朱姍姍

【摘要】齒輪是重要的基礎(chǔ)傳動(dòng)元件，近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，盡管采用電氣、液壓傳動(dòng)裝置日益增多，對(duì)齒輪的需求仍有增無(wú)減。無(wú)論從國(guó)防機(jī)械到民用機(jī)械，從重工業(yè)機(jī)械到輕工業(yè)機(jī)械，齒輪傳動(dòng)在其中有著無(wú)可替代的重要地位。

【關(guān)鍵詞】齒輪；加工；傳動(dòng)

眾所周知，齒輪傳動(dòng)是近代機(jī)器中最常見的一種機(jī)械傳動(dòng)，是機(jī)械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)零部件，是現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)中的重要組成部分。通過(guò)它來(lái)傳遞力和改變力的方向，其制造質(zhì)量的好壞對(duì)整臺(tái)機(jī)器的性能有直接影響。隨著我國(guó)制造業(yè)的不斷發(fā)展，齒輪行業(yè)通過(guò)大量引進(jìn)高端設(shè)備使加工能力有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并與國(guó)際先進(jìn)水平已相當(dāng)接近。

一、齒輪加工中存在的問題

（一）齒形不對(duì)稱較為突出。一個(gè)齒輪的加工過(guò)程是由若干工序組成的。為了獲得符合精度要求的齒輪，整個(gè)加工過(guò)程都是圍繞著齒形加工工序服務(wù)的。隨著齒輪加工技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是大模數(shù)、多齒數(shù)齒輪的加工，迫切要求在滾齒方面實(shí)現(xiàn)高速高效。當(dāng)滾刀的齒輪齒形安裝不當(dāng)，對(duì)準(zhǔn)不齊時(shí)或者堆成，滾刀在刀桿上的位置難以確定，滾刀中心線相對(duì)于齒坯中心線會(huì)偏移一定角度，其嚙合線的交點(diǎn)在齒坯中心線上而不在滾刀中心線上，即刀刃與嚙合線的交點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)與齒輪中心線的連線不對(duì)稱。所以在實(shí)際上，刀齒的中部和根部磨損很少，刀齒的齒頂載荷分布和磨損也極不均勻，而齒頂圓角處的磨損則決定著刀具的壽命。（二）齒數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。首先，滾刀選用錯(cuò)誤。齒輪滾刀，作為齒輪加工的重要加工工具，其設(shè)計(jì)與制造水平的高低將嚴(yán)重影響齒輪精度的高低。齒輪滾刀的滾齒不對(duì)稱將導(dǎo)致剃齒過(guò)程中剃齒刀刀齒左右側(cè)受力不均勻，直接影響剃齒加工齒形誤差和剃齒刀使用壽命，還會(huì)降低機(jī)床使用精度。因此，在齒輪的滾齒加工中，應(yīng)盡量減少這些誤差。其次，毛坯尺寸不正確。傳統(tǒng)毛坯尺寸基準(zhǔn)設(shè)計(jì)忽略了工藝過(guò)程的差異，而統(tǒng)一將零件圖中各尺寸基準(zhǔn)作為毛坯尺寸基準(zhǔn)，導(dǎo)致毛坯在后續(xù)加工過(guò)程中余量誤差增大而浪費(fèi)材料。第三，滾切斜齒輪時(shí)，附加運(yùn)動(dòng)方向不對(duì)。在滾齒機(jī)加工斜齒輪時(shí)，附加運(yùn)動(dòng)方向的判定比較困難，再加上銑削方式、工件螺旋方向及滾刀螺旋方向等因素的變化，更增加了判斷的難度。（三）齒形有誤差。由于齒輪滾刀的制造刃磨誤差及滾刀的安裝誤差等原因造成的，因此在滾刀的每一轉(zhuǎn)中都會(huì)反映到齒面上。齒輪的徑向誤差齒輪徑向誤差是指滾齒時(shí)，由于齒坯的實(shí)際回轉(zhuǎn)中心與其基準(zhǔn)孔中心不重合，使所切齒輪的輪齒發(fā)生徑向位移而引起的周節(jié)累積公差。由于齒輪的齒面偏離了正確的漸開線，使齒輪傳動(dòng)中瞬時(shí)傳動(dòng)比不穩(wěn)定，影響齒輪的工作平穩(wěn)性。常見的齒形誤差有不對(duì)稱、齒形角誤差（齒頂變肥或變厚）、產(chǎn)生周期誤差等。（四）齒形中凹問題。汽車齒輪多采用剃齒作為齒部最后精加工的手段，但在實(shí)際加工中經(jīng)常會(huì)遇到剃齒中凹現(xiàn)象，即剃后齒輪齒形中間部位存在凹量，這種現(xiàn)象在少齒數(shù)直齒輪上表現(xiàn)更為突出。變速箱中90%以上的齒輪精加工均采用滾齒-剃齒法。剃齒是一種高效的齒輪精加工工藝，主要用于滾齒或插齒以后未經(jīng)淬硬的外嚙合直齒輪、斜齒圓柱齒輪和不宜進(jìn)行磨齒加工的臺(tái)肩齒輪的精密加工。

