齒輪

齒輪加工時(shí)出現(xiàn)齒輪變形的問(wèn)題

關(guān)于齒輪熱處理畸變的情況很復(fù)雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。機(jī)械加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，熱處理過(guò)程的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力都會(huì)對(duì)變形產(chǎn)生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)、整個(gè)工藝過(guò)程、技術(shù)要求、機(jī)加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時(shí)單從熱處理方面采取措施來(lái)解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過(guò)程的各種因素來(lái)考慮，具體情況具體分析，采取相應(yīng)措施，排除或減弱。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)。

齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)裝置中的主要零件，其應(yīng)用十分廣泛。塑料齒輪因其質(zhì)量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點(diǎn)在很多領(lǐng)域已經(jīng)逐步替代了金屬齒輪。模具是影響塑料齒輪注射成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如何提高模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關(guān)鍵共性問(wèn)題。同時(shí)，由于塑料齒輪在注射成形過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮，如何對(duì)模具的型腔進(jìn)行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。因此，本文對(duì)塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)。本文首先分析了漸開(kāi)線齒輪齒廓的形成原理及其相關(guān)特性，結(jié)合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對(duì)塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進(jìn)行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。然后本文對(duì)參數(shù)化建模技術(shù)進(jìn)行了研究，采用關(guān)系表達(dá)式法建立了漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪和漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過(guò)人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶(hù)只需輸入的齒輪的關(guān)鍵參數(shù)就可以自動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)類(lèi)型的齒輪?；谏鲜龌A(chǔ)，本文在UG NX平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設(shè)計(jì)、模架/標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。很多人對(duì)齒輪加工如何選擇材料感到疑惑，那么下面就介紹一下齒輪加工如何選擇材料呢。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，用戶(hù)不但可以快速有序的進(jìn)行塑料齒輪注射模設(shè)計(jì)，還能自動(dòng)獲得型腔修正結(jié)果，極大的提高了模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短了模具設(shè)計(jì)周期。

齒輪有哪些分類(lèi)呢？

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(lèi)。

1齒輪按齒形可分類(lèi)齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。

2齒輪按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪。

3按齒線形狀齒輪分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪。

4按輪齒所在的表面齒輪分為外齒輪、內(nèi)齒輪。外齒輪齒頂圓比齒根圓大；而內(nèi)齒輪齒頂圓比齒根圓小。

5按制造方法齒輪分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。

　　齒輪的市場(chǎng)需求十分可觀

　　“十五”期間，中國(guó)齒輪行業(yè)總產(chǎn)值由250億元增長(zhǎng)到500億元，平均增長(zhǎng)速度接近20%，五年間上升了一倍，排名世界第四，銷(xiāo)售規(guī)模上億元企業(yè)超過(guò)50家，行業(yè)集中度明顯提高。目前在齒輪行業(yè)五大類(lèi)產(chǎn)品、幾百個(gè)系列、幾千種產(chǎn)品中，出現(xiàn)一大批具有水平的產(chǎn)品。2006年中國(guó)齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值是590億，其中，車(chē)輛齒輪所占比例高達(dá)2/3。汽車(chē)工業(yè)的帶動(dòng)是齒輪模具發(fā)展的重要支撐。大功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長(zhǎng)度均較大的砂輪進(jìn)行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇優(yōu)的磨削參數(shù)來(lái)完成磨削加工。

　　齒輪加工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)？

　　1、閉式齒輪傳動(dòng)

　　由實(shí)踐得知，在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。但對(duì)于齒面硬度很高、齒芯強(qiáng)度又低的齒輪（如用20、20Cr鋼經(jīng)滲碳后淬火的齒輪）或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。如果兩齒輪均為硬齒面且齒面硬度一樣高時(shí)，則視具體情況而定。齒輪的組成結(jié)構(gòu)一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓。

　　功率較大的傳動(dòng)，例如輸入功率超過(guò)75kW的閉式齒輪傳動(dòng)，發(fā)熱量大，易于導(dǎo)致潤(rùn)滑不良及輪齒膠合損傷等，為了控制溫升，還應(yīng)作散熱能力計(jì)算。

　　2、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)

　　開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算，但如前所述，對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今尚不夠完善，故對(duì)開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了延長(zhǎng)開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)的壽命，可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。經(jīng)過(guò)正火或調(diào)質(zhì)可改善金相組織和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可減少淬火過(guò)程中的變形。