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設(shè)計(jì)齒輪性價(jià)比出眾「多圖」

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發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 19:27  

齒輪加工工藝過程分析

基準(zhǔn)的選擇

對(duì)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。帶軸齒輪(軸輪)主要采用頂點(diǎn)孔定位;經(jīng)過齒頂、齒根修緣后在單對(duì)齒和雙對(duì)齒嚙合交替過程中,沖擊載荷降低,使運(yùn)轉(zhuǎn)趨于平穩(wěn),減小了噪聲和振動(dòng)。對(duì)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(shí)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(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)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(shí)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(shí),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(gè)齒輪加工過程中占有很重要的低位,因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來,同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)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(jí)。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(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā),形成一批車輛傳動(dòng)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(chǎng),提升整體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2、信息化與機(jī)電一體化相結(jié)合,中國(guó)齒輪行業(yè)呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)信息化、裝備智能化、流程自動(dòng)化、管理現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)化升級(jí)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(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。線速度特別高時(shí)選4-5級(jí),對(duì)振動(dòng)、噪音有特別要求時(shí),目前可達(dá)3級(jí)精度。

3、加大創(chuàng)新力度和產(chǎn)品定位宣傳力度,提升國(guó)際品牌市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。加大能力與資源的投入,實(shí)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。


齒輪傳遞的功率和速度范圍很大瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定

齒輪傳動(dòng)的基本特點(diǎn):

1、齒輪傳遞的功率和速度范圍很大,功率可從很小到數(shù)十萬千瓦,圓周速度可從很小到每秒一百多米以上。齒輪尺寸可從小于1mm到大于10m。

2、齒輪傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng),齒輪齒廓為特定曲線,瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定,且傳動(dòng)平穩(wěn)、可靠。

3、齒輪傳動(dòng),使用壽命長(zhǎng)。

4、齒輪種類繁多,可以滿足各種傳動(dòng)形式的需要。

5、齒輪的制造和安裝的精度要求較高。


齒輪齒輪損壞其基本情況相近,都是齒輪輪緣局部拆齒,少則幾齒,多則達(dá)十幾齒,齒面上有點(diǎn)狀壓痕。一般新裝一對(duì)齒輪由于制造和裝配等原因需要跑合一段時(shí)間,跑合情況從接觸線上很容易看出,我們注意到兩齒輪嚙合條件極差,看不出跑合線,甚至還不如初裝齒輪精度。從局部拆齒原因上分析,因斜齒輪傳動(dòng)為線接觸,受載不均勻,安裝誤差或軸彎曲變形過大等都能引起拆齒。受載不均勻是齒輪加工精度低造成的,齒輪6級(jí)精度且多家生產(chǎn)不可能都不合格。兩齒輪均為剛性軸,不存在彎曲。這兩條可以排除。未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展,并力求尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)可靠。因此只能從安裝上找原因。

從齒輪拆齒現(xiàn)場(chǎng)看到,齒輪基線附近完好,不存在疲勞破壞,通過彎曲強(qiáng)度校核,彎曲強(qiáng)度足夠。排除各種可能后,我們斷定拆齒是由于傳動(dòng)過程中產(chǎn)生非正常因素造成齒輪受到?jīng)_擊負(fù)荷過大,振動(dòng)造成的。至于齒面上的坑狀壓痕,是由于拆齒后碎屑的壓痕,主要原因仍是拆齒。這樣拆齒原因就轉(zhuǎn)為研究沖擊負(fù)荷從哪來,不均勻負(fù)荷怎么產(chǎn)生的。我們研究發(fā)現(xiàn)減速箱高低速軸支撐均采用7000型圓柱推力軸承,另外我們注意到熱力方面的原因。首先看看減速箱與透平之間的聯(lián)接是用膜盤聯(lián)軸節(jié)聯(lián)在一起的。齒向修形通常一對(duì)齒輪只修正其中的一個(gè)齒輪的齒向,對(duì)于汽車變速器齒輪,一般修正中間軸上的齒輪。因活塞體磨損部位在活塞正上方,對(duì)軸向平衡沒有影響,故只對(duì)缸陷部位作去毛刺處理,主要是解決因高溫形成邊緣區(qū)域的變形,以恢復(fù)活塞體軸向的平衡。

