)切削過(guò)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(lái)加 工的。插齒刀就象是一個(gè)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(duì)兩軸線平行的圓柱齒輪嚙合的原 理。

插齒時(shí)插齒刀作上、下往復(fù)的切削運(yùn) 動(dòng)，切削速度以每分鐘的雙行程次數(shù)來(lái)表 示。同樣，插齒刀和被加工齒輪必須保持一 對(duì)圓柱齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即：

z_刀，z_工——插齒刀與工件的齒數(shù)。

開(kāi)始插齒時(shí)，為了逐步切至全齒深，插齒刀必須有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，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(lái)表 示。當(dāng)切至調(diào)整好的深度時(shí)，徑向進(jìn)給自行停止。徑向進(jìn)給過(guò)程和進(jìn)給量一般由凸輪來(lái)控制。

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

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

直齒條，即齒線是垂直于齒的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向的直線齒條。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），傳動(dòng)（二級(jí)學(xué)科），齒輪傳動(dòng)（三級(jí)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(shí)施。