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。

齒輪加工工藝過程分析

基準(zhǔn)的選擇

對于之論加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。齒條插刀加工齒輪時，刀具的節(jié)線與被加工齒輪齒坯節(jié)圓的分度圓相切并作純滾動運(yùn)動，齒輪插刀加工齒輪時，刀具的節(jié)圓與齒坯節(jié)圓相切并作純滾動運(yùn)動，該運(yùn)動稱為范成運(yùn)動。帶軸齒輪（軸輪）主要采用頂點(diǎn)孔定位；對于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。

所以，為減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應(yīng)滿足以下要求：

1）、應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式；

2）、內(nèi)孔定位時，配合間隙應(yīng)近可能減少；

3）、定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證直度要求。

2、齒輪毛坯的加工

齒面：加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的低位，因為齒面加工和檢測所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比列較大，無論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。

發(fā)展建議

1、調(diào)整齒輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加速推進(jìn)齒輪產(chǎn)業(yè)升級。提高行業(yè)集中度，形成一大批的大、中、小規(guī)模企業(yè);通過自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，形成一批車輛傳動系牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)市場，提升整體市場競爭力。

2、信息化與機(jī)電一體化相結(jié)合，中國齒輪行業(yè)呈現(xiàn)出設(shè)計信息化、裝備智能化、流程自動化、管理現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。但由于不可避免地存在制造和安裝誤差，齒輪傳動裝置的振動和噪聲往往較大，特別是在一些大功率傳動裝置中(如兆瓦級風(fēng)力發(fā)電增速器、船用齒輪減速器等，以及對要求較高的傳動裝置中(如汽車變速箱等)，振動和噪聲問題尤為突出。產(chǎn)業(yè)化升級必然要求新的生產(chǎn)方式--精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等廣泛普及。中國齒輪企業(yè)正在從規(guī)模速度型轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新效益型，轉(zhuǎn)入科學(xué)發(fā)展的新階段。

3、加大創(chuàng)新力度和產(chǎn)品定位宣傳力度，提升國際品牌市場競爭力。加大能力與資源的投入，實現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的企業(yè);通過技改，實現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。

磨齒加工的發(fā)法與修復(fù)焊接

近年來，利用具有流動性的壓力傳遞介質(zhì)，致使薄壁套產(chǎn)生彈性變形對工件進(jìn)行定位夾緊的液壓脹套式夾具，在機(jī)加工及測量方面的應(yīng)用正在日益增多。加工時，砂輪除了作旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動B1外，還作縱向直線運(yùn)動A2，以便磨出整個齒寬。這是因為這種根據(jù)液體靜壓力傳遞原理設(shè)計的夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，定心準(zhǔn)確，夾緊濕度均勻，使用方便以及節(jié)省輔助時間等優(yōu)點(diǎn)。

一液脹夾具類型

磨齒加工夾頭結(jié)構(gòu)式夾具薄壁套內(nèi)表面對工件進(jìn)行定位與夾緊，適用于或軟性金屬薄壁零件環(huán)的加工。

在對薄壁形軸套磨削時，常用的彈簧脹套式心軸往往由于自身誤差很大而滿足不了加工要求。而通過夾具薄壁套外表面對工件定位夾緊的心軸式液壓脹套卻可以達(dá)到很高的定心精度。

二運(yùn)用案例

液脹夾具廣泛應(yīng)用在齒輪行業(yè)（磨齒、剃齒、插齒等齒輪加工及檢測）與刀具行業(yè)（滾刀、剃齒刀、銑刀等刀具加工及檢測）。

1.齒輪加工工藝流程

根據(jù)不同結(jié)構(gòu)要求，齒輪零件加工主要工藝流程采用的是鍛造制坯→正火→精車加工→插齒→倒尖角→滾齒→剃齒→（焊接）→熱處理→磨加工→對嚙修整。

熱后齒部一般不再加工，除了主減從齒或顧客要求磨齒的零件。

2.軸類工藝流程

輸入軸：鍛造制坯→正火→精車加工→搓齒→鉆孔→插齒→倒尖角→滾齒→剃齒→熱處理→磨加工→對嚙修整。

輸出軸：鍛造制坯→正火→精車加工→搓齒滾齒→剃齒→熱處理→磨加工→對嚙修整。

3.具體工藝流程

(1)鍛造制坯：熱模鍛是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。以前較廣泛采用的是熱鍛和冷擠壓的毛坯，近年來，楔橫軋技術(shù)在軸類加工上得到了大量推廣。這項技術(shù)特別適合為比較復(fù)雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小而且生產(chǎn)。

(2)正火：這一工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為終熱處理做組織準(zhǔn)備，以有效地減少熱處理變形。線速度特別高時選4-5級，對振動、噪音有特別要求時，目前可達(dá)3級精度。一般的正火由于受人員、設(shè)備和環(huán)境的影響比較大，使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響機(jī)加工和終熱處理；使得熱變形大而無規(guī)律，零件質(zhì)量無法控制，對刀具的磨損也較大，尤其對搓齒這種受力大的工序更是明顯。為此，采用等溫正火工藝。實踐證明，采用這種等溫正火有效地改變了一般正火的弊端，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

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、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。齒條精度DIN5級，齒面采用的數(shù)控磨齒機(jī)精磨而成，齒條所有的面均磨制而成，模數(shù)M1-M20，齒頂采用修緣處理，更適合高速運(yùn)行。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、制造和檢驗等要求制訂的。對於具有非直齒的齒輪，模數(shù)有法向模數(shù)mn齒輪傳動、蝸桿傳動、同步齒形帶傳動和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項基本的參數(shù)。它對上述零件的設(shè)計、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動等)。