目前,各國(guó)在齒輪傳動(dòng)的供油量選擇方面存在許多觀點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)值、經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和條件性計(jì)算公式等并行使用。我們不難發(fā)現(xiàn),不同供油觀點(diǎn),對(duì)同一運(yùn)轉(zhuǎn)工況的齒輪傳動(dòng)所規(guī)定的供油量是不相同的。因而對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑和冷卻效果的影響(例如:抗膠合能力,抗點(diǎn)蝕能力、振動(dòng)、噪音和傳動(dòng)效率等)也不相同。這其中有一種現(xiàn)象很值得我們深思,即在某種條件下(如低速小尺寸傳動(dòng)),各供油觀點(diǎn)所規(guī)定的供油量都十分接近,潤(rùn)滑和冷卻效果也很好,一般都能從齒面?zhèn)鞒隹偘l(fā)熱量的90以上。以前只能以紙繪圖,現(xiàn)在,圖形界面和算法軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)加修正軟件包可使齒輪幾何尺寸設(shè)計(jì)程序化和局部制造化。也就是說,大多數(shù)供油觀點(diǎn),都可以獲得滿意的潤(rùn)滑和冷卻效果。


插齒是常用的一種利用展成法的切齒工藝

齒形有多種形式,其中以漸開線齒形為常見。磨齒加工漸開線齒形常用的加工方法有兩大類,即成形法和展成法。

1.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)。

2.成形磨齒

也屬于成形法加工,因砂輪不易修整,使用較少。

3.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。齒輪滾刀的原型是一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪,因齒數(shù)很少(通常齒數(shù)z = 1),牙齒很長(zhǎng),繞在軸上形成一個(gè)螺旋升角很小的蝸桿,再經(jīng)過開槽和鏟齒,便成為了具有切削刃和后角的滾刀。

4.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。


現(xiàn)今我國(guó)使用的齒輪精度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T10095.1-2008,其中齒輪齒部質(zhì)量精度評(píng)定的多個(gè)項(xiàng)目可大致分為單個(gè)齒面的評(píng)定項(xiàng)目(齒廓偏差、螺旋線偏差)及對(duì)多個(gè)齒分析的評(píng)定項(xiàng)目(齒距累積偏差)。單個(gè)齒面評(píng)定的項(xiàng)目影響齒輪嚙合時(shí)的接觸情況;陶瓷砂輪有較高切削速度(如60m/s),故適用于齒輪的大規(guī)模生產(chǎn)。多個(gè)齒分析項(xiàng)目則影響齒輪的傳動(dòng)性能。

齒輪測(cè)量中心的大量應(yīng)用,使修形齒輪評(píng)定項(xiàng)目這類微觀的參數(shù)形象清楚地展現(xiàn)出來,并對(duì)數(shù)值進(jìn)行評(píng)測(cè)。而對(duì)于有特殊要求的,如齒廓有K形、凸度和螺旋線有鼓度特定公差帶的齒輪,也可以進(jìn)行評(píng)估,使齒輪質(zhì)量評(píng)估工作更清晰和直觀。但是由于特殊修形齒輪刻意引入誤差,原來單獨(dú)通過誤差大小評(píng)定齒輪加工質(zhì)量的方式便不適用此類齒輪。齒輪減速機(jī)的滾齒加工中用控制公法線長(zhǎng)度和齒圈徑跳來保證運(yùn)動(dòng)精度,用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來保證工作平穩(wěn)性精度,用控制齒向誤差來保證接觸精度。





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