在汽車變速器齒輪加工過(guò)程中，目前普便采用的是滾-剃齒(或精插齒)工藝，每道工序中都需要控制齒輪齒厚參數(shù)，以保證最終產(chǎn)品要求的齒輪側(cè)隙。

　　汽車變速器在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了匹配發(fā)動(dòng)機(jī)輸入扭距，通常需要先確定中心距，在中心距給定后，為了使主、被動(dòng)齒輪可以正常嚙合，需要控制配對(duì)齒輪的齒側(cè)間隙。我公司汽車變速器齒輪法向齒側(cè)間隙通?？刂圃?.04~0.06m m之間，而齒側(cè)間隙是通過(guò)保證配對(duì)齒輪分度圓(或基圓)弧齒厚來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中分度圓齒厚不便于準(zhǔn)確測(cè)量，通常將其轉(zhuǎn)化為R值或公法線長(zhǎng)度來(lái)間接保證。R值控制既準(zhǔn)確又很方便適時(shí)監(jiān)控和調(diào)整。

　　齒側(cè)間隙應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制，如果過(guò)大會(huì)引起嚙合時(shí)沖擊力變大，增加噪音;而齒側(cè)間隙太小會(huì)使齒輪嚙合時(shí)不宜形成油膜，潤(rùn)滑不好引起點(diǎn)蝕破壞齒輪表面粗糙度，還可能 由于齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)箱內(nèi)油溫升高，齒厚熱漲引起齒輪點(diǎn)蝕甚至燒結(jié)。這些都會(huì)影響齒輪傳動(dòng)，降低使用壽命。

　　因此控制加工過(guò)程中齒厚是至關(guān)重要的。

　　一、按產(chǎn)品圖給定參數(shù)確定推導(dǎo)工藝檢測(cè)齒厚的思路

　　由于目前我公司產(chǎn)品圖均是在國(guó)外成熟汽車變速器基礎(chǔ)上引進(jìn)消化并國(guó)產(chǎn)化而來(lái)的，齒輪參數(shù)與國(guó)內(nèi)常見(jiàn)參數(shù)略有不同，舉例見(jiàn)表1。

　　當(dāng)拿到零件圖樣開(kāi)始著手編制齒輪加工工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖樣給定的參數(shù)換算成工藝中需要的參數(shù)，如齒輪模數(shù)、分度圓螺旋角、變位系數(shù)等，并確定便于線邊檢測(cè)的熱后終檢的齒厚值。而通常檢測(cè)齒厚可以選擇下列任意一種方式：

　　(1)固定弦齒厚;

　　(2)分度圓弧齒厚;

　　(3)公法線長(zhǎng)度;

　　(4)量球(棒)跨距：M值;

　　(5)量球球底與被測(cè)齒輪中心距：R值。

　　我公司目前普遍采用的齒厚測(cè)量方式均為R值檢測(cè)法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：檢測(cè)精度高、誤差小、操作簡(jiǎn)單迅速，適用于大批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是：需要專用的R值檢測(cè)裝置，檢具一次性投入成本高，對(duì)于單件和小批量加工不夠經(jīng)濟(jì)。

　　在確定了一種零件的終檢R值后，要通過(guò)試切和預(yù)批量來(lái)跟蹤熱處理變形量，應(yīng)多測(cè)幾次取平均值。此前還要根據(jù)工藝手冊(cè)余量推薦值作為參考，并通過(guò)試驗(yàn)確定滾齒工序應(yīng)給剃齒工序留多少剃齒余量，原則上以齒形全部被剃齒刀包容加工完成，該值越小越經(jīng)濟(jì)，一方面可提高剃齒刀壽命，還可以得到更好的齒面粗糙度。工藝試驗(yàn)均以R值數(shù)據(jù)來(lái)跟蹤。
換算過(guò)程中關(guān)鍵步驟#e#二、換算過(guò)程中關(guān)鍵步驟

