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齒輪

齒輪加工傳動(dòng)的四個(gè)精度要求

為了傳遞動(dòng)力，我們需要使用齒輪。根據(jù)動(dòng)力的傳遞方向不同需要選擇不同種類的齒輪，所以請(qǐng)?jiān)诶斫饬她X輪的使用方法后再選擇適合其用途的齒輪。

齒輪加工的四個(gè)精度要求：

    齒輪制造精度的高低直接影響到機(jī)器的工作性能、承載能力、噪聲和使用壽命，因此根據(jù)齒輪的使用要求，對(duì)齒輪傳動(dòng)提出四個(gè)方面的精度要求。

   ①傳動(dòng)側(cè)隙的合理性要求嚙合輪齒的非工作齒面間留有一定的側(cè)隙，方便于存儲(chǔ)潤(rùn)滑油，補(bǔ)償彈性變形和熱變形及齒輪的制造安裝誤差。

   ②載荷分布的均勻性要求齒輪工作時(shí)齒面接觸良好，并保證有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置，以保證載荷分布均勻。不至于齒面應(yīng)力集中，引起齒面     過早磨損，從而降低使用壽命。

   ③傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性即要求齒輪在一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)的大轉(zhuǎn)角誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。使齒輪副的瞬時(shí)傳動(dòng)比變化小，以保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減少振動(dòng)、沖擊和噪聲。

   ④傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)角誤差不超過一定范圍。使齒輪副傳動(dòng)比變化小，以保證傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確。

   齒輪加工齒輪傳動(dòng)裝置是由多個(gè)齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的嚙合原理，將原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到所需要的轉(zhuǎn)速，并得到相應(yīng)扭矩。齒輪傳動(dòng)裝置是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，因此決定了它在通用機(jī)械裝備領(lǐng)域中的性，而正本齒輪使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊；我們?cè)谡{(diào)質(zhì)大齒輪的時(shí)候容易產(chǎn)生心部組織不良及淬裂的現(xiàn)象，調(diào)質(zhì)大齒輪時(shí)有些問題我們需要格外注意。其安全、可靠、性價(jià)比優(yōu)越的特點(diǎn)體現(xiàn)了這一點(diǎn)。

齒輪加工采用的精度等級(jí)

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。

齒輪加工精度等級(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。并不是越高也好，下面我們整理了一些不同機(jī)械傳動(dòng)中齒輪加工采用的精度等級(jí)

當(dāng)然，以上是常見的精度等級(jí)要求，具體還是不同檔次的機(jī)械的要求不同。

齒輪加工工藝特點(diǎn)

精加工孔和端面采用磨削，先以齒輪分度圓和端面作為定位基準(zhǔn)磨孔，再以孔為定位基準(zhǔn)磨端面，控制端面跳動(dòng)要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的jing確度。

(一)齒輪加工工藝路線

齒輪，材料為40Cr，精度為6-5-5級(jí)，其工藝路線見表9-7。

(二)齒輪加工工藝特點(diǎn)

(1)定位基準(zhǔn)的精度要求較高由圖9-21可見，作為定位基準(zhǔn)的內(nèi)孔其尺寸精度標(biāo)注為φ85H5，基準(zhǔn)端面的粗糙度較細(xì)，為Ra1.6μm，它對(duì)基準(zhǔn)孔的跳動(dòng)為 0.014mm，這幾項(xiàng)均比一般精度的齒輪要求為高，因此，在齒坯加工中，除了要注意控制端面與內(nèi)孔的垂直度外，尚需留一定的余量進(jìn)行精加工。精加工孔和端面采用磨削，先以齒輪分度圓和端面作為定位基準(zhǔn)磨孔，再以孔為定位基準(zhǔn)磨端面，控制端面跳動(dòng)要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的jing確度。低速重載的齒輪傳動(dòng)，輪齒容易折斷，齒面易磨損，應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度大，齒面硬度高的材料。

