王東天

（哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司 黑龍江哈爾濱 150066）

齒輪減速機(jī)加工優(yōu)化工藝探討

王東天

（哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司 黑龍江哈爾濱 150066）

齒輪減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。減速機(jī)齒輪加工作用是通過機(jī)械傳動(dòng)裝置來降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速。增加轉(zhuǎn)矩。好的齒輪減速機(jī)齒輪材料將在很大程度上影響一臺(tái)機(jī)器的使用壽命，而材料的不同，齒輪減速機(jī)的制作成本也會(huì)有很大不同，這也是目前市面上齒輪減速機(jī)價(jià)格參差不齊的原因之一，而不同的制造工藝也會(huì)對(duì)一臺(tái)齒輪減速機(jī)的制造成本及性能造成很大影響。

齒輪；加工

齒輪是減速機(jī)行業(yè)主要的基礎(chǔ)傳動(dòng)元件，通常每臺(tái)減速機(jī)中有2～6個(gè)齒部，齒輪的質(zhì)量直接影響減速機(jī)的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命。同時(shí)，由于影響其噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命最重要的因素就是齒輪。一個(gè)有著質(zhì)量?jī)?yōu)良的部件的減速機(jī)齒輪加工會(huì)給你帶來更長(zhǎng)的使用壽命，構(gòu)建更安靜的使用環(huán)境。

1 齒輪減速機(jī)齒輪加工工藝

（1）鍛造制坯。鍛是將加熱好的金屬坯料放在鍛造設(shè)備的上，下砥鐵之間，施加沖擊力或壓力特產(chǎn)，直接使坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件的一種加工方法。采用通用工具或直接在鍛造設(shè)備的上下砧之間進(jìn)行的鍛造，稱為自由鍛造。熱模鍛是高端減速機(jī)廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來，楔橫軋技術(shù)在軸類加工上得到了大范圍推廣。這項(xiàng)技術(shù)特別適合為比較復(fù)雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小，而且生產(chǎn)效率高。

（2）正火。正火是將鋼材或各種金屬機(jī)械零件加熱到臨界點(diǎn)Ac3或Accm以上的適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體基體組織的熱處理工藝。正火工藝多用于制造負(fù)荷較輕的齒輪。如某些機(jī)床掛輪、農(nóng)機(jī)具齒輪等。一些大模數(shù)齒輪也常采用這種工藝，如礦山機(jī)械齒輪等，因齒輪齒面硬度低，在傳動(dòng)過程中常出現(xiàn)齒面磨損、劃傷和膠合損傷等情況。將鋼加熱至30～500℃，保溫一段時(shí)間后在空氣中冷卻，這種熱處理操作叫正火。正火處理可消除齒輪內(nèi)部過大的應(yīng)力，增加齒輪的韌性，改善材料的切削性能。正火處理常用于含碳量0.3～0.5%的優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼制造的齒輪。

（3）車削加工。為了滿足高精度齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數(shù)控車床，使用機(jī)械夾緊不重磨車刀，實(shí)現(xiàn)了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內(nèi)孔與端面的垂直度要求，又保證了大批量齒坯生產(chǎn)的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質(zhì)量。另外，數(shù)控車床加工的高效率還大大減少了設(shè)備數(shù)量，經(jīng)濟(jì)性好。

（4）熱處理?；竟に嚍橄日{(diào)質(zhì)處理，再對(duì)齒部做高頻處理，最后進(jìn)行回火處理?，F(xiàn)在熱處理工藝水平提高很多，且成本也不高，軟齒面的齒輪已經(jīng)很少用了，建議用硬齒面的齒輪。減速機(jī)齒輪要求滲碳淬火，以保證其良好的力學(xué)性能。對(duì)于熱后不再進(jìn)行磨齒加工的產(chǎn)品，穩(wěn)定可靠的熱處理設(shè)備是必不可少的。公司引進(jìn)的是德國(guó)勞易公司的連續(xù)滲碳淬火生產(chǎn)線，獲得了滿意的熱處理效果。齒輪減速機(jī)對(duì)的承載能力除了決定于齒面硬度外，同時(shí)還與齒輪對(duì)的硬度差和齒面金相組織有關(guān)，而小齒輪調(diào)質(zhì)及大齒輪正火的熱處理配合方式，比大小齒輪均采用調(diào)質(zhì)的使用壽命高。一般采用43CrMo或者35CrMo，調(diào)質(zhì)硬度：齒軸290～323HB，大齒輪255～286HB。減速電機(jī)中齒輪的熱處理方式議采用單齒中頻埋油淬火，此方法能在大幅度提高減速電機(jī)中齒輪精度和密度的同時(shí)，不會(huì)對(duì)齒輪的材質(zhì)找成影響。

