齒輪

齒輪加工的四個(gè)階段介紹

　　一階段：齒坯初進(jìn)入機(jī)械加工的階

　　由于齒輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時(shí)采用的定位基準(zhǔn)(孔和端面)的精度有著直接的關(guān)系，所以，這個(gè)階段的齒輪加工主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。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(dòng)空程和噪音。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。

　　二階段：齒形的加工

　　對(duì)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪加工的后階段，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來(lái)。滾齒用的多,因?yàn)闈L齒的滾刀的齒形是直線的,方便加工,而插齒的刀具就是一個(gè)鏟背了的齒輪,齒形是漸開(kāi)線,加工起來(lái)沒(méi)這方便。對(duì)于需要淬硬的齒輪，必須在這個(gè)階段中加工出能滿足齒形的后精加工所要求的齒形精度，所以這個(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。應(yīng)予以特別注意。

　三階段：熱處理階段

　　在齒輪加工的這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面達(dá)到規(guī)定的硬度要求。

　　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(guò)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。2：通常一對(duì)嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS，稱為硬齒面齒輪，否則被稱為軟齒面齒輪。在齒輪加工的這個(gè)階段中，首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面(孔和端面)進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)產(chǎn)生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。

斜齒圓柱齒輪齒面的形成原理

當(dāng)角βb＝0時(shí)，形成直齒圓柱齒輪的齒廓曲面。

8.9.2 斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)

斜齒圓柱齒輪的端面齒廓為準(zhǔn)確的漸開(kāi)線，法面齒廓為jing確的漸開(kāi)線，如圖8.27 所示。它的端面與法面參數(shù)不相同。

(1)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(2)　斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt

(3)　斜齒圓柱齒輪的法面壓力角與端面壓力角

(4)　斜齒輪的齒頂高系數(shù)與齒根高系數(shù)

(5)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(6)　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)斜齒圓柱齒輪的模數(shù)、壓力角與螺旋角之關(guān)系為

8.9.3　斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪

8.9.4 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

左上圖為直齒輪傳動(dòng)的嚙合面，左下圖為斜齒輪傳動(dòng)的嚙合面，圖中B2B2 表示一對(duì)輪齒進(jìn)入嚙合的位置， B1B1表示輪齒脫離嚙合的位置.

8.9.5　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1) 嚙合特性好、2) 重合度大、3) 不產(chǎn)生根切的小齒數(shù)較直齒少。

缺點(diǎn)：工作時(shí)產(chǎn)生軸向力。

8.9.6 交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)

當(dāng)兩個(gè)斜齒輪的法面模數(shù)相等，法面壓力角相等，螺旋角不相等時(shí)，它們組成交錯(cuò)軸傳動(dòng)。它們的工作齒面為點(diǎn)接觸。

(1) 中心距 a= (d1 d2) / 2 = mn(Z1 / cosβ1 Z2 / cosβ2) / 2

(2) 傳動(dòng)比 i12=ω1/ω2=Z2 / Z1= (d2 / mt2 ) / (d1 / mt1)= d2cos β2 / mn2/(d1cos β1 / mn1) =d2 cos β2 / (d1 cos β1)

　　齒輪加工余量是怎樣計(jì)算的？

　　因?yàn)榇智旋X工序有較大的過(guò)錯(cuò)，以及熱處理變形構(gòu)成的過(guò)錯(cuò)，所以為了在磨齒時(shí)能把齒面悉數(shù)磨光，磨齒加工必須有恰當(dāng)?shù)哪X余量。磨齒余量應(yīng)盡能夠小，這樣不只有利于行進(jìn)磨齒生產(chǎn)率，并且可減小從齒面上磨去的淬硬層厚度，行進(jìn)齒輪承載才華。

　　工業(yè)齒輪在嚙合時(shí)齒面接觸處有接觸應(yīng)力，齒根部有大彎曲應(yīng)力，可能產(chǎn)生齒面或齒體強(qiáng)度失效。數(shù)控化由于通過(guò)將機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行CNC控制及部分軸間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）增加了機(jī)床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡(jiǎn)單。齒面各點(diǎn)都有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生磨損。工業(yè)齒輪主要的失效形式有齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等。因此要求工業(yè)齒輪材料有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度，齒面要有足夠的硬度和耐磨性，芯部要有一定的強(qiáng)度和韌性。 例如，在確定大、小工業(yè)齒輪硬度時(shí)應(yīng)注意使小工業(yè)齒輪的齒面硬度比大工業(yè)齒輪的齒面硬度高30-50HBS，這是因?yàn)樾」I(yè)齒輪受載荷次數(shù)比大工業(yè)齒輪多，且小工業(yè)齒輪齒根較薄，強(qiáng)度低于大工業(yè)齒輪。