直齒圓柱齒輪的加工工藝規(guī)程畢業(yè)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-24 03:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工藝技術(shù)的研 究試驗(yàn)， 8 如精滾工藝試驗(yàn)、確定 經(jīng)濟(jì) 工藝的技術(shù)條件和精度等級(jí)；修磨剃齒刀齒形獲得齒輪理想接觸區(qū)試驗(yàn)；改變刀具材料實(shí)現(xiàn)硬齒面剃齒的試驗(yàn)；采用負(fù)變位剃齒刀消除齒面中凹試驗(yàn)。 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(yàn)等等，都大大促進(jìn)了齒輪精度水平的提高。 汽車、拖拉機(jī)、礦山及運(yùn)輸設(shè)備等所用的螺旋園錐齒輪，大多采用美國(guó)格利森制。這種齒輪生產(chǎn)批量大，但因切齒計(jì)算與調(diào)整繁復(fù)，生產(chǎn)上難以獲得理想的輪齒接觸區(qū)，制造質(zhì)量差，使用壽命不高．七十年代以來(lái)，在引進(jìn)國(guó)外加工設(shè)備與整套電算程序基礎(chǔ)上；開展對(duì)螺旋錐齒輪嚙合理論的研究消化掌握其程序軟件。在生產(chǎn)上已取得成效。 在要求單級(jí)減速比大、傳遞扭矩大的傳動(dòng)中，大多采用蝸桿副，一般設(shè)計(jì)為軸向直廓的圓柱蝸桿副。多數(shù)用 在傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)床上和功率不大的動(dòng)力傳動(dòng)中，為改善齒面潤(rùn)滑條件提高承載性能，發(fā)展了一種圓弧圓柱蝸桿副。與此同時(shí)，針對(duì)大中型重載傳動(dòng)，還發(fā)展了直廓環(huán)面蝸桿副與 平面 包絡(luò)環(huán)面蝸桿副。這些蝸桿減速器均有工廠成批生產(chǎn)。 另外，各種行星式傳動(dòng)發(fā)展迅速。有低速行星齒輪減速器、高速行星齒輪箱，還有擺線針輪減速器、各種少齒差減速器與諧波齒輪減速器等。目前．我國(guó)每年生產(chǎn)各種齒輪減速器已達(dá)十多萬(wàn)臺(tái)。 我國(guó)越來(lái)越多的人掌握了齒輪嚙合原理的 分析 方法，對(duì)復(fù)雜曲面的幾何計(jì)算還提供了各種計(jì)算方法，一般能從嚙合理論的觀點(diǎn)， 分析計(jì)算各種齒輪的參數(shù)。因而提高了我國(guó)齒輪設(shè)計(jì)的水平。我國(guó)在齒輪材料、熱處理技術(shù)與齒輪試驗(yàn)技術(shù)與測(cè)試方法方面也積累了不少的經(jīng)驗(yàn)。綜上所述，我國(guó)齒輪生產(chǎn)已達(dá)相當(dāng)規(guī)模。設(shè)計(jì)與工藝水乎不斷提高，有一批齒輪產(chǎn)品已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際水平，但就總體來(lái)講還有一定差距，需要我們共同努力，狠抓薄弱環(huán)節(jié)，才能有更大進(jìn)展 發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)際上，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)．為達(dá)到齒輪裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸 開線齒輪的承載能力。各國(guó)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(yīng)用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形。英法 合作 研制的艦載直升飛機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。隨著船舶動(dòng)力由中速柴油機(jī)代替的趨勢(shì)，在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有 成效；現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機(jī)等大型傳動(dòng)裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用愈來(lái)愈多。 