摘要：在汽车变速器
齿轮加工过程中，目前我公司采用的滚—剃齿（或插齿）工艺，每道工序中都需要控制齿轮齿厚
参数，以保证最终产品要求的齿轮侧隙。
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cm^Fi5 关键词：中心距 法向基节 基圆螺旋角 基圆弧齿厚 分度圆弧齿厚 公法线长度 M值 R值
5?XIp6%x +|zcjI'=O 1 按产品图给定参数确定推导工艺检测齿厚的思路：
h9I vuv' PiF &0; 由于目前神龙公司产品图都是法国PAS集团提供的，产品图中给定的齿轮参数与国内常见参数略有不同，具体见下表：
ws< (LH 6 B*,Mu4A 
"RLv{D<)J, o((!3H{ D 当我们拿到零件图纸开始着手编制齿轮加工工艺时，我们应根据产品图纸给定的参数换算成工艺中需要的参数，如：齿轮模数、分度圆螺旋角、变位系数等，并确定便于线边检测的热后终检的齿厚值。而我们通常检测齿厚可以选择下列任意一种方式：
rLp (}^ !M;><b}=5 1. 固定弦齿厚；
; P9cjfSn 2. 分度圆弧齿厚；
?V' zG&n@ 3. 公法线长度；
Lb} $)AcC 4. 量球（棒）跨距：M值；
pd}Cg'}X 5. 量球球底与被测齿轮中心距：R值。
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# 我公司目前普遍采用的齿厚测量方式均为R值检测法。这种方法的优点是：检测
精度高，误差小，操作简单迅速，适用于大批量生产。缺点是：需要专用的R值检测装置，检具一次性投入成本高，对于单件和小批量加工不够经济。
\JbOT%1 1`)e}p& 在确定了一种零件的终检R值后，我们要通过试切和预批量来跟踪
热处理变形量，应多测几次取平均值；在之前还要根据工艺手册余量推荐值作为参考，并通过试验确定滚齿工序应给剃齿工序留多少剃齿余量，以齿形完全剃起来，该值越小越经济，一方面可提高剃齿刀寿命，还可以得到更好的齿面粗糙度。工艺试验均以R值数据来跟踪。
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'd" l#fwNM/F 2 换算过程中关键步骤：
'|@? R |i0 # "!q_@b,D 2.1 根据法向基节，确定齿轮的法向模数：
Q|( G - \`Ow)t: Pbn=π*mn*cos(αn)
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JBG 5DmW5w 'p 2.2 根据基圆螺旋角，换算成分度圆螺旋角：
R?i C"s! 8C8,Q\WV(~ sin(βb)=sin(β)*cos(αn)
&9F(C R 2k M;7: 2.3 根据基圆弧齿厚最大和最小值，分别推出分度圆弧齿厚最大和最小值：
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w}= T,/:5L9 Sbt=S*rb/(r*cos(β))+db*inv(αt)
kV:T2}]|H l$ufW| 2.4 由分度圆（或基圆）弧齿厚计算出径向变位系数最大和最小值：
lw=!v%L tA{h x - Sn=π*mn/2+2*x*mn*tan(αn)
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5[; 'nN'bVl/ 2.5 通过以上计算出的各参数结合产品图给定的已知参数，以分度圆（或基圆）弧齿厚为主线，就可以方便的求出我们工艺所需要的各项齿厚：公法线长度、固定弦齿厚、M值及R值等。这些均可在生产线用相应检测工具测量出实际值，以便随时监控并调整生产状况，保证与产品图纸的符合性。
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F|~ 2.6 公法线长度计算：
xl ,(=L] SGP)A(,k9 2.6.1 计算当量齿数：
GUC.t7! I6Ga'5bV Zn=Z*INVαt/INVαn 或Zn=Z/COS3(β)
x Tf|u RX?y}BDo0 2.6.2 计算跨齿数并园整为整数：
.O6(Q I*
