設計齒輪性價比出眾「多圖」

齒輪加工工藝過程分析

基準的選擇

對于之論加工基準的選擇常因齒輪的結構形狀不同而有所差異。帶軸齒輪（軸輪）主要采用頂點孔定位；經過齒頂、齒根修緣后在單對齒和雙對齒嚙合交替過程中，沖擊載荷降低，使運轉趨于平穩，減小了噪聲和振動。對于空心軸，則在中心內孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。

所以，為減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應滿足以下要求：

1）、應選擇基準重合、統一的定位方式；

2）、內孔定位時，配合間隙應近可能減少；

3）、定位端面與定位孔或外圓應在一次裝夾中加工出來，以保證直度要求。

2、齒輪毛坯的加工

齒面：加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的低位，因為齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比列較大，無論從提高生產率，還是從保證齒輪的加工質量，都必須重視齒輪毛坯的加工。

發展建議

1、調整齒輪產業結構，加速推進齒輪產業升級。提高行業集中度，形成一大批的大、中、小規模企業;通過自主知識產權產品設計開發，形成一批車輛傳動系牽頭企業，用牽頭企業的配套能力整合齒輪行業市場，提升整體市場競爭力。

2、信息化與機電一體化相結合，中國齒輪行業呈現出設計信息化、裝備智能化、流程自動化、管理現代化的發展趨勢。產業化升級必然要求新的生產方式--精益生產、敏捷制造、虛擬制造、網絡化制造等廣泛普及。中國齒輪企業正在從規模速度型轉變為創新效益型，轉入科學發展的新階段。線速度特別高時選4-5級，對振動、噪音有特別要求時，目前可達3級精度。

3、加大創新力度和產品定位宣傳力度，提升國際品牌市場競爭力。加大能力與資源的投入，實現專業化、網絡化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產品和有快速反應能力的企業;通過技改，實現現代化齒輪制造企業轉型。

齒輪傳遞的功率和速度范圍很大瞬時傳動比恒定

齒輪傳動的基本特點：

1、齒輪傳遞的功率和速度范圍很大，功率可從很小到數十萬千瓦，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、齒輪傳動屬于嚙合傳動，齒輪齒廓為特定曲線，瞬時傳動比恒定，且傳動平穩、可靠。

3、齒輪傳動，使用壽命長。

4、齒輪種類繁多，可以滿足各種傳動形式的需要。

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，多則達十幾齒，齒面上有點狀壓痕。一般新裝一對齒輪由于制造和裝配等原因需要跑合一段時間，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級精度且多家生產不可能都不合格。兩齒輪均為剛性軸，不存在彎曲。這兩條可以排除。未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經濟可靠。因此只能從安裝上找原因。

從齒輪拆齒現場看到，齒輪基線附近完好，不存在疲勞破壞，通過彎曲強度校核，彎曲強度足夠。排除各種可能后，我們斷定拆齒是由于傳動過程中產生非正常因素造成齒輪受到沖擊負荷過大，振動造成的。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。這樣拆齒原因就轉為研究沖擊負荷從哪來，不均勻負荷怎么產生的。我們研究發現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接是用膜盤聯軸節聯在一起的。齒向修形通常一對齒輪只修正其中的一個齒輪的齒向，對于汽車變速器齒輪，一般修正中間軸上的齒輪。因活塞體磨損部位在活塞正上方，對軸向平衡沒有影響，故只對缸陷部位作去毛刺處理，主要是解決因高溫形成邊緣區域的變形，以恢復活塞體軸向的平衡。

目前，各國在齒輪傳動的供油量選擇方面存在許多觀點。經驗值、經驗計算公式和條件性計算公式等并行使用。我們不難發現，不同供油觀點，對同一運轉工況的齒輪傳動所規定的供油量是不相同的。因而對齒輪傳動裝置的潤滑和冷卻效果的影響(例如：抗膠合能力，抗點蝕能力、振動、噪音和傳動效率等)也不相同。這其中有一種現象很值得我們深思，即在某種條件下(如低速小尺寸傳動)，各供油觀點所規定的供油量都十分接近，潤滑和冷卻效果也很好，一般都能從齒面傳出總發熱量的90以上。以前只能以紙繪圖，現在，圖形界面和算法軟件相結合的設計加修正軟件包可使齒輪幾何尺寸設計程序化和局部制造化。也就是說，大多數供油觀點，都可以獲得滿意的潤滑和冷卻效果。

插齒是常用的一種利用展成法的切齒工藝

齒形有多種形式，其中以漸開線齒形為常見。磨齒加工漸開線齒形常用的加工方法有兩大類，即成形法和展成法。

1.銑齒

采用盤形模數銑刀或指狀銑刀銑齒屬于成形法加工，銑刀刀齒截面形狀與齒輪齒間形狀相對應。此種方法加工效率和加工精度均較低，僅適用于單件小批生產。

2.成形磨齒

也屬于成形法加工，因砂輪不易修整，使用較少。

3.滾齒

屬于展成法加工，其工作原理相當于一對螺旋齒輪嚙合。齒輪滾刀的原型是一個螺旋角很大的螺旋齒輪，因齒數很少（通常齒數z = 1），牙齒很長，繞在軸上形成一個螺旋升角很小的蝸桿，再經過開槽和鏟齒，便成為了具有切削刃和后角的滾刀。

4.剃齒

在大批量生產中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運動，借助于兩者之間的相對滑移，從齒面上剃下很細的切屑，以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒，用以改善齒面接觸區位置。

現今我國使用的齒輪精度國家標準為GB/T10095.1-2008，其中齒輪齒部質量精度評定的多個項目可大致分為單個齒面的評定項目（齒廓偏差、螺旋線偏差）及對多個齒分析的評定項目（齒距累積偏差）。單個齒面評定的項目影響齒輪嚙合時的接觸情況；陶瓷砂輪有較高切削速度(如60m/s)，故適用于齒輪的大規模生產。多個齒分析項目則影響齒輪的傳動性能。

齒輪測量中心的大量應用，使修形齒輪評定項目這類微觀的參數形象清楚地展現出來，并對數值進行評測。而對于有特殊要求的，如齒廓有K形、凸度和螺旋線有鼓度特定公差帶的齒輪，也可以進行評估，使齒輪質量評估工作更清晰和直觀。但是由于特殊修形齒輪刻意引入誤差，原來單獨通過誤差大小評定齒輪加工質量的方式便不適用此類齒輪。齒輪減速機的滾齒加工中用控制公法線長度和齒圈徑跳來保證運動精度，用控制齒形誤差和基節偏差來保證工作平穩性精度，用控制齒向誤差來保證接觸精度。