齒輪

齒輪加工傳動的四個(gè)精度要求

為了傳遞動力，我們需要使用齒輪。根據(jù)動力的傳遞方向不同需要選擇不同種類的齒輪，所以請?jiān)诶斫饬她X輪的使用方法后再選擇適合其用途的齒輪。

齒輪加工的四個(gè)精度要求：

    齒輪制造精度的高低直接影響到機(jī)器的工作性能、承載能力、噪聲和使用壽命，因此根據(jù)齒輪的使用要求，對齒輪傳動提出四個(gè)方面的精度要求。

   ①傳動側(cè)隙的合理性要求嚙合輪齒的非工作齒面間留有一定的側(cè)隙，方便于存儲潤滑油，補(bǔ)償彈性變形和熱變形及齒輪的制造安裝誤差。

   ②載荷分布的均勻性要求齒輪工作時(shí)齒面接觸良好，并保證有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置，以保證載荷分布均勻。不至于齒面應(yīng)力集中，引起齒面     過早磨損，從而降低使用壽命。

   ③傳遞運(yùn)動的平穩(wěn)性即要求齒輪在一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)的大轉(zhuǎn)角誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。使齒輪副的瞬時(shí)傳動比變化小，以保證傳動的平穩(wěn)性，減少振動、沖擊和噪聲。

   ④傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)角誤差不超過一定范圍。使齒輪副傳動比變化小，以保證傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確。

   齒輪加工齒輪傳動裝置是由多個(gè)齒輪組成的傳動機(jī)構(gòu)，利用齒輪的嚙合原理，將原動機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到所需要的轉(zhuǎn)速，并得到相應(yīng)扭矩。齒輪傳動裝置是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，因此決定了它在通用機(jī)械裝備領(lǐng)域中的性，而正本齒輪使用壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊；其安全、可靠、性價(jià)比優(yōu)越的特點(diǎn)體現(xiàn)了這一點(diǎn)。我們在調(diào)質(zhì)大齒輪的時(shí)候容易產(chǎn)生心部組織不良及淬裂的現(xiàn)象，調(diào)質(zhì)大齒輪時(shí)有些問題我們需要格外注意。

齒輪加工生產(chǎn)的形式

齒輪生產(chǎn)的形式按照齒面按硬度可區(qū)分為硬齒面和軟齒面兩種：

1）硬齒面：齒面硬度HB＞350。這種齒輪生產(chǎn)的承載能力高，在齒輪精切之后進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火，一般齒面硬度HRC45～65。但在熱處理中，齒輪生產(chǎn)時(shí)不可避免地產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)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。齒輪的加工技術(shù)和設(shè)備通常極大的影響了工業(yè)領(lǐng)域中所能達(dá)到的高制造水平，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達(dá)的先進(jìn)如美國、德國和日本等也是齒輪加工技術(shù)和設(shè)備的制造強(qiáng)國。如果硬齒面齒輪精度不夠，其承載能力往往不如軟齒面的。經(jīng)滲氮處理的齒面硬度HV≥600，抗膠合能力較高。由于滲氮時(shí)溫度較低，齒輪的變形很小，可不再進(jìn)行機(jī)械加工，但滲氮層較薄，適于制造小尺寸的齒輪，但不能承受沖擊載荷或磨料磨損。

  齒條分為斜齒齒條和直齒齒條兩種，分別和斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪兩種齒輪相互配合使用，齒條的齒廓為直線而不是漸開線，相當(dāng)于一個(gè)無窮大的圓柱齒輪一樣。正火是成本較低和生產(chǎn)效率較高的熱處理工藝，在生產(chǎn)中優(yōu)先采用正火工藝，對于大型齒輪或大模數(shù)齒輪淬火時(shí)，可能有開裂的可能，所以采用正火處理可以細(xì)化大型齒輪鋼晶粒，提高組織的力學(xué)性能。齒條加工的方法有很多種，每一種都是根據(jù)材料以及對齒條精度的要求不一樣才選擇正確的加工方式。

