汽車變速器在設計過程中，為了匹配發(fā)動機輸入扭距，通常需要先確定中心距，在中心距給定后，為了使主、被動齒輪可以正常嚙合，需要控制配對齒輪的齒側(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)間隙是通過保證配對齒輪分度圓(或基圓)弧齒厚來實現(xiàn)的。由于現(xiàn)在生產(chǎn)過程中分度圓齒厚不便于準確測量，通常將其轉(zhuǎn)化為R值或公法線長度來間接保證。R值控制既準確又很方便適時監(jiān)控和調(diào)整。
齒側(cè)間隙應嚴格按設計要求控制，如果過大會引起嚙合時沖擊力變大，增加噪音;而齒側(cè)間隙太小會使齒輪嚙合時不宜形成油膜，潤滑不好引起點蝕破壞齒輪表面粗糙度，還可能 由于齒輪運轉(zhuǎn)箱內(nèi)油溫升高，齒厚熱漲引起齒輪點蝕甚至燒結(jié)。這些都會影響齒輪傳動，降低使用壽命。
因此控制加工過程中齒厚是至關重要的。
一、按產(chǎn)品圖給定參數(shù)確定推導工藝檢測齒厚的思路
由于目前我公司產(chǎn)品圖均是在國外成熟汽車變速器基礎上引進消化并國產(chǎn)化而來的，齒輪參數(shù)與國內(nèi)常見參數(shù)略有不同，舉例見表1。
當拿到零件圖樣開始著手編制齒輪加工工藝時，應根據(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的熱后終檢的齒厚值。而通常檢測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)公法線長度;
(4)量球(棒)跨距：M值;
(5)量球球底與被測齒輪中心距：R值。
我公司目前普遍采用的齒厚測量方式均為R值檢測法。這種方法的優(yōu)點是：檢測精度高、誤差小、操作簡單迅速，適用于大批量生產(chǎn)。缺點是：需要專用的R值檢測裝置，檢具一次性投入成本高，對于單件和小批量加工不夠經(jīng)濟。
在確定了一種零件的終檢R值后，要通過試切和預批量來跟蹤熱處理變形量，應多測幾次取平均值。此前還要根據(jù)工藝手冊余量推薦值作為參考，并通過試驗確定滾齒工序應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，一方面可提高剃齒刀壽命，還可以得到更好的齒面粗糙度。工藝試驗均以R值數(shù)據(jù)來跟蹤。
二、換算過程中關鍵步驟
(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)弧齒厚計算出徑向變位系數(shù)
的最大和最小值：
(5)通過以上計算出的各參數(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齒厚：公法線長度、固定弦齒厚、M值及R值等。這些均可在生產(chǎn)線用相應檢測工具測量出實際值，以便隨時監(jiān)控并調(diào)整生產(chǎn)狀況，保證與產(chǎn)品圖樣的符合性。
(6)公法線長度計算。
1)計算當量齒數(shù)：
2)計算跨齒數(shù)并園整為整數(shù)：
3)計算標準公法線長：
4)計算變位增減量值：
將變位系數(shù)
按最大和最小值分別代入。
5)計算實際公法線長度值：
得到實際公法線長度的最大和最小值。
(7)固定弦齒厚計算。
1)計算固定弦齒厚：
2)計算固定弦齒高：
(8)M值(量球跨距)和R值(球底半徑值)計算。
1)量棒(球)中心壓力角漸開線函數(shù)：
2)球心壓力角弧度初值(按經(jīng)驗公式)：
3)球心壓力角角度值(按經(jīng)驗公式)：
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)計算反漸開線函數(shù)方法二：當求出測量量球中心壓力角漸開線函數(shù)后，用牛頓迭代公式：
其中
推導出：
，用Excel編制一個小程序?qū)⒂嬎愠龅闹荡?A bbbb="/gongyi/gongyiedit/UploadFile/2012217135642560.jpg" target=bbbbbb rel=nofollow>
，可以得到更為精確的球心壓力角的角度值。
求反漸開線函數(shù)的方法在齒厚計算程序中是比較關鍵的一步，有興趣的朋友不妨自己編制一個程序來驗算。
三、計算工藝要求的R值
以上計算出的均為產(chǎn)品圖要求的齒厚對應值，在自編的Excel程序中分別輸入通過實驗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。齒厚計算原程序略。由齒厚計算程序可確定MA5檔主動齒輪齒厚工藝控制范圍，如表2所示。
四、結(jié)論
以上齒厚檢測方式均是以基圓(或分度圓)弧齒厚為基礎，每種方式中通過數(shù)學變換，均可得到包含基圓(或分度圓)弧齒厚的計算公式。在現(xiàn)生產(chǎn)過程中，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需求不斷增加，新增近十余種齒輪需要新編制生產(chǎn)準備 及加工工藝卡，用該程序進行計算，可以快速準確地確定滾、剃、插齒輪齒厚的加工參數(shù)，大大提高工作效率。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
