齒輪

齒輪加工時出現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)生一定的影響。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。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。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(jīng)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)。插齒刀的往復運動是插齒的主運動，而插齒刀與工件按一定比例關系所作的圓周運動是插齒的進給運動。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(shù)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(shù)化模板，通過人機交互實現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶只需輸入的齒輪的關鍵參數(shù)就可以自動創(chuàng)建相應類型的齒輪?；谏鲜龌A，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。

齒輪加工方法與準則

1.磨齒：IT6～IT4→IT3， Ra：0.8～0.2μm 原理：成形法和展成法。

⑴成形法磨齒 IT6～IT5， Ra：0.8～0.4 μm，用成形砂輪磨削，生

齒輪傳動

產(chǎn)率較高，加工精度較低，應用較少。

⑵展成法磨齒

錐面砂輪磨齒：砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動，利用砂輪右側面磨削齒槽的右側面，從根部 磨至頂部；然后工件向左滾動，以砂輪左側面磨削第l齒槽的左側面，也從根部磨至 頂部，當?shù)趌齒槽兩側面全部磨削完畢時，砂輪自動退離工件，工件作分度轉動，然后再向右滾動，磨削第2齒槽，這樣反復循環(huán)，直至磨完全部輪齒。5按制造方法齒輪分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結齒輪等。

2.研齒：

IT7～IT6， Ra：1.6～0.2μm 設備：研齒機。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220#～240#，活性潤滑油特點：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。

平行軸線研磨法：

1.過程：研磨輪與被研齒輪的軸線平行，研磨時被研齒輪帶動研磨輪作無側隙的自由嚙合運動，被研齒輪還作軸向往復運動，研磨輪被輕微制動。經(jīng)一段時間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉，使齒的兩個側面被均勻研磨。

2.特點：由于齒面的滑動速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動速度大，研磨量也大。

具有動軸線的齒輪傳動

行星齒輪傳動類型很多，不同類型的性能相差很大，根據(jù)工作條件合理地選擇類型是非常重要的。常用的是由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒輪和行星架組成的普通行星傳動，少齒差行星齒輪傳動，擺線針輪傳動和諧波傳動等。傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺轉速高為32r/min。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。其應用愈來愈廣泛。

    大齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件，其中鍛件使用較多。對毛坯件首先進行正火處理，改善其切削加工型，便于切削；然后進行粗加工，按照大齒輪設計要求，先將毛坯加工成大致形狀，保留較多余量。再進行半精加工，車、滾、插齒，使大齒輪基本成型；之后對大齒輪進行熱處理，改善大齒輪的力學性能，按照使用要求和所用材料的不同，有調質、滲碳淬火、齒面高頻感應加熱淬火等；然后對齒輪進行精加工，精修基準、精加工齒形。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(jù)齒輪的使用要求，對齒輪傳動提出四個方面的精度要求。

    1、正火：鍛造毛坯之后部分工廠會選擇正火，也有公司選擇退火，正火和退火的目的都是為了使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應力，但由于正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細一些，其機械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。機械加工產(chǎn)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(chǎn)生一定的影響。采用等溫正火使產(chǎn)品質量穩(wěn)定可靠。

    2、粗車加工：粗加工齒輪外圓，端面，可選擇普通車床和數(shù)控車床，由于粗車之后還有對工件進行熱處理，所以一般會留有3-5毫米的余量，方便之后的精車加工到zhi定尺寸。

    3、精車加工：精加工齒輪外圓，端面，將尺寸加工到圖紙規(guī)定的尺寸要求，如后續(xù)還需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削獲得更高的精度要求。

    4、調質熱處理：由于大齒輪的工作條件不同，熱處理出來的表面硬度也不同，但大齒輪經(jīng)過淬火后的硬度一般都在HRC45以上，例如：汽車齒輪由于受力較大,受沖擊較頻繁的原因常采用20CrMnTi鋼作為齒輪材料，20CrMnTi鋼具有較高的力學性能，經(jīng)過淬火后表面硬度可達HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲勞抗力。對某些合金調質鋼的高溫回火，要注意防止出現(xiàn)回火脆性，以保證鋼的使用性能。

    5、制齒：常采用插齒機或者滾齒機加工齒面，雖然調整維護方便，但如果大批量生產(chǎn)就會出現(xiàn)效率低的問題，之后隨著涂層技術的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進行，經(jīng)過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高百分之九十以上，有效地減少了換刀次數(shù)和刃磨時間，效益顯著。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(huán)境中，例如水表和化學設備的控制。

     大齒圈是回轉窯的主要部件設備，帶動整個筒體長時間運轉，在回轉窯運轉中扮演非常重要的作用。鑄鋼件是大型機器的重要組成部分，因此對質量的要求十分嚴格，在選擇加工商時，一定要選擇有客hu口碑的大品牌。在確定加工齒圈時，一定要實地考察一番，憑借對其場地的了解和案例的介紹，才能確保選擇的正確性。淬火時，加熱溫度依鋼的成分而定，淬火介質則根據(jù)鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。而要生產(chǎn)出質優(yōu)的大齒圈，要有先進的設備和完善的工藝體系，因此在選購采購商時，一定要對其工藝進行查看。通常大齒圈加工廠在加工前都會有一定準備，那大齒圈加工前應準備些什么呢？

    1.產(chǎn)品的材質與性能要求：是否需要調質或者齒面表面淬火處理，硬度要求標準。

    2.技術要求與檢驗方法：是委托第三方 TUV 檢驗，還是用戶直接現(xiàn)場檢驗。

    3.加工要求及加工精度等級：單齒銑或者滾刀滾齒，精度等級執(zhí)行的具體標準，檢驗公法線或者檢驗固定弦齒厚。