圆柱齿轮加工与工艺
圆柱齿轮加工与工艺一、 齿轮的功用与结构特点 齿轮加工传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛,其功用是按规定的速比传递运动和动力。 齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状,但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式,齿轮加工厂,可分为直齿、斜齿、人字齿等;按照轮体的结构特点,齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等,圆柱齿轮加工与工艺 在上述各种齿轮中,以盘形齿轮应用广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈齿轮的结构工艺性好,可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿;双联或三联等多齿圈齿轮(图9-1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时,小齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制,通常只能选用插齿。如果小齿圈精度要求高,需要精滚或磨齿加工,而轴向距离在设计上又不允许加大时,可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构,以改善加工的工艺性。二、齿轮的技术要求 齿轮本身的制造精度,对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件,齿轮传动应满足以下几个方面的要求。(一)传递运动准确性 齿轮较准确地传递运动,精密齿轮加工,传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。(二)传递运动平稳性 要求齿轮传递运动平稳,以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。(三)载荷分布均匀性 要求齿轮工作时,齿面接触要均匀,以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大,引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外,还包括接触面积和接触位置。
齿轮加工设计标准分类?
1、闭式齿轮传动 由实践得知,在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮(如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮)或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时,则视具体情况而定。功率较大的传动,例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动,发热量大,易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等,为了控制温升,还应作散热能力计算。 2、开式齿轮传动 开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算,但如前所述,对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善,齿轮,故对开式(半开式)齿轮传动,仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式(半开式)齿轮传动的寿命,可视具体需要而将所求得的模数适当增大。
铬锰钛钢和硼钢
长期以来,我国载货汽车齿轮使用Zui普遍的钢种是20CrMnTi。这是上世纪50年代我国从原苏联引进的中型的汽车齿轮18XTr钢种(即20CrMnTi钢)。该钢晶粒细,渗碳时晶粒长大倾向小,具有良好的渗碳淬火性能,渗碳后可直接淬火。文献指出,在1980年以前,我国的渗碳合金结构钢(包括20CrbinTi钢)在钢材出厂时只保证钢材的化学成分和用样品测定的力学性能,但是在汽车生产时常常出现化学成分和力学齿轮l轴性能合格的钢材,由于淬透性能波动范围过大而影响产品质量的情况。例如若20CrMnTi渗碳钢的淬透性过低,非标齿轮加工,则制成的齿轮渗碳淬火后,心部硬度低于技术条件规定的数值,疲劳试验时,齿轮的疲劳寿命降低一半;若淬透性能过高,则齿轮渗碳淬火后内孔收缩量过大而影响齿轮装配。
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