fVz0H1\J& K=(Zn/180°)*arccos(Zn*cos(αn) /(Zn+2*Xn))+0.5
*;[g Ga~ yR1v3D4E 2.6.3 计算标准公法线长：
#:s *Hy= s@(ME1j(U! Wk*=cosαn*[π*(k-0.5)+z'*invαn]
N2 .Ym;^ w7Ij=!) 2.6.4 计算变位增减量值：
@{U@?6eZ }~Ir & △W*=2*Xn*sinαn ，将变位系数Xn按最大和最小值分别代入。
c'
Q4Fzj0' -lS(W^r4 2.6.5 计算实际公法线长度值：
ZKt`>KZ ;k
(M 4? Wk=mn*(Wk*+△W*)，得到实际公法线长度的最大和最小值。
0 DX)%s,KO Ynl Zyw! 2.7 固定弦齿厚计算：
AmB*4p5b RC!9@H5S# 2.7.1. 计算固定弦齿厚：
|p`}vRv
Uh y' C Sc=mn*(cosαn)^2*(π/2 +2*x*tanαn)
Ou{V DE =0mn6b9-= 2.7.2 计算固定弦齿高：
o^W.53yX FD/=uIXH2 hc=ha-0.5*Sc*tanαn
R5=M{ ?*&5`Xh 2.8 M值（量球跨距）和R值（球底半径值）计算：
v]y=+* A 88Vl1d &b 2.8.1 量棒(球)中心压力角渐开线函数：
_2X6c, E| y
invαMt=invαt+dp/(mn*z*cosαn) +2*xn*tanαn/z-π/(2*z)
v)JS4KS '?1g_C QsS 2.8.2 球心压力角弧度初值（按经验公式）：
;]>a7o MH/bJtNq αMt0=(invαMt)^(1/3)-3*invα/7.9
]h'*L` X*t2h3 "} 2.8.3 球心压力角角度值（按经验公式）：
mD7kOOMY
lBLL45%BIN αMt=(invαMt+αMt0-tan(αMt0)/ tan(αMt0))^2+αMt0
auAwZ i/ UN|S!&C $ 2.8.4 Rm值(球心距)：
F#a'N c9 c~u91h? Rm=d*cosα/(2*cosαMt)
dg#w !etB ]v#T9QQN 2.8.5 R值(球底)奇偶齿同：
k,61Va 465?,EpS Re=Rm-dp
4e?MthJ> .V@3zzv\ 2.8.6 偶数齿M值：
P52qt N< "E nxVV Me=2*Rm+dp
BK1I_/_! 7
lu_E.Bv 2.8.7 奇数齿M值：
lsU`~3nr C?g<P0h Mj=2*Rm*cos(π/（2*z)+dp
~^l;~& hVh,\d&2t 2.8.8 计算反渐开线函数方法二：当在2.8.1中求出测量量球中心压力角渐开线函数后，用牛顿迭代公式：XK+1=XK-f(XK)/f＇(XK) ，其中k=0，1，2，．．．，推导出： αk+1=αk-（tanαk-αk-invαk/(tanαk)^2 ，用Excel编制一个小程序将2.8.1中计算出的值代入αk 可以得到更为精确的球心压力角的角度值。见求反渐开线程序
\f' = 7MIrrh k 3 计算工艺要求的R值：
[y"Yi PK \hP.Q;"MtO 以上计算出的均为产品图要求的齿厚对应值，在自己编制的Excel程序中输入热处理变形量和留剃量，我们就可以得到我们需要的滚齿和剃齿工艺要求的R值了。原程序计算步骤见Excel附表一（共3页）：齿厚计算程序
,zh_-2^X B# 4'3Y- 3 由齿厚计算程序可确定MA5档主动齿轮齿厚工艺控制范围见下表：
a}[rk*QmZ (};/,t1#$ 
D{6<,#P{w x!fgZr{ 
)) I[@D1b 3x>Y 
`! <#'PR JvY s6u 
;Qidf}: =l>=]O~h 参考文献
e?:1wU 1 齿轮手册编委会. [齿轮手册]上册 第一版 机械工业出版社出版 1990年11月重庆第1版 第2-3到2-49页 .
pzb`M'Z?C 2 《小模数齿轮测量手册》编写组. [小模数齿轮测量手册].第一版 国防工业出版社出版 1972年11月第一版 第54~66页； 第184~365页。
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r （作者：神龙汽车有限公司 龚昌钧）
