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齒輪

齒輪加工時出現齒輪變形的問題

關于齒輪熱處理畸變的情況很復雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。模具是影響塑料齒輪注射成形質量的關鍵因素，如何提高模具設計的質量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關鍵共性問題。機械加工產生的殘留應力，熱處理過程的熱應力、組織應力都會對變形產生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結構形狀設計、整個工藝過程、技術要求、機加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時單從熱處理方面采取措施來解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應措施，排除或減弱。

齒輪作為機械傳動裝置中的主要零件，其應用十分廣泛。它是齒輪逐漸進行嚙合并平穩(wěn)的從一個齒到另一個齒傳遞運動，那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運動的能力。塑料齒輪因其質量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點在很多領域已經逐步替代了金屬齒輪。模具是影響塑料齒輪注射成形質量的關鍵因素，如何提高模具設計的質量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關鍵共性問題。同時，由于塑料齒輪在注射成形過程中會發(fā)生收縮，如何對模具的型腔進行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設計中的難點。因此，本文對塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進行了研究與開發(fā)。本文首先分析了漸開線齒輪齒廓的形成原理及其相關特性，結合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。然后本文對參數化建模技術進行了研究，采用關系表達式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數化模板，通過人機交互實現了塑料齒輪的參數化建模，用戶只需輸入的齒輪的關鍵參數就可以自動創(chuàng)建相應類型的齒輪。基于上述基礎，本文在UG NX平臺上開發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設計、模架/標準件設計、澆注系統(tǒng)設計、冷卻系統(tǒng)的設計等。通過該系統(tǒng)的應用，用戶不但可以快速有序的進行塑料齒輪注射模設計，還能自動獲得型腔修正結果，極大的提高了模具設計的效率和質量，縮短了模具設計周期。

齒輪的硬齒面軟齒面分類

1：根據減速機齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動分為兩類，包括硬齒面齒輪傳動和軟齒面齒輪傳動。    

2：通常一對嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS，稱為硬齒面齒輪，否則被稱為軟齒面齒輪。齒輪傳動的分類：齒輪傳動的類型較多，按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。      選擇那種齒輪傳動要根據設計要求，兩種齒輪傳動各有利弊，但有于硬齒面?zhèn)鲃虞d荷大，使用壽命長，備廣泛的應用。      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.45#.45Mn2鋼，可以采用終熱處理，高頻回火或者氮化處理。      例如：20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用滲碳淬火，如38CrMnAl則可以用氮化工藝達到較高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。

　　齒輪加工工藝流程？

　　鍛造制坯

　　熱模鍛仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來，楔橫軋技術在軸類加工上得到了 大范圍推廣。這項技術特別適合為比較復雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小， 而且生產。

　　正火

　　這一工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為終熱處理做組織準備，以有效減少 熱處理變形。精密齒輪磨齒加工流程如何調整精密齒輪（精密齒輪磨齒加工）滾刀的安裝角：切斜齒輪(包括螺旋齒輪)時，合理選擇滾刀的螺線方向，對滾切齒輪精度有一定的影響。 所用齒輪鋼的材料通常為20CrMnTi,一般的正火由于受人員、 設備和環(huán)境的影響比較大， 使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響金屬切 削加工和終熱處理，使得熱變形大而無規(guī)律，零件質量無法控制。為此，采用等溫正火工藝。實 踐證明，采用等溫正火有效改變了一般正火的弊端，產品質量穩(wěn)定可靠。

　　車削加工

　　為了滿足齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數控車床，使用機械夾緊不重磨車 刀，實現了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內孔與端面的垂直度要求，又 保證了大批量齒坯生產的尺寸離散小。電主軸及力矩電動機具有回轉精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質量。另外， 數控車床加工的率還大大減少了設備數量，經濟性好。

　　滾齒插齒

　　加工齒部所用設備仍大量采用普通滾齒機和插齒機，雖然調整維護方便，但生產效率較低，若 完成較大產能多機同時生產。齒輪加工技術與裝備的發(fā)展趨勢分析為適應齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產效率、清潔生產、提高質量的要求，制齒機床及制齒技術出現了以下發(fā)展趨勢。隨著涂層技術的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地 進行，經過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高90%以上，有效地減少了換刀次數和刃 磨時間，效益顯著。

　　剃齒

　　徑向剃齒技術以其，設計齒形、齒向的修形要求易于實現等優(yōu)勢被廣泛應用于大批量汽 車齒輪生產中。

　　熱處理

　　汽車齒輪要求滲碳淬火，以保證其良好的力學性能。對于熱后不再進行磨齒加工的產品，穩(wěn)定 可靠的熱處理設備是必不可少的。

　　磨削加工

　　主要是對經過熱處理的齒輪內孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工，以提高尺寸精度和減小 形位公差。

　　預防齒輪噪音的產生，你可以這樣做！

　　1.載荷

　　針對載荷主要是依舊齒輪的承受的生產重量而言，因此，在對相應生產產品進行齒輪選擇時，要依舊產品所能承受的生產重量而定，即根據不同產品所重量對齒輪進行適當的調換，避免部分齒輪傳動過程中不能承受相應的重量產生噪音。

　　精銑齒輪

　　2.振動的頻率

　　部分齒輪之間由于摩擦大，速度快，造成振動速度過快而產生噪音，在對齒輪進行設計中，應當注意齒輪的運動速度，即在一定時間內規(guī)定其應當運行的周數，而不是任其過快轉動。

　　3.齒輪摩擦

　　正如上面說到的，齒輪之間摩擦過大，振動過大，相應產生的噪音也會很大，為減少齒輪之間的摩擦，在選擇齒輪時盡量應當選擇外表平滑的齒輪，切記不能選擇外表粗糙，摩擦力大的齒輪，此外，也可以在齒輪中注入潤滑劑，提升齒輪件的有效運轉。

　　4.軸承運動

　　不僅要求設計這對齒輪軸承的設計，也包括了檢驗者對齒輪軸承周數的監(jiān)管，要求，設計者對設計的試論軸承保證期能夠承受齒輪傳動中應該能承受的額誤差，以及設計齒輪中出的可能存在一定合理范圍內的設計缺陷。