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。
;a{ :%t 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
R%D'`*+ 4 1a. #o 1 按产品图给定参数确定推导工艺检测齿厚的思路：
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I1 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：
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KOz(TZ?u !HeSOzN 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：
}N0 Qm[R 1 ?* 1. 固定弦齿厚；
(+<1*5BEkT 2. 分度圆弧齿厚；
VQ5nq'{v 3. 公法线长度；
W|:lVAP.|} 4. 量球（棒）跨距：M值；
me6OPc;:! 5. 量球球底与被测齿轮中心距：R值。
C ;QAT +
b$=[nfG 我公司目前普遍采用的齿厚测量方式均为R值检测法。这种方法的优点是：检测
精度高，误差小，操作简单迅速，适用于大批量生产。缺点是：需要专用的R值检测装置，检具一次性投入成本高，对于单件和小批量加工不够经济。
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< #GDe0 8rOw 在确定了一种零件的终检R值后，我们要通过试切和预批量来跟踪
热处理变形量，应多测几次取平均值；在之前还要根据工艺手册余量推荐值作为参考，并通过试验确定滚齿工序应给剃齿工序留多少剃齿余量，以齿形完全剃起来，该值越小越经济，一方面可提高剃齿刀寿命，还可以得到更好的齿面粗糙度。工艺试验均以R值数据来跟踪。
m'\ 2:mDu0 mkh"Kb*{ 2 换算过程中关键步骤：
4'4\ ,o :c9U>1`g& 2.1 根据法向基节，确定齿轮的法向模数：
.h &k jD V7 G7&' Pbn=π*mn*cos(αn)
@_:]J1 jw7 ?m$a6'2-,J 2.2 根据基圆螺旋角，换算成分度圆螺旋角：
~8"8w(CG*I [gy*`@w sin(βb)=sin(β)*cos(αn)
X|0R= n] {~|OE -X][ 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：
jdE 5~a+ X U/QA
[K Sbt=S*rb/(r*cos(β))+db*inv(αt)
w.,Q1\*rPp LK6; ? m 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：
)o-Q!<*1 ZxV"(\$n Sn=π*mn/2+2*x*mn*tan(αn)
I$E.s* B9 b@3 _L4~ 2.5 通过以上计算出的各参数结合产品图给定的已知参数，以分度圆（或基圆）弧齿厚为主线，就可以方便的求出我们工艺所需要的各项齿厚：公法线长度、固定弦齿厚、M值及R值等。这些均可在生产线用相应检测工具测量出实际值，以便随时监控并调整生产状况，保证与产品图纸的符合性。
pfu1 O6R J psPNa 2.6 公法线长度计算：
"&+"@ < OGl$W>w1 2.6.1 计算当量齿数：
ebPgYxVZR :l|%17N Zn=Z*INVαt/INVαn 或Zn=Z/COS3(β)
|#6QThK MlLb|!,)T 2.6.2 计算跨齿数并园整为整数：
|6=p{ y N2.AK H K=(Zn/180°)*arccos(Zn*cos(αn) /(Zn+2*Xn))+0.5
={LMdC~5X z1^gDjkZ 2.6.3 计算标准公法线长：
s"Pf+aTW meN2ZB ?Y Wk*=cosαn*[π*(k-0.5)+z'*invαn]
*@d&5 3~nnCR[R 2.6.4 计算变位增减量值：
*tm0R> ?! Y0 D}g3` △W*=2*Xn*sinαn ，将变位系数Xn按最大和最小值分别代入。
PJ cwH6m r$]HIvJD 2.6.5 计算实际公法线长度值：
DW)2 m; ^v.,y3 Wk=mn*(Wk*+△W*)，得到实际公法线长度的最大和最小值。
hXqD<? /-#I_ >:8' 2.7 固定弦齿厚计算：
sdQ kT# %y @as"JAN 2.7.1. 计算固定弦齿厚：
>A@Y$. D#& q&6P{ Sc=mn*(cosαn)^2*(π/2 +2*x*tanαn)
s KlDu BD`2l!d 2.7.2 计算固定弦齿高：
L%>n>w V+I|1{@i0 hc=ha-0.5*Sc*tanαn
i1S>yV^l 2h[ 85\4 2.8 M值（量球跨距）和R值（球底半径值）计算：
[HCAmnb keB&Bjd& 2.8.1 量棒(球)中心压力角渐开线函数：
{uGP&cS~( KiJT!moB invαMt=invαt+dp/(mn*z*cosαn) +2*xn*tanαn/z-π/(2*z)
< yC &3yD_P_3 2.8.2 球心压力角弧度初值（按经验公式）：
hs}8xl n u'M
39{ αMt0=(invαMt)^(1/3)-3*invα/7.9
qhT@;W/X Zh _|m#) 2.8.3 球心压力角角度值（按经验公式）：
JPGzrEaZ i\W/C αMt=(invαMt+αMt0-tan(αMt0)/ tan(αMt0))^2+αMt0
tU_y 6 Yv:55+ e!| 2.8.4 Rm值(球心距)：
,_"AT! r QR1{ w'c Rm=d*cosα/(2*cosαMt)
Ot]Ru,y->+ To ?W?s 2.8.5 R值(球底)奇偶齿同：
3> Y 6) V{< xf f Re=Rm-dp
hUYd0qEbEt %'[&U# - 2.8.6 偶数齿M值：
f%V4pzOc" A'2w>8 Me=2*Rm+dp
.nyfYa+ Nj?/J47?, 2.8.7 奇数齿M值：
WD1G&5XP +zy=50, Mj=2*Rm*cos(π/（2*z)+dp
PG,_^QGCX c q$i 2.8.8 计算反渐开线函数方法二：当在2.8.1中求出测量量球中心压力角渐开线函数后，用牛顿迭代公式：XK+1=XK-f(XK)/f＇(XK) ，其中k=0，1，2，．．．，推导出： αk+1=αk-（tanαk-αk-invαk/(tanαk)^2 ，用Excel编制一个小程序将2.8.1中计算出的值代入αk 可以得到更为精确的球心压力角的角度值。见求反渐开线程序
e*L.U~ZR T8 ^5=/ 3 计算工艺要求的R值：
E8-P"`Qba l GVEpCS} 以上计算出的均为产品图要求的齿厚对应值，在自己编制的Excel程序中输入热处理变形量和留剃量，我们就可以得到我们需要的滚齿和剃齿工艺要求的R值了。原程序计算步骤见Excel附表一（共3页）：齿厚计算程序
4fe7U=# ;Y U*3uq 7 由齿厚计算程序可确定MA5档主动齿轮齿厚工艺控制范围见下表：
bR V+>;L0@ ! %c'$f/ 
VO"(" 7L C*` mM'# 
w+N> h;j s M +WkN}{ 
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f4BnX(1u VqS#waNrx 参考文献
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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 .
aJcf`<p 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。
HQB(* D&S26jrZ （作者：神龙汽车有限公司 龚昌钧）
