齒輪

齒輪加工時(shí)出現(xiàn)齒輪變形的問題

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。機(jī)械加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，熱處理過程的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力都會(huì)對變形產(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解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應(yīng)措施，排除或減弱。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。

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。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)鍵共性問題。同時(shí)，由于塑料齒輪在注射成形過程中會(huì)發(fā)生收縮，如何對模具的型腔進(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，本文對塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進(jìn)行了研究與開發(fā)。本文首先分析了漸開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)式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過人機(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平臺上開發(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。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。

國際齒輪產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要有以下幾方面，首先，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，于是特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制成了齒輪設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)；其二，由于機(jī)械設(shè)備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了，如高速齒輪的傳遞功率為1000-30000kw；第三，由于硬齒面齒輪廣泛應(yīng)用，以及高速、要求的齒輪日益增多，因此要求磨齒加工，在效率和質(zhì)量上都要提高；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。此外，關(guān)于齒輪材料與熱處理隨著便自面齒輪的發(fā)展，也逐漸受到人們的重視。據(jù)中國齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長王聲堂表示，目前我國齒輪生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品在疲勞壽命與噪聲指標(biāo)上與國外先進(jìn)水平表現(xiàn)出來很大的差距，主要與材料和熱處理水平有很大關(guān)系。

　　齒輪的潤滑方式有哪些？

　　齒輪不同于普通的輪子，它是帶齒的，如果沒有潤滑油，齒輪在使用的過程中就會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的摩擦，可能使用不到多少時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。齒輪潤滑對于齒輪來說是十分重要的，只有選擇正確的潤滑方式才能保證齒輪的正常工作。

　　浸油潤滑

　　浸油潤滑只適用于低速齒輪箱。潤滑油的加注量直接影響著齒輪的工作結(jié)果。通常浸沒在油中的齒輪分度圓周切向速度ν<10/s的臥式齒輪箱，齒輪浸沒油中的高度為1到2倍齒全高，錐齒輪的為齒寬高度，立式齒輪箱的浸沒油中的高度為齒寬的1到1/3。大齒輪鑄件的缺陷例如氣孔，夾渣有時(shí)會(huì)在大齒輪產(chǎn)品的內(nèi)部，這些氣孔、夾渣我們不易發(fā)現(xiàn)，此時(shí)就要用到無損探傷，無損探傷可以發(fā)現(xiàn)這些缺陷，大型齒輪鑄件的無損探傷就顯得尤為重要。

　　精銑齒輪

　　當(dāng)潤滑油黏度與浸沒油中的齒輪切向速度和本體溫度不協(xié)調(diào)時(shí)油將被離心力甩掉，輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)沒有足夠的潤滑油膜，齒面將處于邊界潤滑或干摩擦狀態(tài)，齒輪將發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)齒面發(fā)生擦傷膠合時(shí)就會(huì)出現(xiàn)噪聲和雜音。因此潤滑油不僅要有合適的黏度而且還要具有不受外來剪切作用的影響，保持一定黏度，而且必須具有良好的黏附性能和與溫度變化的適應(yīng)性，保證在齒面形成一定的潤滑油膜。磨齒加工曾被認(rèn)為是一種用于航空或其它高技術(shù)領(lǐng)域的昂貴齒輪加工手段。

　　強(qiáng)制潤滑

　　強(qiáng)制潤滑是將潤滑劑以0.05到0.2MP的壓力噴入需要潤滑的部位，提供充足的供油量，及時(shí)地將嚙合產(chǎn)生的熱量帶走的潤滑方式。

　　預(yù)防齒輪噪音的產(chǎn)生，你可以這樣做！

　　1.載荷

　　針對載荷主要是依舊齒輪的承受的生產(chǎn)重量而言，因此，在對相應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行齒輪選擇時(shí)，要依舊產(chǎn)品所能承受的生產(chǎn)重量而定，即根據(jù)不同產(chǎn)品所重量對齒輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)換，避免部分齒輪傳動(dòng)過程中不能承受相應(yīng)的重量產(chǎn)生噪音。

　　2.振動(dòng)的頻率

　　部分齒輪之間由于摩擦大，速度快，造成振動(dòng)速度過快而產(chǎn)生噪音，在對齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注意齒輪的運(yùn)動(dòng)速度，即在一定時(shí)間內(nèi)規(guī)定其應(yīng)當(dāng)運(yùn)行的周數(shù)，而不是任其過快轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　3.齒輪摩擦

　　正如上面說到的，齒輪之間摩擦過大，振動(dòng)過大，相應(yīng)產(chǎn)生的噪音也會(huì)很大，為減少齒輪之間的摩擦，在選擇齒輪時(shí)盡量應(yīng)當(dāng)選擇外表平滑的齒輪，切記不能選擇外表粗糙，摩擦力大的齒輪，此外，也可以在齒輪中注入潤滑劑，提升齒輪件的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　4.軸承運(yùn)動(dòng)

　　不僅要求設(shè)計(jì)這對齒輪軸承的設(shè)計(jì)，也包括了檢驗(yàn)者對齒輪軸承周數(shù)的監(jiān)管，要求，設(shè)計(jì)者對設(shè)計(jì)的試論軸承保證期能夠承受齒輪傳動(dòng)中應(yīng)該能承受的額誤差，以及設(shè)計(jì)齒輪中出的可能存在一定合理范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)缺陷。