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發布時間：2021-10-25 10:58
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齒輪
齒輪加工傳動的四個精度要求
為了傳遞動力，我們需要使用齒輪。根據動力的傳遞方向不同需要選擇不同種類的齒輪，所以請在理解了齒輪的使用方法后再選擇適合其用途的齒輪。
齒輪加工的四個精度要求：
齒輪制造精度的高低直接影響到機器的工作性能、承載能力、噪聲和使用壽命，因此根據齒輪的使用要求，對齒輪傳動提出四個方面的精度要求。
①傳動側隙的合理性要求嚙合輪齒的非工作齒面間留有一定的側隙，方便于存儲潤滑油，補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。不至于齒面應力集中，引起齒面 過早磨損，從而降低使用壽命。
③傳遞運動的平穩性即要求齒輪在一齒轉角內的大轉角誤差在規定范圍內。使齒輪副的瞬時傳動比變化小，以保證傳動的平穩性，減少振動、沖擊和噪聲。
④傳遞運動的準確性即要求齒輪在一轉中的轉角誤差不超過一定范圍。使齒輪副傳動比變化小，以保證傳遞運動準確。
齒輪加工齒輪傳動裝置是由多個齒輪組成的傳動機構，利用齒輪的嚙合原理，將原動機的轉速轉換到所需要的轉速，并得到相應扭矩。齒輪傳動裝置是機械裝備的重要基礎件，因此決定了它在通用機械裝備領域中的性，而正本齒輪使用壽命長、結構緊湊；其安全、可靠、性價比優越的特點體現了這一點。我們在調質大齒輪的時候容易產生心部組織不良及淬裂的現象，調質大齒輪時有些問題我們需要格外注意。
齒輪加工生產的形式
齒輪生產的形式按照齒面按硬度可區分為硬齒面和軟齒面兩種：
1）硬齒面：齒面硬度HB＞350。這種齒輪生產的承載能力高，在齒輪精切之后進行淬火、表面淬火或滲碳淬火，一般齒面硬度HRC45～65。但在熱處理中，齒輪生產時不可避免地產生變形，因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切，以消除因變形產生的誤差，提高齒輪的精度。齒輪的加工技術和設備通常極大的影響了工業領域中所能達到的高制造水平，現代工業發達的先進如美國、德國和日本等也是齒輪加工技術和設備的制造強國。如果硬齒面齒輪精度不夠，其承載能力往往不如軟齒面的。經滲氮處理的齒面硬度HV≥600，抗膠合能力較高。由于滲氮時溫度較低，齒輪的變形很小，可不再進行機械加工，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。
齒條分為斜齒齒條和直齒齒條兩種，分別和斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪兩種齒輪相互配合使用，齒條的齒廓為直線而不是漸開線，相當于一個無窮大的圓柱齒輪一樣。正火是成本較低和生產效率較高的熱處理工藝，在生產中優先采用正火工藝，對于大型齒輪或大模數齒輪淬火時，可能有開裂的可能，所以采用正火處理可以細化大型齒輪鋼晶粒，提高組織的力學性能。齒條加工的方法有很多種，每一種都是根據材料以及對齒條精度的要求不一樣才選擇正確的加工方式。
齒條加工的方式主要是有兩種，針對一些精度比較高的、硬度非常大的齒條進行加工，包括對材料進行熱處理、加工齒形等，采用的是兩次線切割齒形以及兩次齒形熱處理的方式。在這其中次熱處理是用來消除一下齒條材料的內應力，然后再進行次線切割齒形，齒形留2mm的余量就行；第二次采用熱處理的方式使齒形的硬度能夠達到使用的要求，再對齒條的兩端進行堆焊銅層，在車線和消磨外圓之后，進行第二次線切割齒形，達到齒條與外圓同軸的水平。四階段：齒形的精加工階段這個階段的目的，在于修正齒輪經過淬火后所引起的齒形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達到終的精度要求。
齒條經過這兩次熱處理和兩次線切割齒形的循環交替進行，使得制成的齒條既克服熱處理后材料容易出現淬透性的問題，還能夠達到硬度的要求，又保證了齒形的要求，同時又能夠提高了齒形與外圓的同軸度。行星齒輪傳動一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點，輸入軸和輸出軸可在同一直線上。所以這種方法有很大的優勢，就是在保證齒形整體的硬度能夠達到要求的同時，使得齒形的精度又能夠符合設計的要求，這樣就大大提高了齒條的加工質量。
齒輪加工和裝配時嚙合沖擊性
一對齒輪加工完成時，齒輪在嚙合過程中，由于輪齒受力后必將產生一定程度的彈性變形，故每當一只輪齒嚙合上時，原來嚙合的輪齒的載荷就會相對減少，它們就會立即向著載荷位置恢復變形，從而給齒輪體一個切向加速度，再加上原有嚙合輪齒在受載下的彎曲變形和齒輪制造誤差，使輪齒從嚙入到嚙出的整個過程中不能得到理論齒廓的平滑接觸而發生碰撞，形成所謂的嚙合沖擊力，齒輪在這種激勵作用下，也將激發起齒輪的圓周振動，徑向振動，軸向振動，從而產生出噪聲并通過空氣及固體媒介傳播出去，因而齒輪嚙合過程中所產生的接線沖擊力和嚙合沖擊力使一對傳動齒輪產生的振動，稱為輻射出噪聲的主要原因。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。
在描述產生齒輪振動和噪聲的機理時，可以把齒輪視為一個彈簧-質量塊振動系統，把輪齒視為彈簧，而把齒輪提當作質量，節線沖擊力和嚙合沖擊力可視為外力，從而導致齒輪產生圓周方向的振動，又通過軸系，軸承誘使齒輪產生徑向和軸向振動，這三個方向的振動通過軸，軸承及軸承座傳至齒輪箱，引起箱壁振動，甚至誘發整個裝置產生振動，輻射到空氣中成為齒輪箱噪聲。在公制的齒輪傳動、蝸桿傳動、同步齒形帶傳動和棘輪、齒輪聯軸器、花鍵等零件中，標準模數都是一項基本的參數。
大齒輪的齒數的確定要先知道減速比，然后確定大小齒輪的模數，再定出齒數（符合zui小齒數原則，盡量為奇數，齒數大小可以靈活），2者之比要等于減速比。d=mz，可以算出來分度圓直徑，da=d 2ha（齒頂高），這樣就能計算出大小了。由于磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好地控制傳動空程和噪音。而選擇大齒輪的齒數有哪些基本原則呢？
1、每種齒制有一個zui小齒數，是防止在滾齒時產生根切的。故要大于zui小齒數。如直齒圓柱齒輪不得小于17；
2、按中心距和傳動比平衡齒數與模數的關系；
3、zui好一對嚙合齒輪的齒數互為質數，至少不能互為整數倍數，以免局部齒磨損嚴重。所以確定傳動比就很重要。
齒輪整個圓周上輪齒的總數稱為齒數，一般以字母z表示。齒輪齒數選對了才能讓齒輪正常使用，不然會影響使用效果影響工作效率。能夠傳遞任意兩軸間的運動和動力，傳動平穩、可靠，，壽命長，結構緊湊，傳動速度和功率范圍廣。
