【正文】 其中 ，由國有企業(yè)改制的各類股份公司是中國齒輪工業(yè)的基礎(chǔ)，一批企業(yè)的年銷售收入已超過 10 億元；民營企業(yè)的發(fā)展最為迅速，他們正成為市場的主力，并以靈活的方式與競爭優(yōu)勢進入國際市場。 4. 齒形的加工 齒形方案的選擇，主要取決于 齒輪精度等級，生產(chǎn)批量和齒輪的熱處理方法等。滾刀轉(zhuǎn)動時就相當于齒條移動，這樣便按范成原理切出輪坯的漸開線齒廓。根據(jù)正確嚙合條件，被切齒輪的模數(shù)和壓力角必定與插刀的模數(shù)和壓力角相等，故用同一把插刀切出的齒輪都能正確嚙合。 2．范成法 范成法是利用齒輪的嚙合原理進行加工齒輪的一種方法 。切削加工方法分為成形法和范成法兩類。由于模具的輪齒為非標準齒輪，不能用一標準齒輪來作比較進行測量，也存在模數(shù)和其他參數(shù)的誤差。但要制造出高精度的模具，還有很多困難，尤其是齒輪精鍛模的輪齒，更難加工。 圖 7 為一圓柱直齒輪冷成形的分析和實驗結(jié)果。芯棒與鍛造齒輪孔之間有微小間隙，它不用來定位，只用來幫助導向。 有限元法被用于齒輪冷成形 (精整 ) 工藝，分析模具的變形、齒輪的變形和回彈。當把鍛造齒輪擠過冷成形模具后，形狀應該達到最后要求，無需再加工。對本文涉及的關(guān)于圓柱直齒輪的例子， 詳細分析了幾種可能的模具設計方案：如把模具型腔固定，對沖頭和沖頭倒角，并用有限元分析了各種情形下金屬的流動、輪齒的形成和鍛造載荷的變化。由于型腔在鍛造過程中與鍛件一起運動，型腔與鍛件之間的摩擦力將有助于金屬流動，所需載荷也比型腔固定時低。圖 1 為一用于圓柱直齒輪的閉式模鍛的設計。如用閉式模鍛，則需要很高的壓力才能使金屬材料流動并充滿模具型腔，因而此類齒輪需要采用熱鍛或溫鍛工藝。但是在圓柱齒輪鍛造中，由于金屬材料的塑性流動方向與其受力方向垂直，所以其齒形比錐齒輪更難形成。 以上各種齒輪中，以漸開線齒形直齒盤形圓柱齒輪應用最為廣泛。其次，對于低速重載齒輪 如軋鋼機齒輪，由于采用硬齒面齒輪后，其齒面負荷系數(shù)增加 16 而引起的整個齒輪裝置系統(tǒng)的彈性變形變得突出了，所以有時也要對反映到齒面的彈性變形進行修正。 由于機械設備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了。 我國越來越多的人掌握了齒輪嚙合原理的 分析 方法，對復雜曲面的幾何計算還提供了各種計算方法，一般能從嚙合理論的觀點，分析計算各種齒輪的參數(shù)。在生產(chǎn)上已取得成效。 1959年以后．針對當時漸開線齒輪齒面接觸強度差、工藝水平低、質(zhì)量差的薄弱環(huán)節(jié)，我國從蘇聯(lián)引進了圓弧齒輪的科技成果，利用軸向共軛代替端面共軛和利用圓弧齒輪齒面接觸強度比較高的特點，代替了不少機械產(chǎn)品的漸開線齒輪， 70 年代末，在一系列高速與低速傳動中成功地應用單圓弧齒 輪的基礎(chǔ)上，采用雙圓弧齒輪代替單圓弧齒輪，使抗彎強度提套 40%~60%,工藝上改善了，應用范圍獲得了進一步擴大。后來，國家新建和改建了一大批齒輪與齒輪箱的專業(yè)廠與專業(yè)車間。 M. 11 為了提高動力傳動 齒輪的使用壽命并減小其尺寸。 10 國外齒輪發(fā)展情況： 早在 1694 年，法國學 Philippe De La Hare 首先提出漸開線可作為齒形曲線。在機械中，通常采用漸開線齒廓、擺線齒廓和圓弧齒廓等，其中漸開線齒廓應用最廣。 8 過 K 點作兩齒廓的公法線 nn 交連心線于 C 點，由于兩齒廓在嚙合過程中不應互相壓入或分離，所以 vK1和 vK2在 nn 方向的分速度應相等，故 ab⊥ nn。 6 齒輪傳動的類型很多，最常見的是：兩軸線相互平行的圓柱齒輪傳動，兩軸線相交的圓錐齒輪傳動，兩軸線交錯在空間既不平行也不相交的螺旋齒輪傳動。 (2)滾齒機：可進行滾 銑圓柱直齒輪、斜齒輪、蝸輪及花鍵軸等加工。設計的傳動方案滿足其工作要求，具有結(jié)構(gòu)緊湊、便于加工、使用維護方便等特點。 本設計研究的對象是為機械中常見的齒輪傳動、齒輪的校核和基本設計理論、計算方法以及一些零件的選擇和維護。齒輪機床按加工原理分為兩類，仿形法和范成法(或稱展成法 )。 5 第一章 齒輪轉(zhuǎn)動基礎(chǔ)知識 齒輪傳動是應用最廣泛的傳動機構(gòu)之一。 齒廓嚙合基本定律就是研究當齒廓形狀符合什么條件時才能滿足這個基本要求。 兩輪齒廓不論在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線都必須通過中心連線的一定點 ，這就是 齒廓嚙合基本定律 。17 世紀末，人們才開始研究能正確傳遞運動的輪齒形狀。 Euler提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學基礎(chǔ)，闡明了相 嚙合的一對齒輪，其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系．后來 Savary進一步完成這 方法，成為現(xiàn)在的 Euler－ Savary方程．對漸開線齒形應用作出貢獻的是 Robert 變化時，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點． 1873 年德國工程師Hoppe提出，對不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時的漸開線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)． 19世紀末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具有較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)越性。 Novikov完成了圓弧齒形齒輪的實用研究并獲得列寧勛章。電站設備、石油化工與通用設備等機械制造能力，同時，齒輪制造業(yè)也隨著發(fā)展起來。很少采用低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理的齒輪（也稱硬齒面齒輪）。 改變珩齒結(jié)構(gòu)和 材料，提高齒面精度質(zhì)量；磨齒修緣與齒向修形的試驗等等，都大大促進了齒輪精度水平的提高。 另外，各種行星式傳動發(fā)展迅速。各國普遍采用硬齒面技術(shù)，提高硬度以縮小裝置的尺寸；也可應用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形。并對 平穩(wěn)性與噪聲有較高的要求。 對于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪，由于高性能滾齒機的開發(fā)，加上刀具材料的改善，滾齒效率有了顯著提高。其中的主要特征是使用了當時很新的電火花加工工藝來制 18 造鍛模的型腔。目前已有較多的錐齒輪和小尺寸的圓柱齒輪用這種方法制成。熱鍛、溫鍛可實現(xiàn)高效能和材料的高利用率，冷鍛過程則修正熱、溫鍛過程的誤差和提高表面質(zhì)量。該設計中沖頭為一階梯圓柱形狀?？梢詮哪＞咴O計上加以考慮來減小載荷。采用同一模架，對模具型腔作些修改，還完成了圓柱直齒輪和斜齒輪以及復合齒輪的鍛造。當齒輪在模具中部時，模具的變形就相對大些。冷處理過程中，只有輪齒表面發(fā)生塑性變形，輪齒內(nèi)部和輪齒的大部分區(qū)域處于彈性變形狀態(tài)。另外在擠壓斜齒輪時，輪齒兩側(cè)受力不對稱，變形也不相同，