齒輪

齒輪加工時(shí)出現(xiàn)齒輪變形的問(wèn)題

關(guān)于齒輪熱處理畸變的情況很復(fù)雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過(guò)小，故小齒輪不亦選用過(guò)多的齒數(shù)，一般可取z1=17~20。機(jī)械加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，熱處理過(guò)程的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力都會(huì)對(duì)變形產(chǎn)生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)、整個(gè)工藝過(guò)程、技術(shù)要求、機(jī)加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時(shí)單從熱處理方面采取措施來(lái)解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過(guò)程的各種因素來(lái)考慮，具體情況具體分析，采取相應(yīng)措施，排除或減弱。

齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)裝置中的主要零件，其應(yīng)用十分廣泛。塑料齒輪因其質(zhì)量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點(diǎn)在很多領(lǐng)域已經(jīng)逐步替代了金屬齒輪。（1）平面齒輪傳動(dòng)的類型：平面齒輪傳動(dòng)是用于兩平行軸之間的傳動(dòng)，常見(jiàn)的類型有直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和人字齒輪傳動(dòng)等三種。模具是影響塑料齒輪注射成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如何提高模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關(guān)鍵共性問(wèn)題。同時(shí)，由于塑料齒輪在注射成形過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮，如何對(duì)模具的型腔進(jìn)行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。因此，本文對(duì)塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)。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。然后本文對(duì)參數(shù)化建模技術(shù)進(jìn)行了研究，采用關(guān)系表達(dá)式法建立了漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪和漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過(guò)人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶只需輸入的齒輪的關(guān)鍵參數(shù)就可以自動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)類型的齒輪?；谏鲜龌A(chǔ)，本文在UG NX平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設(shè)計(jì)、模架/標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，用戶不但可以快速有序的進(jìn)行塑料齒輪注射模設(shè)計(jì)，還能自動(dòng)獲得型腔修正結(jié)果，極大的提高了模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短了模具設(shè)計(jì)周期。

齒輪加工方法與準(zhǔn)則

1.磨齒：IT6～I(xiàn)T4→IT3， Ra：0.8～0.2μm 原理：成形法和展成法。

⑴成形法磨齒 IT6～I(xiàn)T5， Ra：0.8～0.4 μm，用成形砂輪磨削，生

齒輪傳動(dòng)

產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。

⑵展成法磨齒

錐面砂輪磨齒：砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動(dòng)，利用砂輪右側(cè)面磨削齒槽的右側(cè)面，從根部 磨至頂部；然后工件向左滾動(dòng)，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至 頂部，當(dāng)?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時(shí)，砂輪自動(dòng)退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再向右滾動(dòng)，磨削第2齒槽，這樣反復(fù)循環(huán)，直至磨完全部輪齒。齒條分為斜齒齒條和直齒齒條兩種，分別和斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪兩種齒輪相互配合使用，齒條的齒廓為直線而不是漸開(kāi)線，相當(dāng)于一個(gè)無(wú)窮大的圓柱齒輪一樣。

2.研齒：

IT7～I(xiàn)T6， Ra：1.6～0.2μm 設(shè)備：研齒機(jī)。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220#～240#，活性潤(rùn)滑油特點(diǎn)：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。

平行軸線研磨法：

1.過(guò)程：研磨輪與被研齒輪的軸線平行，研磨時(shí)被研齒輪帶動(dòng)研磨輪作無(wú)側(cè)隙的自由嚙合運(yùn)動(dòng)，被研齒輪還作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研磨輪被輕微制動(dòng)。經(jīng)一段時(shí)間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉(zhuǎn)，使齒的兩個(gè)側(cè)面被均勻研磨。

2.特點(diǎn)：由于齒面的滑動(dòng)速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動(dòng)速度大，研磨量也大。

具有動(dòng)軸線的齒輪傳動(dòng)

行星齒輪傳動(dòng)類型很多，不同類型的性能相差很大，根據(jù)工作條件合理地選擇類型是非常重要的。不過(guò)精度越高齒輪的綜合能力都會(huì)有很大的提高，如壽命傳動(dòng)精度噪音等都能得到提高和改善。常用的是由太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒輪和行星架組成的普通行星傳動(dòng)，少齒差行星齒輪傳動(dòng)，擺線針輪傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。行星齒輪傳動(dòng)一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點(diǎn)，輸入軸和輸出軸可在同一直線上。其應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。

齒輪的硬齒面軟齒面分類

1：根據(jù)減速機(jī)齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動(dòng)分為兩類，包括硬齒面齒輪傳動(dòng)和軟齒面齒輪傳動(dòng)。    

2：通常一對(duì)嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS，稱為硬齒面齒輪，否則被稱為軟齒面齒輪。6、精度等級(jí)的確定是工程師綜合分析的結(jié)果，傳動(dòng)要求精密、或者是高負(fù)載、交變負(fù)載……就將精度等級(jí)定高一點(diǎn)。      選擇那種齒輪傳動(dòng)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，兩種齒輪傳動(dòng)各有利弊，但有于硬齒面?zhèn)鲃?dòng)載荷大，使用壽命長(zhǎng)，備廣泛的應(yīng)用。      硬齒面齒輪采用的材料及熱處理方法很多，例如常用的幾種：40Cr.45#.45Mn2鋼，可以采用終熱處理，高頻回火或者氮化處理。      例如：20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用滲碳淬火，如38CrMnAl則可以用氮化工藝達(dá)到較高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。

　　齒輪加工具有的特點(diǎn)

　　滾齒機(jī)滾齒：可以加工8模數(shù)以下的斜齒，銑床銑齒：可以加工直齒條，插床插齒：可以加工內(nèi)齒冷打機(jī)打齒：可以無(wú)屑加工，刨齒機(jī)刨齒：可以加工16模數(shù)大齒輪，關(guān)于精密鑄齒：可以大批量加工廉價(jià)小齒輪，磨齒機(jī)磨齒：可以加工精密母機(jī)上的齒輪，壓鑄機(jī)鑄齒：多數(shù)加工有色金屬齒輪，剃齒機(jī)：是一種齒輪精加工用的金屬切削，沖床沖齒：薄材料多用沖床沖齒如鐘表、鏈輪等。(4)齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)—h*a、C*兩齒輪嚙合時(shí)，總是一個(gè)齒輪的齒頂進(jìn)入另一個(gè)齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲(chǔ)成潤(rùn)滑油的空間，要求齒根高大于齒頂高。