(1)制造誤差
制造齒輪時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生偏心、周節(jié)誤差,基節(jié)誤差、齒形誤差等幾種典型誤差。產(chǎn)生這些誤差的原因很多,有來(lái)自機(jī)床運(yùn)動(dòng)的誤差,切削刀具的誤差,刀具、工件、機(jī)床系統(tǒng)安裝調(diào)試不當(dāng)?shù)恼`差,夾具的誤差和熱處理內(nèi)應(yīng)力引起的齒輪變形等。當(dāng)齒輪的這些誤差較大時(shí),會(huì)引起齒輪傳動(dòng)忽慢忽快的微慣性干擾轉(zhuǎn)動(dòng),使齒輪副嚙合時(shí)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng),引起較大噪聲。
(2)裝配誤差
由于裝配技術(shù)和裝配方法等原因,通常在裝配齒輪時(shí)會(huì)造成“一端接觸、一端懸空”的裝配誤差;齒輪軸的直線性偏差(同軸度、對(duì)中性誤差)及齒輪的不平衡等。一端接觸或齒輪軸的直線性偏差會(huì)造成齒輪承受負(fù)荷不均,造成個(gè)別輪齒負(fù)荷過(guò)重引起局部早期磨損,嚴(yán)重時(shí)甚至引起輪齒斷裂。齒輪的不平衡,將引起沖擊振動(dòng)和噪聲。
(3)運(yùn)行中產(chǎn)生的故障
1>齒面塑性變形。當(dāng)齒輪材料較軟而傳遞載荷較大時(shí),易產(chǎn)生齒面塑性變形。在齒面間過(guò)大的摩擦力作用下,齒面接觸應(yīng)力會(huì)超過(guò)材料抗擠壓屈服極限,齒面材料進(jìn)入塑性狀態(tài),造成齒面金屬的塑性流動(dòng)。導(dǎo)致主動(dòng)齒輪在節(jié)線附近的齒面形成凹溝,而從動(dòng)齒輪在節(jié)線附近的齒面形成凸棱,從而使齒形破壞。有時(shí)還可在某些類型齒輪的從動(dòng)齒面上出現(xiàn)“飛邊毛刺”。嚴(yán)重時(shí)擠出的金屬金屬充滿頂隙,會(huì)引起劇烈振動(dòng),甚至發(fā)生彎曲或斷裂,影響齒輪正常嚙合傳動(dòng)。
2>輪齒的斷裂。齒輪傳動(dòng)時(shí),主動(dòng)齒輪的作用力和從動(dòng)齒輪的反作用力都通過(guò)接觸點(diǎn)分別作用在對(duì)方輪齒上,危險(xiǎn)的情況是某一瞬間接觸點(diǎn)位于輪齒的齒頂部;此時(shí),輪齒如同一個(gè)懸臂梁,受載后輪齒根部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為,若因突然過(guò)載或沖擊過(guò)載,很容易在齒根處產(chǎn)生過(guò)負(fù)荷斷裂。即使不存在沖擊過(guò)載的受力工況,當(dāng)輪齒在交變載荷作用下產(chǎn)生的交變應(yīng)力集中現(xiàn)象,也易產(chǎn)生疲勞裂紋;逐步擴(kuò)展,致使輪齒在齒根處產(chǎn)生疲勞斷裂。另外由于制造、安裝的誤差,淬火裂紋、磨削裂紋的損傷和嚴(yán)重磨損后齒厚過(guò)分減薄時(shí),在輪齒的任意部位也可能會(huì)產(chǎn)生斷裂。
齒條也分直齒齒輪牙箱齒條和斜齒齒條,分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對(duì)使用;
齒條的齒廓為直線而非漸開(kāi)線(對(duì)齒面而言則為平面),相當(dāng)于分度圓半徑為無(wú)窮大圓柱齒輪
齒條的主要特點(diǎn)
(1) 由于齒條齒廓為直線,所以齒廓上各點(diǎn)具有相同的壓力角,且等于齒廓的傾斜角,此角稱為齒形角,標(biāo)準(zhǔn)值為20°。
(2) 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數(shù)。
(3) 與齒頂線平行且齒厚等于齒槽寬的直線稱為分度線(中線),它是計(jì)算齒條尺寸的基準(zhǔn)線。
齒條的主要參數(shù)
齒槽寬,齒頂高,齒根高,齒高,齒厚,齒根圓半徑等
為適應(yīng)蝸輪蝸桿加工行業(yè)對(duì)制造精度、出產(chǎn)功率、清潔出產(chǎn)、進(jìn)步質(zhì)量的要求,制齒機(jī)床及制齒技能呈現(xiàn)了以下開(kāi)展趨勢(shì)。
1、
由于選用了、具有預(yù)加負(fù)荷的高剛性直線導(dǎo)軌、滾珠絲桿、滾動(dòng)軸承、電主軸、力矩電動(dòng)機(jī)及數(shù)控技能,使高速加工條件下的蝸輪蝸桿加工機(jī)床精度得到確保并有所進(jìn)步。電主軸精度一般為徑向振擺0.002mm,軸向0.001mm;環(huán)形轉(zhuǎn)矩伺服電動(dòng)機(jī)定位精度達(dá)0.5",重復(fù)定位精度達(dá)0.01";直線運(yùn)動(dòng)軸的定位精度小于0.008mm,重復(fù)定位精度小于0.005mm
2、數(shù)控化
由于經(jīng)過(guò)將機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行CNC操控及部分軸間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后,具有以下長(zhǎng)處:
①增加了機(jī)床的功用,如滾削小錐度及鼓形蝸輪蝸桿等變得極為簡(jiǎn)單。
②由于機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了,能夠規(guī)劃得更有利于進(jìn)步機(jī)床的剛性及使熱變形降到底。
③各軸間沒(méi)有機(jī)械聯(lián)絡(luò),結(jié)構(gòu)規(guī)劃變得典型化,更利于施行模塊化規(guī)劃及制造。
④縮短了傳動(dòng)鏈,一起選用半閉環(huán)或全閉環(huán)操控后,經(jīng)過(guò)數(shù)控補(bǔ)償能夠進(jìn)步各軸的定位精度和重復(fù)定位精度,然后進(jìn)步了機(jī)床的加工精度及Cp值,增加了機(jī)床的可靠性。
⑤換種類時(shí),由于省去了核算及換分齒掛輪及差動(dòng)掛輪、進(jìn)給及主軸換擋的時(shí)刻,插齒機(jī)還省去了換斜導(dǎo)軌的時(shí)刻,然后減少了輔助加工時(shí)刻,增加了機(jī)床的柔性。
3、智能化
數(shù)字化操控技能、傳感器技能、信息技能和網(wǎng)絡(luò)操控技能結(jié)合在一起,使數(shù)控蝸輪蝸桿加工機(jī)床的智能化水平更高。蝸輪蝸桿加工機(jī)床要實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、主動(dòng)平衡、防撞功用、過(guò)載維護(hù)、有無(wú)工件主動(dòng)識(shí)別、裝夾工件是否正確、工件是否已加工過(guò)、對(duì)齒嚙合、加工余量分配、刀具磨損、在線精密檢測(cè)、主動(dòng)修整砂輪、零編程界面、多功用加工軟件、切削工藝專家體系、機(jī)器人在機(jī)床間轉(zhuǎn)移工件時(shí)的主動(dòng)識(shí)別、遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程確診等功用
4、功用復(fù)合
功用復(fù)合型機(jī)床是指在一臺(tái)機(jī)床上或工件一次裝夾中,能夠完成多道工序加工,然后進(jìn)步工件的加工功率甚至精度。