齒廓修形原理！齒向修形原理！

修形齒輪是一種應(yīng)用廣的機(jī)械傳動(dòng)形式，具有傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。國(guó)外企業(yè)越來(lái)越重視中國(guó)元素，未來(lái)將專(zhuān)門(mén)研發(fā)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。但由于不可避免地存在制造和安裝誤差，齒輪傳動(dòng)裝置的振動(dòng)和噪聲往往較大，特別是在一些大功率傳動(dòng)裝置中(如兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電增速器、船用齒輪減速器等，以及對(duì)舒適性要求較高的傳動(dòng)裝置中(如汽車(chē)變速箱等)，振動(dòng)和噪聲問(wèn)題尤為突出。

齒輪修形是降低齒輪傳動(dòng)裝置振動(dòng)和噪聲的一種成熟而有效的技術(shù),近年來(lái)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。齒輪修形包括齒廓修形和齒向修形。

齒廓修形原理！

齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中主、被動(dòng)齒輪的基節(jié)必須處處相等，從理論上講，的漸開(kāi)線剛性齒輪是完全能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的。但實(shí)際中的齒輪副均為彈性體，在一定嚙合力作用下會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形，使處于嚙合線位置的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪基節(jié)出現(xiàn)變化，不再相等。

為了消除輪齒嚙入和嚙出沖擊，通常采用齒廓修形的方法，即沿齒高方向從齒面上去除一部分材料，從而改變齒廓形狀，消除齒對(duì)在嚙入、嚙出位置的幾何干涉。

十二五時(shí)期是中國(guó)齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期，未來(lái)十年，齒輪行業(yè)應(yīng)加快朝由大變強(qiáng)的目標(biāo)邁進(jìn)，調(diào)結(jié)構(gòu)、上水平是重要任務(wù)，也是目前行業(yè)亟待扭轉(zhuǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題。十二五期間是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展極其關(guān)鍵而特殊的時(shí)期，也是全球政治經(jīng)濟(jì)格局必將發(fā)生重大變化的時(shí)期，在新的歷史起點(diǎn)上的齒輪行業(yè)必須要把握四個(gè)變革博弈特別值得注意的是，少數(shù)國(guó)家挑起的貿(mào)易保護(hù)主義，有可能引發(fā)全球范圍內(nèi)的貿(mào)易保護(hù)。美國(guó)Reishauer公司用他們的“冷磨削”工藝測(cè)試了這些陶瓷砂輪，結(jié)論是：①氧化鋁磨粒和陶瓷磨粒砂輪可產(chǎn)生與CBN磨粒陶瓷結(jié)合劑砂輪相同或更小的壓力。目前經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易保護(hù)主義正處于博弈階段，但趨勢(shì)應(yīng)是經(jīng)濟(jì)全球化。同時(shí)，后金融危機(jī)時(shí)代，面臨著升值的巨大壓力。這意味著進(jìn)出口格局將產(chǎn)生新的變化，更多的國(guó)際產(chǎn)品將進(jìn)入中國(guó)與國(guó)產(chǎn)品牌直接競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)齒輪企業(yè)必須要在競(jìng)爭(zhēng)中走向成熟。未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)格局將是集團(tuán)化趨勢(shì)明顯，行業(yè)集中度提高；國(guó)際大企業(yè)轉(zhuǎn)移，紛紛加大對(duì)中國(guó)等新興市場(chǎng)的投入，國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化加??；國(guó)外企業(yè)越來(lái)越重視中國(guó)元素，未來(lái)將專(zhuān)門(mén)研發(fā)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。技術(shù)變革應(yīng)采取有效措施，用信息技術(shù)改造提升齒輪行業(yè)，改變我國(guó)齒輪產(chǎn)品檔次低和經(jīng)濟(jì)效益不高的狀況。如使用自動(dòng)化、智能化設(shè)備，降低成本和能源消耗;推動(dòng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等在齒輪行業(yè)的應(yīng)用，形成強(qiáng)大的先進(jìn)裝備制造體系等

什么是磨齒加工？

磨齒加工

利用砂輪作為磨具加工圓柱齒輪或某些齒輪加工刀具齒面的齒輪加工機(jī)床。主要用于消除熱處理后的變形和提高齒輪精度，磨削后齒的精度可達(dá) 6～3級(jí)(JB179-83)或更高。

