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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。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。齒輪傳動(dòng)的分類:齒輪傳動(dòng)的類型較多,按照兩齒輪傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng),可將其分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類。
二階段:齒形的加工
對(duì)于不需要淬火的齒輪,一般來說這個(gè)階段也就是齒輪加工的后階段,經(jīng)過這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來。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。20世紀(jì)50年代前,齒輪多用碳鋼,60年代改用合金鋼,而70年代多用表面硬化鋼。
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。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。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。
大型齒輪加工正火的應(yīng)用
大型齒輪加工廠家平時(shí)經(jīng)常遇到客戶問大型齒輪需要經(jīng)過什么熱處理工藝,正火處理是大型齒輪熱處理的一種,那么什么是正火處理呢?
正火是將大型齒輪鑄件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,然后出爐在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火和退火的主要區(qū)別就是正火的冷卻速度較快,過冷度較大,因此正火后所獲得的組織比較細(xì),強(qiáng)度和硬度比退火高一些。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(duì)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;同時(shí)正火處理改善大型齒輪鑄件的切削加工性;對(duì)于性能要求較高的大型齒輪,正火處理可消除由于熱加工造成的組織缺陷,使其具備良好的切削加工性,并減少大型齒輪在淬火時(shí)的變形與開裂,提高大型齒輪質(zhì)量。正火可消除過共析鋼中的二次滲碳體網(wǎng),為球化退火作組織準(zhǔn)備。滾齒和切齒前,應(yīng)注意先將限位擋塊調(diào)整到適當(dāng)位置,禁止在切齒中移動(dòng)限位擋塊,滾切傘齒輪時(shí),應(yīng)配平衡鐵。
齒輪加工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分類?
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。硬齒面齒輪采用的材料及熱處理方法很多,例如常用的幾種:40Cr。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。
功率較大的傳動(dòng),例如輸入功率超過75kW的閉式齒輪傳動(dòng),發(fā)熱量大,易于導(dǎo)致潤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、開式齒輪傳動(dòng)
開式(半開式)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)開式(半開式)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。為了延長開式(半開式)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。大功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長度均較大的砂輪進(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)來完成磨削加工。
齒輪加工的方法有哪些?
常用的齒輪加工方法可分為以下兩種:
1.成形法
這種方法制造出來的齒輪精度較低,只能用于低速的齒輪傳動(dòng),常見的有銑齒、磨齒等。
銑齒的方法就屬于成形法。銑齒時(shí),工件安裝在銑床的分度頭上,用一定模數(shù)的盤狀或指狀的銑刀對(duì)齒輪的齒間進(jìn)行銑削。當(dāng)加工完一個(gè)齒間后,進(jìn)行分度,再銑下一個(gè)齒間。銑齒特點(diǎn):設(shè)備簡單;刀具的成本低;生產(chǎn)率低;加工齒輪的精度相對(duì)比較低。
齒輪的齒廓形狀決定于基圓的大?。ㄅc齒輪的齒數(shù)有關(guān))。
用成形法銑齒輪所需運(yùn)動(dòng)簡單,不需專門的機(jī)床,但要用分度頭分度,生產(chǎn)效率低。這種方法一般用于單件小批量生產(chǎn)低精度的齒輪。
2.展成法
用展成法加工齒輪時(shí),齒輪表面的漸開線用展成法形成,展成法具有較高的生產(chǎn)效率和加工精度。齒輪加工機(jī)床絕大多數(shù)采用展成法。
19世紀(jì)末,展成切齒法利用這樣的原理切齒的專用機(jī)床和刀具也相繼出現(xiàn),隨著生產(chǎn)的發(fā)展,齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。