齒輪

齒輪加工如何選擇材料

  齒輪加工形式多種多樣，應(yīng)用領(lǐng)域也是十分廣泛，齒輪應(yīng)按照使用時(shí)的工作條件選用合適的材料。齒輪材料的選擇對(duì)齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。 很多人對(duì)齒輪加工如何選擇材料感到疑惑，那么下面就介紹一下齒輪加工如何選擇材料呢？

   非金屬材料中的夾布膠木、尼龍、塑料也常用于制造齒輪。這些材料具有易加工、傳動(dòng)噪聲小、耐磨、減振性好等優(yōu)點(diǎn)，使用于輕載、需減振、低噪聲、潤(rùn)滑條件差的場(chǎng)合。

   有色金屬作為齒輪材料的有黃銅HPB59-1青銅QSNP10-1和鋁合金LC4。

   速度教高的齒輪傳動(dòng)，齒面容易產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)選擇齒面硬度較高而硬層較厚的材料；有沖擊載荷的齒輪傳動(dòng)，輪齒容易折斷，應(yīng)選擇韌性較好的材料；低速重載的齒輪傳動(dòng)，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度大，齒面硬度高的材料。

   45鋼熱處理后有較好的綜合機(jī)械性能。在開(kāi)動(dòng)刨齒機(jī)前，應(yīng)先盤動(dòng)手輪2～3轉(zhuǎn)，觀察無(wú)誤后，方準(zhǔn)開(kāi)動(dòng)機(jī)床，空運(yùn)轉(zhuǎn)15min，檢查各部位是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，溫升正常，潤(rùn)滑油路暢通無(wú)阻礙后，方準(zhǔn)刨齒加工。經(jīng)過(guò)正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可減少淬火過(guò)程中的變形。因?yàn)?5鋼淬透性差 整體淬火后材料變脆，變形也大，所以一般采用齒面表面淬火，硬度可達(dá)HRC52-58。適合于機(jī)床行業(yè)，7級(jí)精度以下的齒輪。

   40Cr是中碳合金鋼，和45鋼相比，少量鉻合金的加入可以使金屬晶粒細(xì)化，提高強(qiáng)度、改善淬透性，減少了淬火時(shí)的變形。

   使齒輪獲得高的齒面硬度而心部又有足夠韌性和教高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度的方法是滲碳淬火，一般選用低碳合金鋼18CrMnTi，它具有良好的切削性能，滲碳時(shí)工件的變形小，淬火硬度可達(dá)到HRC56-62，殘留的奧氏體量也少，多用于汽車，、拖拉機(jī)中承載大而有沖擊的齒輪。淬火時(shí)，加熱溫度依鋼的成分而定，淬火介質(zhì)則根據(jù)鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。

   38CrMoAlA氮化鋼經(jīng)氮化處理后，比滲碳淬火的齒輪具有更高的耐磨性與耐腐蝕性，變形很小，可以不磨齒，多用來(lái)作為高速傳動(dòng)中需要耐磨的齒輪材料。

   鑄鐵容易鑄成復(fù)雜的形狀，容易切削，成本低，但其抗彎強(qiáng)度、耐沖擊和耐磨性能差。故常用于受力不大、無(wú)沖擊、低速的齒輪。

斜齒圓柱齒輪齒面的形成原理

當(dāng)角βb＝0時(shí)，形成直齒圓柱齒輪的齒廓曲面。

8.9.2 斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)

斜齒圓柱齒輪的端面齒廓為準(zhǔn)確的漸開(kāi)線，法面齒廓為jing確的漸開(kāi)線，如圖8.27 所示。它的端面與法面參數(shù)不相同。

(1)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(2)　斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt

(3)　斜齒圓柱齒輪的法面壓力角與端面壓力角

(4)　斜齒輪的齒頂高系數(shù)與齒根高系數(shù)

(5)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(6)　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)斜齒圓柱齒輪的模數(shù)、壓力角與螺旋角之關(guān)系為

8.9.3　斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪

8.9.4 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

左上圖為直齒輪傳動(dòng)的嚙合面，左下圖為斜齒輪傳動(dòng)的嚙合面，圖中B2B2 表示一對(duì)輪齒進(jìn)入嚙合的位置， B1B1表示輪齒脫離嚙合的位置.

