齒輪傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣的機(jī)械傳動(dòng)形式！

齒輪傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣的機(jī)械傳動(dòng)形式，具有傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。將從源頭上打破產(chǎn)業(yè)之間壁壘，以行業(yè)需求為導(dǎo)向成為產(chǎn)業(yè)之間融合發(fā)展的新趨勢(shì)。但由于不可避免地存在制造和安裝誤差，齒輪傳動(dòng)裝置的振動(dòng)和噪聲往往較大，特別是在一些大功率傳動(dòng)裝置中(如兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電增速器、船用齒輪減速器等，以及對(duì)要求較高的傳動(dòng)裝置中(如汽車變速箱等)，振動(dòng)和噪聲問(wèn)題尤為突出。

齒輪修形是降低齒輪傳動(dòng)裝置振動(dòng)和噪聲的一種成熟而有效的技術(shù)，近年來(lái)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。齒輪修形包括齒廓修形和齒向修形，本文將對(duì)齒輪修行的基本原理以及應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。

齒廓修形原理

齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中主、被動(dòng)齒輪的基節(jié)處處相等，從理論上講，漸開線剛性齒輪是完全能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的。但實(shí)際中的齒輪副均為彈性體，在一定嚙合力作用下會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形，使處于嚙合線位置的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪基節(jié)出現(xiàn)變化，不再相等。

向修形原理

齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在載荷的作用下將會(huì)產(chǎn)生彈性變形，包括輪齒的彎曲變形、剪切變形和接觸變形，還有支撐軸的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形。這些變形將會(huì)使輪齒的螺旋線發(fā)生畸變，導(dǎo)致輪齒沿一端接觸，造成載荷分布不均勻，出現(xiàn)偏載現(xiàn)象。

齒輪傳動(dòng)為了實(shí)現(xiàn)降低振動(dòng)噪聲、避免干涉、改善載荷分布、減少應(yīng)力集中等目的，通常要對(duì)齒輪進(jìn)行修形，包括齒廓修形和齒向修形。

磨齒加工的方法你了解多少

銑齒

采用盤形模數(shù)銑刀或指狀銑刀銑齒屬于成形法加工，銑刀刀齒截面形狀與齒輪齒間形狀相對(duì)應(yīng)。此種方法加工效率和加工精度均較低，僅適用于單件小批生產(chǎn)。

成形磨齒

也屬于成形法加工，因砂輪不易修整，使用較少。

滾齒

屬于展成法加工，其工作原理相當(dāng)于一對(duì)螺旋齒輪嚙合。

剃齒

在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。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(duì)滑移，從齒面上剃下很細(xì)的切屑，以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒，用以改善齒面接觸區(qū)位置。

插齒

插齒是除滾齒以外常用的一種利用展成法的切齒工藝。插齒時(shí)，插齒刀與工件相當(dāng)于一對(duì)圓柱齒輪的嚙合。插齒刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是插齒的主運(yùn)動(dòng)，而插齒刀與工件按一定比例關(guān)系所作的圓周運(yùn)動(dòng)是插齒的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

展成法磨齒

展成法磨齒的切削運(yùn)動(dòng)與滾齒相似，是一種齒形精加工方法，特別是對(duì)于淬硬齒輪，往往是的精加工方法。展成法磨齒可以采用蝸桿砂輪磨削，也可以采用錐形砂輪或碟形砂輪磨削。

在高參數(shù)齒輪裝置中，廣泛采用了“輪齒修形”技術(shù)，減少了由輪齒受載變形和制造誤差引起的嚙合沖擊，改善了齒面的潤(rùn)滑狀態(tài)并獲得較為均勻的載荷分布，有效地提高了輪齒的嚙合性能和承載能力。齒輪修形一般包括齒廓修形和齒向修形兩部分。

齒廓修形齒輪傳遞動(dòng)力時(shí)，輪齒部猶如承受動(dòng)載荷的懸臂梁，這種動(dòng)載荷是由以下原因引起的：同時(shí)嚙合齒數(shù)不同，輪齒嚙合剛性周期性地變化，從而導(dǎo)致輪齒彈性變形量的變化；由于溫升將導(dǎo)致齒輪基圓直徑增大，產(chǎn)生基節(jié)偏差

制造時(shí)的齒輪齒距誤差與安裝時(shí)的中心距偏差等。由于存在這些誤差，實(shí)際嚙合點(diǎn)并非總是處于嚙合線上，被動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)滯后于主動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度差異將造成嚙合干涉和沖擊，從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。齒輪減速機(jī)的滾齒加工中用控制公法線長(zhǎng)度和齒圈徑跳來(lái)保證運(yùn)動(dòng)精度，用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來(lái)保證工作平穩(wěn)性精度，用控制齒向誤差來(lái)保證接觸精度。HD減速機(jī)因此為減少嚙合干涉和沖擊，改善齒面的潤(rùn)滑狀態(tài)，必須對(duì)高速齒輪進(jìn)行齒廓修形。

齒向彈性變形計(jì)算齒向彈性變形計(jì)算是假定載荷沿齒寬均勻分布的條件下，計(jì)算輪齒受載后所引起的齒輪軸在齒寬范圍內(nèi)的相對(duì)變形量。 齒輪在載荷作用下會(huì)發(fā)生彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形等，可按材料力學(xué)方法計(jì)算。

