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漸開線齒輪
齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。
齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造,因此現(xiàn)代使用的齒輪中 ,漸開線齒輪占多數(shù),而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。
在壓力角方面,小壓力角齒輪的承載能力較??;而大壓力角齒輪,雖然承載能力較高,但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大,因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化,一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多,已遍及各類機(jī)械設(shè)備中。
另外,齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪;按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪;按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪;按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。
齒輪的制造材料和熱處理過程對齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前,齒輪多用碳鋼,60年代改用合金鋼,而70年代多用表面硬化鋼。按硬度 ,齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。
模數(shù)齒輪批量齒輪非標(biāo)齒輪
模數(shù)是決定齒大小的因素。齒輪模數(shù)被定義為模數(shù)制輪齒的一個(gè)基本參數(shù),是人為抽象出來用以度量輪齒規(guī)模的數(shù)。目的是標(biāo)準(zhǔn)化齒輪刀具,減少成本。直齒、斜齒和圓錐齒齒輪的模數(shù)皆可參考標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表。
隨著工業(yè)發(fā)展水平不斷提高,定制的大批量生產(chǎn)齒輪很多都使用非標(biāo)的模數(shù),使其意義被弱化。
如果齒輪的齒數(shù)一定,模數(shù)越大則輪的徑向尺寸也越大。模數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等要求制訂的。對於具有非直齒的齒輪,模數(shù)有法向模數(shù)mn、端面模數(shù)ms與軸向模數(shù)mx的區(qū)別,它們都是以各自的齒距(法向齒距、端面齒距與軸向齒距)與圓周率的比值,也都以毫米為單位。對於錐齒輪,模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。對于刀具,則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo等。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的應(yīng)用很廣。在公制的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中,標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項(xiàng)基本的參數(shù)。它對上述零件的設(shè)計(jì)、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等)。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運(yùn)動(dòng),借助于兩者之間的相對滑移,從齒面上剃下很細(xì)的切屑,以提高齒面的精度。
齒廓修形是相對于標(biāo)準(zhǔn)齒廓所進(jìn)行的微量修整
冶金齒輪箱的種類與應(yīng)用非常廣泛,主要通過齒輪間的嚙合與傳動(dòng)作用來實(shí)現(xiàn)加速、減速、改變傳動(dòng)方向、改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩或分配動(dòng)力,以滿足各種冶金設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)的需求。冶金齒輪箱不僅用于各種主機(jī)設(shè)備,如棒線材、型材或板材的粗扎、精軋和立輥等主傳動(dòng)齒輪箱,而且也用于眾多輔機(jī)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng),如飛剪、卷取機(jī)、穿孔機(jī)、縱切機(jī)以及輸送滾道等。作為關(guān)鍵的冶金設(shè)備之一,修形齒輪冶金齒輪箱能否穩(wěn)定可靠地運(yùn)行關(guān)系到整條生產(chǎn)線能否正常工作,一旦其出現(xiàn)故障將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。冶金齒輪箱通常處于重負(fù)載、沖擊載荷、高或低轉(zhuǎn)速、高溫或高污染等苛刻運(yùn)行環(huán)境,正是由于工作環(huán)境的特殊性及連續(xù)可靠的工作需求,冶金齒輪箱對配用的軸承提出了更為嚴(yán)格的要求。其主要缺點(diǎn)是砂輪形狀不易修整得準(zhǔn)確,磨損較快且不均勻,因而加工精度較低。采用的軸承,正確選擇軸承選型、公差配合、初始游隙以及安裝尺寸是確保齒輪箱連續(xù)可靠工作的前提條件
齒廓修形是相對于標(biāo)準(zhǔn)齒廓所進(jìn)行的微量修整,使其偏離理論齒廓。齒廓修形包括修緣、修根和挖根等。
①修緣:有意識的修削齒頂?shù)凝X形,當(dāng)齒輪齒面受外力產(chǎn)生變形時(shí),可以避免對與之嚙合的齒輪產(chǎn)生干涉,減輕輪齒的沖擊振動(dòng)和噪聲,減小動(dòng)載荷,改善齒面的潤滑狀態(tài),減緩或防止膠合破壞;
②修根:其原理緣一樣,是把齒根部位的齒形略作修整。但修根使齒根彎曲強(qiáng)度削弱。因此使用的情況較修緣少,采用磨削工藝修形時(shí),有時(shí)為提高工效會(huì)以小齒輪修根代替配對大齒輪修緣;
③挖根:經(jīng)淬火和滲碳的硬齒面齒輪,在熱處理后需要磨齒,為避免齒根部磨削和保持殘余壓應(yīng)力的有利作用,齒根部不應(yīng)磨削,為此在切制時(shí)可進(jìn)行挖根。此外,通過挖根可增大齒根過渡曲線的曲率半徑,以減小齒根圓角處的應(yīng)力集中。