自動(dòng)化用齒輪齒條

自動(dòng)化齒條要求一致性高，定位特別準(zhǔn)確。我公司的精磨齒條可以很好的滿足這一要求，不僅運(yùn)行平穩(wěn)，而且重復(fù)定位精度高，長(zhǎng)運(yùn)行距離達(dá)到了100米左右，定位精度低于0.1mm，在自動(dòng)化焊裝，噴涂，裝配領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

齒輪是指輪緣上有齒輪連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件。齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(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

齒輪傳遞的功率和速度范圍很大瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定

齒輪傳動(dòng)的基本特點(diǎn)：

1、齒輪傳遞的功率和速度范圍很大，功率可從很小到數(shù)十萬千瓦，圓周速度可從很小到每秒一百多米以上。齒輪尺寸可從小于1mm到大于10m。

2、齒輪傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，齒輪齒廓為特定曲線，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，且傳動(dòng)平穩(wěn)、可靠。

3、齒輪傳動(dòng)，使用壽命長(zhǎng)。

4、齒輪種類繁多，可以滿足各種傳動(dòng)形式的需要。

5、齒輪的制造和安裝的精度要求較高。

齒輪齒輪損壞其基本情況相近，都是齒輪輪緣局部拆齒，少則幾齒，多則達(dá)十幾齒，齒面上有點(diǎn)狀壓痕。一般新裝一對(duì)齒輪由于制造和裝配等原因需要跑合一段時(shí)間，跑合情況從接觸線上很容易看出，我們注意到兩齒輪嚙合條件極差，看不出跑合線，甚至還不如初裝齒輪精度。從局部拆齒原因上分析，因斜齒輪傳動(dòng)為線接觸，受載不均勻，安裝誤差或軸彎曲變形過大等都能引起拆齒。受載不均勻是齒輪加工精度低造成的，齒輪6級(jí)精度且多家生產(chǎn)不可能都不合格。兩齒輪均為剛性軸，不存在彎曲。這兩條可以排除。因此只能從安裝上找原因。大勢(shì)所趨截止到2012年底，齒輪行業(yè)年銷售收入約1600億元，生產(chǎn)企業(yè)1000余家，規(guī)模以上企業(yè)約400余家，從業(yè)人員約30萬人，是基礎(chǔ)零部件行業(yè)規(guī)模大的分行業(yè)。

從齒輪拆齒現(xiàn)場(chǎng)看到，齒輪基線附近完好，不存在疲勞破壞，通過彎曲強(qiáng)度校核，彎曲強(qiáng)度足夠。排除各種可能后，我們斷定拆齒是由于傳動(dòng)過程中產(chǎn)生非正常因素造成齒輪受到?jīng)_擊負(fù)荷過大，振動(dòng)造成的。至于齒面上的坑狀壓痕，是由于拆齒后碎屑的壓痕，主要原因仍是拆齒。這樣拆齒原因就轉(zhuǎn)為研究沖擊負(fù)荷從哪來，不均勻負(fù)荷怎么產(chǎn)生的。我們研究發(fā)現(xiàn)減速箱高低速軸支撐均采用7000型圓柱推力軸承，另外我們注意到熱力方面的原因。首先看看減速箱與透平之間的聯(lián)接是用膜盤聯(lián)軸節(jié)聯(lián)在一起的。因活塞體磨損部位在活塞正上方，對(duì)軸向平衡沒有影響，故只對(duì)缸陷部位作去毛刺處理，主要是解決因高溫形成邊緣區(qū)域的變形，以恢復(fù)活塞體軸向的平衡。磨齒工藝作為熱后精加工的一種形式，由于加工效率高，已取代中小型齒輪批量生產(chǎn)中其它的研齒工藝。

目前，各國(guó)在齒輪傳動(dòng)的供油量選擇方面存在許多觀點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)值、經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和條件性計(jì)算公式等并行使用。我們不難發(fā)現(xiàn)，不同供油觀點(diǎn)，對(duì)同一運(yùn)轉(zhuǎn)工況的齒輪傳動(dòng)所規(guī)定的供油量是不相同的。因而對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑和冷卻效果的影響(例如：抗膠合能力，抗點(diǎn)蝕能力、振動(dòng)、噪音和傳動(dòng)效率等)也不相同。這其中有一種現(xiàn)象很值得我們深思，即在某種條件下(如低速小尺寸傳動(dòng))，各供油觀點(diǎn)所規(guī)定的供油量都十分接近，潤(rùn)滑和冷卻效果也很好，一般都能從齒面?zhèn)鞒隹偘l(fā)熱量的90以上。也就是說，大多數(shù)供油觀點(diǎn)，都可以獲得滿意的潤(rùn)滑和冷卻效果。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。