        齒條加工的方式主要是有兩種，針對一些精度比較高的、硬度非常大的齒條進(jìn)行加工，包括對材料進(jìn)行熱處理、加工齒形等，采用的是兩次線切割齒形以及兩次齒形熱處理的方式。在這其中次熱處理是用來消除一下齒條材料的內(nèi)應(yīng)力，然后再進(jìn)行次線切割齒形，齒形留2mm的余量就行；第二次采用熱處理的方式使齒形的硬度能夠達(dá)到使用的要求，再對齒條的兩端進(jìn)行堆焊銅層，在車線和消磨外圓之后，進(jìn)行第二次線切割齒形，達(dá)到齒條與外圓同軸的水平。四階段：齒形的精加工階段這個(gè)階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到終的精度要求。

        齒條經(jīng)過這兩次熱處理和兩次線切割齒形的循環(huán)交替進(jìn)行，使得制成的齒條既克服熱處理后材料容易出現(xiàn)淬透性的問題，還能夠達(dá)到硬度的要求，又保證了齒形的要求，同時(shí)又能夠提高了齒形與外圓的同軸度。行星齒輪傳動一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點(diǎn)，輸入軸和輸出軸可在同一直線上。所以這種方法有很大的優(yōu)勢，就是在保證齒形整體的硬度能夠達(dá)到要求的同時(shí)，使得齒形的精度又能夠符合設(shè)計(jì)的要求，這樣就大大提高了齒條的加工質(zhì)量。

齒輪加工和裝配時(shí)嚙合沖擊性

一對齒輪加工完成時(shí)，齒輪在嚙合過程中，由于輪齒受力后必將產(chǎn)生一定程度的彈性變形，故每當(dāng)一只輪齒嚙合上時(shí)，原來嚙合的輪齒的載荷就會相對減少，它們就會立即向著載荷位置恢復(fù)變形，從而給齒輪體一個(gè)切向加速度，再加上原有嚙合輪齒在受載下的彎曲變形和齒輪制造誤差，使輪齒從嚙入到嚙出的整個(gè)過程中不能得到理論齒廓的平滑接觸而發(fā)生碰撞，形成所謂的嚙合沖擊力，齒輪在這種激勵作用下，也將激發(fā)起齒輪的圓周振動，徑向振動，軸向振動，從而產(chǎn)生出噪聲并通過空氣及固體媒介傳播出去，因而齒輪嚙合過程中所產(chǎn)生的接線沖擊力和嚙合沖擊力使一對傳動齒輪產(chǎn)生的振動，稱為輻射出噪聲的主要原因。本文首先分析了漸開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。

      在描述產(chǎn)生齒輪振動和噪聲的機(jī)理時(shí)，可以把齒輪視為一個(gè)彈簧-質(zhì)量塊振動系統(tǒng)，把輪齒視為彈簧，而把齒輪提當(dāng)作質(zhì)量，節(jié)線沖擊力和嚙合沖擊力可視為外力，從而導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生圓周方向的振動，又通過軸系，軸承誘使齒輪產(chǎn)生徑向和軸向振動，這三個(gè)方向的振動通過軸，軸承及軸承座傳至齒輪箱，引起箱壁振動，甚至誘發(fā)整個(gè)裝置產(chǎn)生振動，輻射到空氣中成為齒輪箱噪聲。在公制的齒輪傳動、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(xiàng)基本的參數(shù)。

      大齒輪的齒數(shù)的確定要先知道減速比，然后確定大小齒輪的模數(shù)，再定出齒數(shù)（符合zui小齒數(shù)原則，盡量為奇數(shù)，齒數(shù)大小可以靈活），2者之比要等于減速比。d=mz，可以算出來分度圓直徑，da=d 2ha（齒頂高），這樣就能計(jì)算出大小了。由于磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好地控制傳動空程和噪音。而選擇大齒輪的齒數(shù)有哪些基本原則呢？

       1、每種齒制有一個(gè)zui小齒數(shù)，是防止在滾齒時(shí)產(chǎn)生根切的。故要大于zui小齒數(shù)。如直齒圓柱齒輪不得小于17；

　　2、按中心距和傳動比平衡齒數(shù)與模數(shù)的關(guān)系；

　　3、zui好一對嚙合齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，至少不能互為整數(shù)倍數(shù)，以免局部齒磨損嚴(yán)重。所以確定傳動比就很重要。

     齒輪整個(gè)圓周上輪齒的總數(shù)稱為齒數(shù)，一般以字母z表示。齒輪齒數(shù)選對了才能讓齒輪正常使用，不然會影響使用效果影響工作效率。能夠傳遞任意兩軸間的運(yùn)動和動力，傳動平穩(wěn)、可靠，，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動速度和功率范圍廣。