变位齿轮的切制及齿形特点

  如前述,用齿条刀具加工齿轮时,当刀具中心线与加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动时,则切出的齿轮为标准齿轮。这是轮齿咋分度圆上的齿厚等于齿条中心线上的齿槽宽（nm/2），如图5-19中虚线所示。由图可见，当道具在虚线所示位置时，由于其齿顶线超过了啮合极限点N，故所切制出的标准齿轮发生根切现象。当以切削标准齿轮的位置为基准，改变刀具的位置,使得刀具从切削标准齿轮的位置沿径向移动一段距离,该距离称为刀具的变位量,以xm表示.其中m为模数，x称为变位系数。规定刀具远离轮坯中心的变位系数为正（即正变位），刀具靠近轮坯中心的变位系数为负（即负变位）。显然，当刀具变位后，与分度圆相切并作纯滚动的已不是刀具的中线而使机床节线。这样切出的齿轮称为变为齿轮，如图中实线所示。由图可见，要是被切的齿轮不发生根切，则只要刀具退出一定距离，使其齿顶线不超过啮合极限点N即可。故采用变位齿轮可以使齿数z小于zmin的齿轮不产生根切。

  切削变位齿轮和切削标准齿轮所用的刀具相同，分度运动的传动比也是一样的，所以两者的模数和压力角相等，因而他们的分度圆和基圆也相等。由此可见，变为齿轮的齿廓曲线和标准齿轮的齿廓曲线是同一个基圆上展成的渐开线，不过取用不同的部位而已，如题5-20所示。图中双点画线、实现和虚线分别为正变位齿轮、标准齿轮和负变位齿轮的齿廓曲线。因此变位齿轮仍能保持定传动比正确啮合传动。

  将变位齿轮（表5-4）与标准齿轮（表5-3）加以比较可知：变化齿轮的模数、齿数、分度圆和基圆与标准齿轮的一样，并无变化；但是变位齿轮的齿厚、齿顶圆、齿根圆及齿形与标准齿轮不同，发生了变化。故采用变位齿轮，不仅在被切齿轮的齿数Z小于Z时，可以避免根切，而且当时机中心距a与标准中心距不等时，可用变位齿轮来凑配中心距，还可采用变位齿轮来提高齿轮的强度和承载能力。