二、齒輪加工中存在問題的解決措施

（一）齒形要對(duì)稱。檢查一下剃齒刀安裝與回轉(zhuǎn)中心是否一致，就是靠里端的墊片選用是否正確。一般軸向刀（寬度25）里端所用墊片是12.5，排除一下。還有檢查一下剃刀與零件齒根圓弧是否有干涉，軸齒的齒數(shù)一般少，嚙合系數(shù)很少，如果有干涉很容易出現(xiàn)剃后齒形不對(duì)稱！當(dāng)然完全的對(duì)稱是不存在的，如果還有問題，就要檢查一下滾刀起始圓了，如果你的滾刀精度不是很好，就會(huì)造成左右兩邊漸開線起始圓或齒頂?shù)菇浅叽缦嗖?，造成正反轉(zhuǎn)時(shí)嚙合系數(shù)變化，這個(gè)對(duì)少齒數(shù)零件的齒形影響也是致命的。同時(shí)，對(duì)于兩中心孔和端面做定位基準(zhǔn)。在精度很高的滾齒機(jī)上，采用精密滾刀，可以加工出45級(jí)精度的輪齒。在普通級(jí)滾齒機(jī)上，用普通精度滾刀，只能加工出8級(jí)精度輪齒。（二）齒數(shù)不能出現(xiàn)失誤。首先，合理選用滾刀。我們要選擇模數(shù)、壓力角相同，螺旋角相近，變位系數(shù)差異在0.1mm內(nèi)，這樣齒根差異才不會(huì)太大。如果相差很大，也可以通過(guò)微調(diào)滾刀的安裝角度，以達(dá)到圖紙上要求的根徑。其次，重新調(diào)整分齒交換齒輪，并檢查中間輪加置是否正確。當(dāng)毛坯工件存在尺寸和形狀誤差或缺陷，使某些待加工面的加工余量不足，用找正的方法不能補(bǔ)救時(shí)，則需要考慮應(yīng)用借料的方法來(lái)進(jìn)行劃線。第三，選好基準(zhǔn)面。若毛坯上沒有已加工面，首先應(yīng)選擇最大的不加工面為劃線基準(zhǔn)，但該基準(zhǔn)只能用一次，在下次劃線時(shí)，必須用已加工面作為劃線基準(zhǔn)。各種鑄鍛毛坯件，由于多種原因，在尺寸、形狀和位置上可能存在一定的誤差和缺陷。如果誤差較小時(shí)，可以通過(guò)找正和借料的方法予以補(bǔ)救。（三）齒形不能有誤差。在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，確定齒數(shù)是一項(xiàng)基本的、而且.也是重要的工作。齒輪是要設(shè)計(jì)的，而不是選就可以的。類型與以軸的布置有關(guān)，平行軸的用圓柱齒輪，相交軸的用錐齒輪。每種齒制有一個(gè)最小齒數(shù)，是防止在滾齒時(shí)產(chǎn)生根切的。故必須大于最小齒數(shù)。如直齒圓柱齒輪不得小于17。最好一對(duì)嚙合齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，至少不能互為整數(shù)倍數(shù)，以免局部齒磨損嚴(yán)重。所以確定傳動(dòng)比就很重要。直齒圓柱齒輪的最小齒數(shù)為17，小于該值要根切。按中心距和傳動(dòng)比平衡齒數(shù)與模數(shù)的關(guān)系。（四）著力解決凹問題。首先，刀修形法根據(jù)被剃齒輪實(shí)際中凹齒形記錄將剃齒刀的齒形修磨成中凹曲線，即采用反修形法，保證剃后齒輪中凹量減小或消除。這種方法往往需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)修磨試剃，才能最后確定出剃齒刀修形曲線的凹量和凹點(diǎn)的起止位置。其次，改進(jìn)刀具設(shè)計(jì)增大重合度。主要是對(duì)影響重合度的刀具參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，綜合考慮刀具壽命和剃齒質(zhì)量，盡可能增大重合度。如減小嚙合角、增加刀具齒數(shù)、增大刀具外徑等，這些措施在一定程度上可以使剃齒中凹量減少。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著齒輪數(shù)量和品，種的增加，對(duì)齒輪加工要求的不斷提高，新的齒輪加工方法不斷涌現(xiàn)。因此，不斷加強(qiáng)對(duì)齒輪加工過(guò)程中的問題研究，并不斷來(lái)選用合適的加工方法是提高齒輪加工質(zhì)量的關(guān)鍵。

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