（5）磨削加工。減速機(jī)根據(jù)齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動(dòng)分為兩類，即硬齒面齒輪傳動(dòng)和軟齒面齒輪傳動(dòng)。選擇那種齒輪傳動(dòng)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，兩種齒輪傳動(dòng)各有利弊，但有于硬齒面?zhèn)鲃?dòng)載荷大，使用壽命長(zhǎng)，備廣泛的應(yīng)用。加工工藝主要是對(duì)經(jīng)過熱處理的齒輪內(nèi)孔、端面、軸的外徑等部分進(jìn)行精加工，以提高尺寸精度和減小形位公差。通常減速的方法有很多，但最常用的方法是以齒輪來減速，可以縮小占用空間及降低成本，所以也有人稱減速機(jī)為齒輪箱.通常齒輪箱是一些齒輪的組合，因齒輪箱本身并無動(dòng)力，所以需要驅(qū)動(dòng)組件來傳動(dòng)它，其中驅(qū)動(dòng)組件可以是馬達(dá)，引擎或蒸汽機(jī)等。

2 減速機(jī)齒輪加工時(shí)需要注意的事項(xiàng)

（1）正確選擇潤(rùn)滑油。在減速機(jī)的齒輪加工時(shí)，不同的潤(rùn)滑油的使用不僅會(huì)對(duì)整個(gè)加工效率，質(zhì)量造成一定影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)加工成本及制造齒輪減速機(jī)齒輪的設(shè)備磨損有一定影響。在齒輪減速機(jī)的齒輪加工時(shí)，需要靈活的對(duì)各種不同型號(hào)的潤(rùn)滑油進(jìn)行選擇。如：在加工尼龍、銅和鑄鐵材料的齒輪時(shí)，不需使用冷卻潤(rùn)滑液，但對(duì)各種鋼質(zhì)齒輪的切削，必須選用合適的冷卻潤(rùn)滑液。

（2）定位、安裝和基準(zhǔn)。①要定位。齒輪減速機(jī)齒輪零件在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，必須先把零件放在機(jī)床上（有的用夾具，有的按畫線），使它在夾緊前就占有正確的位置。②安裝。齒輪減速機(jī)齒輪零件在定位后，還不能承受加工時(shí)的切削力，為了使它在加工過程中保持正確的位置，還必須把它壓緊夾牢。零件從定位到夾緊的整個(gè)過程稱為安裝。零件安裝的好壞直接影響廢品率的大小。③基準(zhǔn)。面、線或點(diǎn)都可以作為依據(jù)，即基準(zhǔn)。按其作用的不同，基準(zhǔn)分設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。工藝基準(zhǔn)是為生產(chǎn)目的而選定的，它在制造零件和裝配機(jī)器的過程中起作用。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)圖上用以確定圖形位置的點(diǎn)、線或面。例如，畫一個(gè)圓的基準(zhǔn)是圓心，畫一個(gè)圓柱的基準(zhǔn)是中心線，畫一個(gè)立方體的基準(zhǔn)是面。

3 結(jié)束語

總之，在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，齒輪減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)具，其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見到齒輪減速機(jī)的應(yīng)用。因此，不斷加強(qiáng)齒輪減速機(jī)加工技術(shù)的研究對(duì)人們的生產(chǎn)生活將產(chǎn)生重要影響。

[1]莊 中.格里森弧齒錐齒輪磨齒技術(shù)的發(fā)展[J].汽車工藝與材料，2004（09）.

[2]郭聚東，李 蘭.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].輕工機(jī)械，2004（03）.

[3]方宗德，楊宏斌.準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)的輪齒接觸分析[J].汽車工程，1998（06）.

TH132.46

A

1004-7344（2016）04-0241-01

2016-1-1