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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。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。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。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。塑料齒輪因其質量輕、成本低、惰性好等優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系統進行了研究與開發。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律，對塑料齒輪注射模型腔修正規則進行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。齒輪加工加工工藝流程塑料齒輪同時也是一種滿足低靜音運行要求的重要材料，這就要求有高精度、新型齒形和潤滑性或柔韌性優異的材料出現。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建相應類型的齒輪。基于上述基礎，本文在UG NX平臺上開發出一套塑料齒輪注射模CAD系統，包括型腔設計、模架/標準件設計、澆注系統設計、冷卻系統的設計等。通過該系統的應用，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。

齒輪的加工誤差有哪些

齒輪的基本參數

   齒輪是機器、儀器中使用多的傳動零件，齒輪是一個較復雜的幾何體，對單個齒輪的齒廓加工誤差標準規定了17種控制參數，根據齒輪使用要求的不同，對 以上17個參數控制的要求也不同。如何確定齒輪的精度等級以及依據其精度等級確定相關控制參數的公差值，是齒輪設計的關鍵所在。對於錐齒輪，模數有大端模數me、平均模數mm和小端模數m1之分。

   齒輪的組成結構一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓。

（1）齒數：一個齒輪的輪齒總數叫齒數，用Z表示。小齒輪的齒數可取為z1=20~40。開式（半開式）齒輪傳動，

   由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不亦選用過多的齒數，一般可取z1=17~20。

（2）模數 由于齒輪的分度圓直徑 d 可由其周長 zp 確定，即d = zp/π。為便于設計、計算、制造和檢驗，令p/π= m ，m 稱為齒輪的模數，并已標準化。它是決定齒輪大小的主要參數。分度圓直徑d=mZ，所以m=d/z。

(3)壓力角α 即分度圓壓力角，并規定其標準值為α=200。它是決定齒輪齒廓形狀的主要參數。分度圓直徑 d=mZ/cosβ ，  壓力角 rb=rcosα=1/2mzcosα 在兩齒輪節圓相切點P處，兩齒廓曲線的公法線（即齒廓的受力方向）與兩節圓的公切線（即P點處的瞬時運動方向）所夾的銳角稱為壓力角，也稱嚙合角。對單個齒輪即為齒形角。塑料齒輪比金屬齒輪輕、惰性好，可用在金屬齒輪易腐蝕、退化的環境中，例如水表和化學設備的控制。標準齒輪的壓力角一般為20”。在某些場合也有采用α＝14.5° 、15° 、22.50°及25°等情況。  

(4)齒頂高系數和頂隙系數—h*a 、C*  兩齒輪嚙合時，總是一個齒輪的齒頂進入另一個齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲成潤滑油的空間，要求齒根高大于齒頂高。為次引入了齒頂高系數和頂隙系數。

    正常齒：h*a =1； C*=0.25        

   短齒：h*a =0.8； C*=0.3  一對相互嚙合的齒輪，模數、壓力角必須相等。標準齒輪的壓力角（對單個齒輪而言即為齒形角）為20°。留磨余量可縮小到0.1 mm左右，以提高磨齒效率。

　　齒輪加工廠家如何退火和齒輪大小之分

　　齒輪加工廠家在生產齒輪的時候如何選用退火、正火工藝，應結合齒輪鋼的種類，加工工藝及使用性能等綜合考慮。那么如何選擇退火和正火呢？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建相應類型的齒輪。通常我們根據齒輪鋼的含碳量去選擇。首先對于含碳量小于0.25%的齒輪鋼，在沒有其他熱處理時，采用正火處理來提高強度，對于滲碳鋼，用正火消除鍛造缺陷，提高切屑加工性能，并為滲碳淬火處理做好準備，當含碳量小于0.20%時，應采用高溫正火，對于大型齒輪加工鑄件，一般采用退火消除鑄造應力；

　　齒輪加工其次含碳量0.25%-0.50%的齒輪鋼，一般采用正火。其中含碳量0.25%-0.35%的鋼，正火后其硬度是佳切削硬度；對于含碳量較高的齒輪鋼，正火后其硬度雖然高于佳切屑硬度，但由于正火生產，成本低，仍采用正火處理；漸開線齒輪比較容易制造，因此現代使用的齒輪中，漸開線齒輪占多數，而擺線齒輪和圓弧齒輪應用較少。對于含碳量0.50%-0.75%的齒輪鋼，一般采用完全退火工藝。因為含碳量較高，正火后硬度不利于切屑加工，而退火后硬度適宜切削加工，此外，對于調質處理的齒輪鋼，一般是退火來降低硬度，然后進行切削加工，終進行調質處理。