8.9.5　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1) 嚙合特性好、2) 重合度大、3) 不產(chǎn)生根切的小齒數(shù)較直齒少。

缺點(diǎn)：工作時(shí)產(chǎn)生軸向力。

8.9.6 交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)

當(dāng)兩個(gè)斜齒輪的法面模數(shù)相等，法面壓力角相等，螺旋角不相等時(shí)，它們組成交錯(cuò)軸傳動(dòng)。它們的工作齒面為點(diǎn)接觸。

(1) 中心距 a= (d1 d2) / 2 = mn(Z1 / cosβ1 Z2 / cosβ2) / 2

(2) 傳動(dòng)比 i12=ω1/ω2=Z2 / Z1= (d2 / mt2 ) / (d1 / mt1)= d2cos β2 / mn2/(d1cos β1 / mn1) =d2 cos β2 / (d1 cos β1)

     鏈輪是齒輪中的一種，它不是輪與輪直接嚙合，而是輪與鏈條嚙合，所以加工要求要低的多。

     一、齒輪是通過(guò)互相嚙合來(lái)傳動(dòng)的，型號(hào)單位多為公制，用模數(shù)表示。傳動(dòng)的功率和速度范圍較大。結(jié)構(gòu)緊湊可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，、使用壽命長(zhǎng)。鏈輪是用鏈條來(lái)傳動(dòng)的，型號(hào)單位一般是英制的。有單排、雙排和多排的。適用于低速、重載和高溫條件下。精密齒輪磨齒加工流程如何調(diào)整精密齒輪（精密齒輪磨齒加工）滾刀的安裝角：切斜齒輪(包括螺旋齒輪)時(shí)，合理選擇滾刀的螺線方向，對(duì)滾切齒輪精度有一定的影響。和齒輪相比，可以用在兩軸中心較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。

     二、一般來(lái)說(shuō)鏈輪是用懸掛鏈條來(lái)傳動(dòng)的，型號(hào)單位一般是英制的。有單排、雙排和多排的。適用于低速、重載和高溫條件下。和齒輪相比，可以用在兩軸中心較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。齒輪是通過(guò)互相嚙合來(lái)傳動(dòng)的，型號(hào)單位多為公制，用模數(shù)表示。傳動(dòng)的功率和速度范圍較大。本文首先分析了漸開(kāi)線齒輪齒廓的形成原理及其相關(guān)特性，結(jié)合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對(duì)塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進(jìn)行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。結(jié)構(gòu)緊湊可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，、使用壽命長(zhǎng)。

     三、它們的主要區(qū)別：

     1、齒輪是漸開(kāi)線齒形，而鏈輪是“三圓弧一直線”齒形。

     2、齒輪可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)，而鏈輪只能實(shí)現(xiàn)平行軸間的傳動(dòng)。

     3、齒輪是通過(guò)兩齒輪的輪齒相互嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，而兩鏈輪間要通過(guò)鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

     4、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，而鏈輪可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞。

　　5、在通常情況下，鏈傳動(dòng)有較高的鏈輪輪齒與鏈條同時(shí)參加嚙合且鏈輪齒槽圓弧大、齒輪應(yīng)力集中小的特點(diǎn)，因此，鏈傳動(dòng)有較大的承載能力，輪齒表面磨損也相對(duì)輕;

　　6、由于鏈條具有較好的彈性，加上鏈條的每個(gè)鉸鏈部位能貯存潤(rùn)滑油，因此，與剛性接觸的輪齒來(lái)比較，具有較好的緩沖能力和吸振能力;

　　7、在傳動(dòng)能力受到空間限制，要求中心距小，瞬時(shí)傳動(dòng)比要求恒定，或者傳動(dòng)比要求太大、轉(zhuǎn)速極高、噪聲要求很小的情況下，鏈條傳動(dòng)的性能不如齒輪傳動(dòng)。