(2)齒形精度要求高圖上標(biāo)注6-5-5級(jí)。為滿足齒形精度要求，其加工方案應(yīng)選擇磨齒方案，即滾(插)齒-齒端加工-高頻淬火-修正基準(zhǔn)-磨齒。磨齒精度可達(dá) 4級(jí)，但生產(chǎn)率低。本例齒面熱處理采用高頻淬火，變形較小，故留磨余量可縮小到0.1 mm左右，以提高磨齒效率。齒輪加工廠家的機(jī)床的種類標(biāo)準(zhǔn)繁復(fù)，包括加工幾毫米直徑齒輪的小型機(jī)床，也有加工十幾米直徑齒輪的大型機(jī)床，還有大量生產(chǎn)用的高效機(jī)床和加工精細(xì)齒輪的高精度機(jī)床。

     近年來(lái)，齒輪磨削加工的周期逐步縮小，齒輪磨削加工的成本也隨之大幅降。有些產(chǎn)業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量的要求很高，而有的產(chǎn)業(yè)需要實(shí)現(xiàn)特殊的齒形，所以要經(jīng)過磨削來(lái)完成。例如，重卡車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè)，都依靠磨削去做精齒輪加工。所以，齒輪磨削占據(jù)很大優(yōu)勢(shì)。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。

     對(duì)于汽車工業(yè)的齒輪，我們可以將剃齒加工后熱處理造成的變形控制在幾個(gè)微米；另外，通過齒形和齒向的修正有助于補(bǔ)償變形。由于現(xiàn)代剃刀刃磨機(jī)的出現(xiàn)，如齒形、齒向兩個(gè)參數(shù)可快速簡(jiǎn)單修形；齒輪加工的齒形和模數(shù)的關(guān)系“模數(shù)”是指相鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距t與圓周率π的比值(m＝t/π)，以毫米為單位。批量生產(chǎn)的時(shí)候，剃齒加工比磨削的好處多許多，相比較而言，剃齒既能保證品質(zhì)，價(jià)格又合理。

    近年來(lái)制造的剃刀還沒顯示出緩慢增產(chǎn)的兆頭。與此同時(shí)，齒輪磨削機(jī)床生產(chǎn)數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速發(fā)展，齒輪機(jī)床所的操作快速，齒輪磨輪也有了迅速發(fā)展。這主要表現(xiàn)在陶瓷磨具、CBN砂輪、電鍍磨輪等方面。用上述磨具來(lái)進(jìn)行齒輪磨削加工，使加工周期縮短，所以齒輪磨削就發(fā)展起來(lái)。齒輪加工齒輪傳動(dòng)裝置是由多個(gè)齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的嚙合原理，將原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到所需要的轉(zhuǎn)速，并得到相應(yīng)扭矩。

　　我們通常所說(shuō)的調(diào)質(zhì)指的是淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，具有良好的綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體。我們?cè)谡{(diào)質(zhì)大齒輪的時(shí)候容易產(chǎn)生心部組織不良及淬裂的現(xiàn)象，調(diào)質(zhì)大齒輪時(shí)有些問題我們需要格外注意。由于滲氮時(shí)溫度較低，齒輪的變形很小，可不再進(jìn)行機(jī)械加工，但滲氮層較薄，適于制造小尺寸的齒輪，但不能承受沖擊載荷或磨料磨損。

　　1.淬火時(shí)，加熱溫度依鋼的成分而定，淬火介質(zhì)則根據(jù)鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。鋼淬火后內(nèi)應(yīng)力大，很脆，要進(jìn)行回火，以便消除應(yīng)力，增加韌性，調(diào)整強(qiáng)度。為了防止淬裂，我們應(yīng)該采取減小淬火應(yīng)力的措施。淬火介質(zhì)盡量選用水淬。

　　2.對(duì)某些合金調(diào)質(zhì)鋼的高溫回火，要注意防止出現(xiàn)回火脆性，以保證鋼的使用性能。回火是使調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能定型化的重要工序。各種鋼力學(xué)性能隨回火溫度變化的曲線，又稱為鋼的回火曲線，可以作為選擇回火溫度的依據(jù)。對(duì)回火脆性min感的齒輪材質(zhì)，回火時(shí)要油冷并且增加一次消除應(yīng)力的回火。分度圓直徑d=mZ/cosβ，壓力角rb=rcosα=1/2mzcosα在兩齒輪節(jié)圓相切點(diǎn)P處，兩齒廓曲線的公法線（即齒廓的受力方向）與兩節(jié)圓的公切線（即P點(diǎn)處的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)方向）所夾的銳角稱為壓力角，也稱嚙合角。