平面嚙合齒輪極軸與兩輪的中心連線正好重合

現(xiàn)提出一種環(huán)形漸開面球形齒輪機(jī)構(gòu)，從根本上解決了球形齒輪傳動(dòng)存在的兩大難題。球形齒輪組成的機(jī)構(gòu)中，極軸通過球心且垂直于齒環(huán)平面的一條直線，它又是加工球形齒輪時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸。

齒廓形成：平面嚙合齒輪極軸與兩輪的中心連線正好重合，將一對(duì)平面齒輪繞極軸旋轉(zhuǎn)360度，便得到一對(duì)球形齒輪。平面齒輪中有關(guān)的圓，全都演變成為球。若將齒輪分別安裝在一組二白由度的萬向框架上，保持齒輪作定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)球作純滾運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)發(fā)生線在基圓上作純滾動(dòng)，并隨基圓平面一起繞極軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)潛孔鉆，發(fā)生線任一點(diǎn)的軌跡便形成了球形齒輪的齒廓曲面，基圓上所有點(diǎn)的軌跡的集合稱為基球。顯然，在過極軸的任意剖面內(nèi)的齒廓曲線均為漸開線，所有漸開線的集合構(gòu)成一個(gè)環(huán)狀面。

小模數(shù)螺旋錐齒輪的加工方法與加工機(jī)床的選用

在傳遞兩相交軸的錐齒輪傳動(dòng)中，螺旋錐齒輪具有重合較大、傳動(dòng)平穩(wěn)、對(duì)安裝誤差的敏感性小、在高速傳動(dòng)中噪聲較小等優(yōu)點(diǎn)，因此在工程中應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前小模數(shù)螺旋錐齒輪的齒輪加工中，應(yīng)用較為廣泛的是格里森齒制和奧利康齒制。格里森齒制為雙面圓弧收縮齒，采用單齒分度法加工；基準(zhǔn)的選擇對(duì)于之論加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。奧利康齒制為延伸外擺線等高齒，采用連續(xù)分度法加工。隨著工業(yè)縫紉機(jī)、電動(dòng)工具、園林機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，小模數(shù)螺旋錐齒輪的應(yīng)用和需求逐年增加。

螺旋錐齒輪加工是通過機(jī)床上模擬一個(gè)假想齒輪，刀盤切削面是假想齒輪的一個(gè)輪齒。當(dāng)搖臺(tái)上的被加工齒輪與假想齒輪繞各自的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀盤就會(huì)在輪坯上切出一個(gè)齒槽。加工格里森齒制時(shí)，都采用這種切齒原理。根據(jù)使用行業(yè)的要求，當(dāng)前小模數(shù)螺旋錐齒輪加工正逐漸以格里森齒制為主，常見切削加工方法采用雙重雙面切削法。雙面切削法是指一個(gè)被加工齒輪，由內(nèi)切刀齒和外切刀齒交錯(cuò)的成形刀盤，在一個(gè)齒槽的兩面同時(shí)進(jìn)行切削的加工工藝過程，齒槽的寬度是由刀盤的刀尖距(也稱錯(cuò)刀量或點(diǎn)寬)所控制。通常小模數(shù)螺旋錐齒輪(模數(shù)2.5 mm以內(nèi))一把刀可以加工一對(duì)大小齒輪，能得到較理想的加工效果，此方法加工小模數(shù)螺旋錐齒輪生產(chǎn)，適應(yīng)批量生產(chǎn)。當(dāng)然一對(duì)大小齒輪用一把刀加工，會(huì)產(chǎn)生刀號(hào)修正的問題，這就要求刀具的規(guī)格要比較多，通常小模數(shù)螺旋錐齒輪加工采用整體式銑刀，銑刀的規(guī)格由刀徑、刀號(hào)、刀尖距決定。實(shí)際操作時(shí)為了避免選擇過多的銑刀規(guī)格，小范圍的刀號(hào)修正可改變機(jī)床刀軸的傾角(俗稱刀傾角)來加以解決。齒輪滾刀的原型是一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪，因齒數(shù)很少，牙齒很長(zhǎng)，繞在軸上形成一個(gè)螺旋升角很小的蝸桿，再經(jīng)過開槽和鏟齒，便成為了具有切削刃和后角的滾刀。