利用磨齒機(jī)對(duì)齒輪的輪齒進(jìn)行磨削加工的過(guò)程叫做磨齒。分為圓柱形齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削；圓柱斜齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削，以及傘齒輪的磨削。如果一個(gè)齒輪的齒向修形不能滿足使用要求，可在兩個(gè)齒輪上進(jìn)行修正。 磨齒機(jī)，是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來(lái)磨削已經(jīng)加工出的齒輪齒面，用以提高齒輪精度和表面光潔度，這種加工方法稱(chēng)為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來(lái)磨削已經(jīng)加工出的齒輪齒面，用以提高齒輪精度和表面光潔度，這種加工方法稱(chēng)為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。 齒輪的分類(lèi)和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)： 以傳動(dòng)比分類(lèi) 定傳動(dòng)比 —— 圓形齒輪機(jī)構(gòu)(圓柱、圓錐）

滾插齒加工帶有臺(tái)肩的齒輪以及空刀槽很窄的雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪

滾插齒的應(yīng)用范圍與齒輪加工

（1）加工帶有臺(tái)肩的齒輪以及空刀槽很窄的雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪，只能用插齒。這是因?yàn)椋翰妪X刀“切出”時(shí)只需要很小的空間，而滾齒則滾刀會(huì)與大直徑部位發(fā)生干涉。

（2）加工無(wú)空刀槽的人字齒輪，只能用插齒；

（3）加工內(nèi)齒輪，只能用插齒。

（4）加工蝸輪，只能用滾齒。

（5）加工斜齒圓柱齒輪，兩者都可用。但滾齒比較方便。插制斜齒輪時(shí)，插齒機(jī)的刀具主軸上須設(shè)有螺旋導(dǎo)軌，來(lái)提供插齒刀的螺旋運(yùn)動(dòng)，并且要使用專(zhuān)門(mén)的斜齒插齒刀，所以很不方便。

目前，磨齒加工滾齒加工朝著以下兩個(gè)方和發(fā)展①采用高速滾齒機(jī)。現(xiàn)在加工中等模數(shù)鋼質(zhì)齒輪的切削速度一般只有25—50m/min，原因在于滾齒機(jī)剛度差，滾刀耐用度低。利用砂輪作為磨具加工圓柱齒輪或某些齒輪加工刀具齒面的齒輪加工機(jī)床。實(shí)踐證明，只要機(jī)床具備足夠的剛度和良好的抗振性，即使使用現(xiàn)有的高速滾齒機(jī)，如果采用硬質(zhì)合金滾齒刀，則切削速度可達(dá)300/min上，軸向進(jìn)給達(dá)6-8mm/r，因?yàn)榧庸ば蚀蟠蟮靥岣撸虎谠跐L齒機(jī)上進(jìn)行硬齒加工。采用硬質(zhì)合金滾刀對(duì)齒面進(jìn)行加工，使傳統(tǒng)的硬齒面加工工藝有了很大的改變。首先對(duì)于普通精度硬齒輪，就可以用硬質(zhì)合金滾刀直接進(jìn)行精滾加工，（以往這類(lèi)齒輪必須在磨齒機(jī)上進(jìn)行磨削加工）從而大大降低了加工成勻的精磨余量。從面大大縮短磨齒工作時(shí)間，還提高了磨齒的質(zhì)量，因此，這是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的新齒輪加工工藝。

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(kāi)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(guò)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(wàn)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(chēng)為基球。顯然，在過(guò)極軸的任意剖面內(nèi)的齒廓曲線均為漸開(kāi)線，所有漸開(kāi)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。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。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；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(guò)機(jī)床上模擬一個(gè)假想齒輪，刀盤(pán)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(pán)就會(huì)在輪坯上切出一個(gè)齒槽。齒距和壓力角小齒距能保證有較多的輪齒同時(shí)接觸，齒輪重疊增多，減少單個(gè)齒輪撓曲，降低傳動(dòng)噪聲，提高傳動(dòng)精度。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(jiàn)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(pán)，在一個(gè)齒槽的兩面同時(shí)進(jìn)行切削的加工工藝過(guò)程，齒槽的寬度是由刀盤(pán)的刀尖距(也稱(chēng)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(wèn)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(guò)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(chēng)刀傾角)來(lái)加以解決。

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。齒輪聲輻射特征分析在選擇用不同結(jié)構(gòu)形式的齒輪時(shí)，對(duì)其特定結(jié)構(gòu)建立聲輻射模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲進(jìn)行預(yù)先評(píng)估。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。

。

一般兩邊呈對(duì)稱(chēng)形狀。目前經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易保護(hù)主義正處于博弈階段，但趨勢(shì)應(yīng)是經(jīng)濟(jì)全球化。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。考慮實(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。