齒輪減速機(jī)的齒輪質(zhì)量如何提升

齒輪及齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，級(jí)的精度，2級(jí)的精度。齒輪副中兩個(gè)齒輪的精度等級(jí)一般取成相同，也允許取成不相同。

齒輪減速機(jī)的軸齒精度主要和運(yùn)動(dòng)精度、平穩(wěn)性精度、接觸精度有關(guān)。齒輪減速機(jī)的滾齒加工中用控制公法線長(zhǎng)度和齒圈徑跳來(lái)保證運(yùn)動(dòng)精度，用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來(lái)保證工作平穩(wěn)性精度，用控制齒向誤差來(lái)保證接觸精度。

目前齒輪減速機(jī)的齒輪加工方法是滾齒、剃齒法，要求比較嚴(yán)格，只有將這種工藝水平發(fā)揮出色才能制造出齒輪，而且剃齒精度能在很大的程度上校準(zhǔn)齒輪減速機(jī)的滾齒精度，所以滾齒中的一些誤差項(xiàng)目一定要嚴(yán)格控制，才能制造出高質(zhì)量齒輪。

齒輪減速機(jī)的齒圈徑向跳動(dòng)是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測(cè)頭在齒槽內(nèi)或輪齒上，與齒高中部雙面接觸，測(cè)頭相對(duì)于輪齒軸線的變動(dòng)量。

也就是齒輪減速機(jī)的輪齒齒圈相對(duì)于軸中心線的偏心，這種偏心是由于在安裝齒輪減速機(jī)的零件時(shí)，零件的兩中心孔與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心安裝不重合或偏差太大而引起。

或者因?yàn)辇X輪減速機(jī)的孔制造不良，使定位面接觸不好造成的偏心，所以減少齒輪減速機(jī)的齒圈徑向跳動(dòng)誤差才能有效提升齒輪的質(zhì)量和精度。

磨齒能較好地提高齒輪輪齒的幾何精度

剃齒的修形要剃齒能對(duì)輪齒進(jìn)行修形，就必須針對(duì)齒輪的嚙合狀態(tài)和熱處理變形情況設(shè)計(jì)齒形和齒向。設(shè)計(jì)齒形是以漸開線為基礎(chǔ)并考慮制造誤差和彈性變形對(duì)噪聲、動(dòng)載荷等因素的影響加以修正的齒形。螺旋角修整是微量改變齒向或螺旋角β的大小，使實(shí)際齒面位置偏離理論齒面位置。設(shè)計(jì)齒向是要求實(shí)際螺旋角與理論螺旋角有適當(dāng)?shù)脑什?，或使齒向?yàn)椴槐M相同的螺旋角以補(bǔ)償輪齒在全齒寬范圍內(nèi)多種原因造成的螺旋角畸變的齒向，從而實(shí)現(xiàn)齒寬均勻受載，提高輪齒承載能力以及降低嚙合噪音。

修形齒輪的修形眾所周知，一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，從開始嚙合到脫離嚙合狀態(tài)，載荷是變化的，特別是輪齒工作的中部是對(duì)輪齒交替工作，工作不平穩(wěn)，因此有必要對(duì)輪齒進(jìn)行齒形修形，通過(guò)對(duì)齒頂、齒根的修緣，使輪齒的嚙合從修緣區(qū)平滑地過(guò)渡到理論的漸開線的齒形區(qū)，從而提高嚙合質(zhì)量。齒向鼓形量的加工在剃齒時(shí)可直接使用成形剃齒刀來(lái)實(shí)現(xiàn)，僅適用于切向剃和徑向剃。

修形的一般方法計(jì)算出齒輪的端面重合度通常說(shuō)來(lái)，齒輪輪齒修形后其重合度不應(yīng)小于，以保證齒輪嚙合的平穩(wěn)性，如果僅有一對(duì)輪齒嚙合時(shí)即重合度，就不應(yīng)進(jìn)行修緣，這是因?yàn)樵趩锡X嚙合狀態(tài)，對(duì)漸開線的偏離只會(huì)助長(zhǎng)振動(dòng)的發(fā)生。如當(dāng)重合度接近時(shí)，修緣末端可接近節(jié)圓位置，因此須計(jì)算出齒輪的端面重合度，并根據(jù)重合度大小來(lái)確定自己的設(shè)計(jì)齒形。隨著全球一體化的到來(lái)，關(guān)聯(lián)度越來(lái)越高的產(chǎn)業(yè)需要面對(duì)越來(lái)越多的共同課題，需要建立廣泛的合作。

剃齒的原理及特點(diǎn):目前，國(guó)內(nèi)的汽車齒輪加工一般采用以下兩種工藝：滾磨和滾剃珩工藝。雖然磨齒能較好地提高齒輪輪齒的幾何精度，但其降低噪音的效果不很理想，且投資大、生產(chǎn)效率低。而剃齒具有成本低、、修整方便等特點(diǎn)，因此目前許多廠家仍采用剃齒工藝，我廠考慮生產(chǎn)的實(shí)際狀況，絕大多數(shù)齒輪也仍采用剃齒。中國(guó)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。主要是根據(jù)交錯(cuò)軸斜齒輪副作無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)在齒面上會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)這一原理。