齒輪由于傳遞力的需要，回轉(zhuǎn)支承其中一個(gè)套圈上通常制有齒。齒輪的熱處理狀態(tài)一般為正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)。齒表面也可按照用戶的要求淬火處理，淬火硬度在HRC50～60，并且能夠保證足夠的深度。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，齒輪淬火可分為全齒淬火和單齒感應(yīng)淬火。單齒感應(yīng)淬火又可分為齒面齒根淬火和齒面淬火。摩擦、潤(rùn)滑理論和潤(rùn)滑技術(shù)是齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，推廣采用合成潤(rùn)滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑，不僅可提高齒面的承載能力，而且也能提高傳動(dòng)效率。

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一般兩邊呈對(duì)稱形狀。鼓形修整雖然可以改善輪齒接觸線上載荷的不均勻分布，但是由于齒的兩端載荷分布并非完全相同，誤差也不完全按鼓形分布，因此修形效果也不理想。曲面修整是按實(shí)際偏載誤差進(jìn)行齒向修形?？紤]實(shí)際偏載誤差，特別是考慮熱變形，則修整以后的齒面不一定總是鼓起的，而通常呈凹凸相連的曲面。曲面修整效果較好，是較理想的修形方法，但計(jì)算比較麻煩，工藝比較復(fù)雜。20CrMnMo不同材料對(duì)應(yīng)齒面硬度：45鋼-HRC45（中頻表淬）42CrMo-HRC50（中頻表淬）20CrMnMo-HRC58-60（滲碳淬火）?！?

強(qiáng)力刮齒采用了滾插齒一體的切削方式

眾所周知，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外圓柱齒輪的加工工藝還是以切削加工為主，切齒工序仍是采用傳統(tǒng)的滾齒或插齒加工。近，美國(guó)Gleason-Pfauter公司開發(fā)出了一種全新的圓柱齒輪切齒方法——強(qiáng)力刮齒 (Power Skiving)及相應(yīng)的切齒機(jī)床。這種切齒方法雖然早在數(shù)十年前就在國(guó)內(nèi)外有所研究，但是限于當(dāng)時(shí)的條件，這種切齒方法僅處在試驗(yàn)階段，一直沒有能夠在生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用。線速度特別高時(shí)選4-5級(jí)，對(duì)振動(dòng)、噪音有特別要求時(shí)，目前可達(dá)3級(jí)精度。

磨齒加工分齒運(yùn)動(dòng)　即工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度必須和滾刀的旋轉(zhuǎn)速度保持齒輪與齒條的嚙合關(guān)系。其運(yùn)動(dòng)關(guān)系由分齒掛輪的傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于單線滾刀，當(dāng)滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒坯需轉(zhuǎn)過一個(gè)齒的分度角度，即1/z轉(zhuǎn)（z為被加工齒輪的齒數(shù)）。

垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)　即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動(dòng)，這是保證切出整個(gè)齒寬所必須的運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)給掛輪的傳動(dòng)比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實(shí)現(xiàn)。

在滾齒時(shí)，必須保持滾刀刀齒的運(yùn)動(dòng)方向與被切齒輪的齒向一致，然而由于滾刀刀齒排列在一條螺旋線上，刀齒的方向與滾刀軸線并不垂直。所以，必須把刀架扳轉(zhuǎn)一個(gè)角度使之與齒輪的齒向協(xié)調(diào)。滾切直齒輪時(shí)，扳轉(zhuǎn)的角度就是滾刀的螺旋升角。新的砂輪技術(shù)更多地使用在磨削加工產(chǎn)量的200mm及以下尺寸齒輪的蝸桿砂輪中。滾切斜齒輪時(shí)，還要根據(jù)斜齒輪的螺旋方向，以及螺旋角的大小來決定扳轉(zhuǎn)角度的大小及扳轉(zhuǎn)方向。

齒輪滾刀是一種專用刀具，每把滾刀可以加工模數(shù)相同而齒數(shù)不等的各種大小不同的直齒或斜齒漸開線外圓柱齒輪。