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?；谏鲜龌A(chǔ)，本文在UGNX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。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)。對(duì)于大型齒輪毛坯，成品大齒輪進(jìn)行探傷，可以及早發(fā)現(xiàn)缺陷，決定這些大齒輪部件是否合格，有時(shí)探傷還可以用來(lái)選擇加工部位，起到節(jié)約工時(shí)，縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品合格率的作用。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。然后工件向左滾動(dòng)，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至頂部，當(dāng)?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時(shí)，砂輪自動(dòng)退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再向右滾動(dòng)，磨削第2齒槽，這樣反復(fù)循環(huán)，直至磨完全部輪齒。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。

在齒輪加工中一共有多少等級(jí)

在齒輪加工共有13個(gè)精度等級(jí)，用數(shù)字0～12由低到高的順序排列，0級(jí)高，12級(jí)低。

齒輪精度等級(jí)的選擇，應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)的用途、使用條件、傳動(dòng)功率、圓周速度、性能指標(biāo)或其他技術(shù)要求來(lái)確定。表13給出了不同機(jī)械傳動(dòng)中齒輪采用的精度等級(jí)。表14推薦了5～9級(jí)精度齒輪所采用的切齒方法和使用范圍等。

表13 不同機(jī)械傳動(dòng)中齒輪采用的精度等級(jí)

應(yīng)用范圍 精度等級(jí) 應(yīng)用范圍 精度等級(jí)

測(cè)量齒輪 2～5 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 4～7

透平減速器 3～6 拖拉機(jī) 6～9

金屬切削機(jī)床 3～8 通用減速器 6～8

內(nèi)燃機(jī)車(chē) 6～7 軋鋼機(jī) 5～10

電氣機(jī)車(chē) 6～7 礦用絞車(chē) 8～10

輕型汽車(chē) 5～8 起重機(jī)械 6～10

載重汽車(chē) 6～9 農(nóng)業(yè)機(jī)器 8～10

中國(guó)的齒輪消費(fèi)量十分巨大，每輛汽車(chē)有20余個(gè)大小不等的齒輪，齒輪多為齒輪鋼20CRMNTI制成，只有少量轎車(chē)傳動(dòng)齒輪是用不銹鋼制成，所以齒輪鋼是隨著汽車(chē)、輪船、工程機(jī)械等同步增長(zhǎng)。為便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令p/π=m，m稱(chēng)為齒輪的模數(shù)，并已標(biāo)準(zhǔn)化。此外，中國(guó)的機(jī)電產(chǎn)品出口帶動(dòng)齒輪的需求，近年來(lái)，中國(guó)的機(jī)電產(chǎn)品出口每年遞增30%以上，齒輪的消費(fèi)量約有25%以上的增幅。特殊、齒輪傳動(dòng)對(duì)市場(chǎng)也很大，如非圓齒輪、粉末冶金齒輪、小模數(shù)齒輪等，對(duì)齒輪鋼的需求量同樣不小。由此來(lái)看，年內(nèi)由于終端有效需求的繼續(xù)釋放，支撐齒輪鋼市場(chǎng)平穩(wěn)運(yùn)行，價(jià)格較為堅(jiān)挺。

　　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。齒輪加工的精度是按以下方法計(jì)算的：1、齒輪精度主要是控制齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪之間傳遞的精度。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。