　　(1)根據(jù)法向基節(jié)，確定齒輪的法向模數(shù)：

　　(2)根據(jù)基圓螺旋角，換算成分度圓螺旋角 ：

　　(3)根據(jù)基圓弧齒厚最大和最小值，分別推出分度圓弧齒厚最大和最小值：

　　(4)由分度圓(或基圓)弧齒厚計(jì)算出徑向變位系數(shù)的最大和最小值：

　　(5)通過(guò)以上計(jì)算出的各參數(shù)，結(jié)合產(chǎn)品圖給定的已知參數(shù)，以分度圓(或基圓)弧齒厚為主線，就可以方便地求出工藝所需的各項(xiàng)齒厚：公法線長(zhǎng)度、固定弦齒厚、M值及R值等。這些均可在生產(chǎn)線用相應(yīng)檢測(cè)工具測(cè)量出實(shí)際值，以便隨時(shí)監(jiān)控并調(diào)整生產(chǎn)狀況，保證與產(chǎn)品圖樣的符合性。

　　(6)公法線長(zhǎng)度計(jì)算。

　　1)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：

　　2)計(jì)算跨齒數(shù)并園整為整數(shù)：

　　3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公法線長(zhǎng)：

　　4)計(jì)算變位增減量值：

　　將變位系數(shù)按最大和最小值分別代入。

　　5)計(jì)算實(shí)際公法線長(zhǎng)度值：得到實(shí)際公法線長(zhǎng)度的最大和最小值。

　　(7)固定弦齒厚計(jì)算。

　　1)計(jì)算固定弦齒厚：

　　2)計(jì)算固定弦齒高：

　　(8)M值(量球跨距)和R值(球底半徑值)計(jì)算。

　　1)量棒(球)中心壓力角漸開(kāi)線函數(shù)：

　　2)球心壓力角弧度初值(按經(jīng)驗(yàn)公式)：

　　3)球心壓力角角度值(按經(jīng)驗(yàn)公式)：

　　4)值(球心距)：

　　5)R值(球底)奇偶齒同：

　　6)偶數(shù)齒M值：

　　7)奇數(shù)齒M值：

　　8)計(jì)算反漸開(kāi)線函數(shù)方法二：當(dāng)求出測(cè)量量球中心壓力角漸開(kāi)線函數(shù)后，用牛頓迭代公式： 其中推導(dǎo)出：，用Excel編制一個(gè)小程序?qū)⒂?jì)算出的值代入，可以得到更為精確的球心壓力角的角度值。

　　求反漸開(kāi)線函數(shù)的方法在齒厚計(jì)算程序中是比較關(guān)鍵的一步，有興趣的朋友不妨自己編制一個(gè)程序來(lái)驗(yàn)算。

　　三、計(jì)算工藝要求的R值

　　以上計(jì)算出的均為產(chǎn)品圖要求的齒厚對(duì)應(yīng)值，在自編的Excel程序中分別輸入通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得的熱處理變形量平均值和留剃量，就可以得到我們需要的滾齒和剃齒工藝要求的R值了。齒厚計(jì)算原程序略。由齒厚計(jì)算程序可確定MA5檔主動(dòng)齒輪齒厚工藝控制范圍，如表2所示。

　　四、結(jié)論

　　以上齒厚檢測(cè)方式均是以基圓(或分度圓)弧齒厚為基礎(chǔ)，每種方式中通過(guò)數(shù)學(xué)變換，均可得到包含基圓(或分度圓)弧齒厚的計(jì)算公式。在現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，我們回經(jīng)常遇到增加的變形產(chǎn)品，如450系列和650系列，變速器的齒輪速比常隨著市場(chǎng)需求不斷增加，新增近十余種齒輪需要新編制生產(chǎn)準(zhǔn)備 及加工工藝卡，用該程序進(jìn)行計(jì)算，可以快速準(zhǔn)確地確定滾、剃、插齒輪齒厚的加工參數(shù)，大大提高工作效率。