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制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低
軟齒面的齒輪承載能力較低,但制造比較容易,跑合性好, 多用于傳動尺寸和重量無嚴(yán)格限制,以及小量生產(chǎn)的一般機械中。因為配對的齒輪中,小輪負(fù)擔(dān)較重,因此為使大小齒輪工作壽命大致相等,小輪齒面硬度一般要比大輪的高。
硬齒面齒輪的承載能力高,它是在齒輪精切之后 ,再進行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理,以提高硬度。但在熱處理中,齒輪不可避免地會產(chǎn)生變形,因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切 ,以消除因變形產(chǎn)生的誤差,提高齒輪的精度。
材料
制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,常用于尺寸較大的齒輪;2直驅(qū)電機近年來,結(jié)構(gòu)緊湊的直驅(qū)電機在砂輪主軸和齒輪工件主軸上的使用日漸增加?;诣T鐵的機械性能較差,可用于輕載的開式齒輪傳動中;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ;塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方,與其配對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。
未來齒輪正向重載、高速、和率
等方向發(fā)展,并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟可靠。
而齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進一步研究輪齒損傷的機理,這是建立可靠的強度計算方法的依據(jù),是提高齒輪承載能力,延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ);發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形;適用于淬硬齒輪的精加工,其加工精度可達到4~6級,3級,齒面粗糙度值Ra為0。研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝; 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布,進行輪齒修形,以改善齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,并在滿載時增大輪齒的接觸面積,從而提高齒輪的承載能力。
摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是 齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作,研究彈性流體動壓潤滑理論,推廣采用合成潤滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑,不僅可提高齒面的承載能力,而且也能提高傳動效率。
齒輪的齒部加工質(zhì)量直接影響到齒輪傳動的有效性及齒輪自身壽命,然而齒部精度的評定一直受到諸多因素的影響。隨著齒輪檢測儀器的進步,檢測數(shù)據(jù)越來越清晰地反映出齒部的微觀情況,齒輪精度理論也從齒輪誤差幾何學(xué)理論、運動學(xué)理論一路發(fā)展到現(xiàn)今的動力學(xué)理論。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)效率高。齒輪誤差動力學(xué)理論考慮到齒輪在傳動過程中的彈性形變對齒廓進行修形,有意地引入誤差,從而補償齒輪承載后的彈性形變來獲得動態(tài)性能。
由于齒輪設(shè)計時普遍引入齒輪修形,在此情況下沿用傳統(tǒng)齒輪精度評定中的主要項目對齒輪加工情況進行評定,已經(jīng)不能夠真實反映齒輪質(zhì)量,對齒輪精度的測量及評定都提出了新的要求。
為了使齒輪嚙合接觸位置居于齒面中部,齒輪設(shè)計中經(jīng)常對齒輪螺旋線進行修形,即螺旋線兩端縮進,中部鼓起,也就是常說的螺旋線有鼓形。對于有鼓形的齒輪,齒部精度評定項目中的螺旋線總偏差不能用來決定齒輪質(zhì)量,而是需要設(shè)計者給出鼓形量的螺旋線在此范圍內(nèi)即為合格。通過齒向修形可以改善載荷沿輪齒接觸線的不均勻分布,提高齒輪承載能力。
與齒廓的評定方式相同,對于有螺旋線修形的齒輪,螺旋線精度的評定也同樣必須結(jié)合螺旋線形狀偏差及傾斜偏差,即此三項皆合格則視為齒輪螺旋線精度合格。