由于機(jī)械設(shè)備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了。如高速齒輪的傳遞功率為 100030000kw。齒輪圓周速度為 20~200m／ s（ 120012021r／ min），設(shè)計(jì)工作壽命為 5X10410X104 小時(shí)；軋鋼機(jī)齒輪的圓周速度已由每秒幾米提高到20m/s，甚至 30～ 50m/s。傳遞扭矩達(dá) l00~, 要求使用壽命在 20～ 30 年以上。這些齒輪的精度等級(jí)一般在 3～ 8 級(jí)。并對(duì) 平穩(wěn)性與噪聲有較高的要求。對(duì)于高速齒輪在圓周速度超過(guò) 100m／ s 時(shí)，由于運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱效應(yīng) 要求在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)產(chǎn)生的熱變形進(jìn)行修正，使齒輪在工作時(shí)達(dá)到一個(gè)正常的嚙合狀態(tài)。特別對(duì)于高 9 速重載齒輪，更要加以考慮。其次，對(duì)于低速重載齒輪 如軋鋼機(jī)齒輪，由于采用硬齒面齒輪后，其齒面負(fù)荷系數(shù)增加而引起的整個(gè)齒輪裝置系統(tǒng)的彈性變形變得突出了，所以有時(shí)也要對(duì)反映到齒面的彈性變形進(jìn)行修正。這種對(duì)齒輪輪齒修形的技術(shù)是目前大功率、高速、重載齒輪制造的一個(gè)重要趨勢(shì)。在齒輪制造技術(shù)方面．重點(diǎn)是進(jìn)行硬齒面加工，尤其是大型硬齒面齒輪的切切與熱處 理工藝的發(fā)展，如超硬切齒、滾內(nèi)齒、成形磨齒、大模數(shù)齒輪珩齒、彈性砂輪拋光、輪齒修形、以及深層沙碳等新工藝正在生產(chǎn)上不斷地試驗(yàn)與應(yīng)用。 齒輪制造工藝的發(fā)展很大程度上 表現(xiàn) 在精 度等級(jí)與生產(chǎn)效率的提高．自七十年代以來(lái)各種齒輪的制造精度，普遍提高一級(jí)左右．有的甚至 2～ 3 級(jí)．一般低速齒輪精度由過(guò)去的 8～ 9級(jí)提高到 7～ 8 級(jí)。機(jī)床齒輪由 6～ 8級(jí)提高到 4～6級(jí)．軋機(jī)齒輪由 7～ 8 級(jí)提高到 5～ 6級(jí)。 對(duì)于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪，由于高性能滾齒機(jī)的開發(fā)，加上刀具材料的改善，滾齒效率有了顯著提高。采用多頭滾刀，在大進(jìn)給條件下，可達(dá)到的切削速度為 90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù) 3左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪，切削過(guò)度可達(dá)200m／ s． 第三章 齒輪的種類及應(yīng)用范圍 一． 齒輪的種類 按照齒圈上輪齒 的分布形式，可分為直齒，斜齒，人字齒輪；按照齒圈上輪齒的齒形，可分為漸開線齒輪和擺線齒輪等；按照輪體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，齒輪大致分為盤形齒輪，套筒齒輪，內(nèi)齒輪，軸齒輪，扇形齒輪和齒條等。 以上各種齒輪中，以漸開線齒形直齒盤形圓柱齒輪應(yīng)用最為廣泛。盤形齒輪的內(nèi)孔多位精度較高的圓柱孔或花鍵孔，其輪沿具有一個(gè)或幾個(gè)齒圈。單齒圈齒輪的結(jié)構(gòu)工藝性最好，可采用任何一種齒形加工方法加工齒輪；雙聯(lián)或三聯(lián)等多齒圈齒輪。 齒輪精密鍛造技術(shù)源于德國(guó)。早在 50 年代，由于缺乏足夠的齒輪加工機(jī)床，德國(guó)人開始用閉式熱模鍛的方法試制錐齒輪 。其中的主要特征是使用了當(dāng)時(shí)很新的電火花加工工藝來(lái)制造鍛模的型腔。另外還對(duì)鍛造工藝過(guò)程進(jìn)行了嚴(yán)格地控制。在此基礎(chǔ)上，齒輪鍛造技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用到螺旋錐齒輪和圓柱齒輪的生產(chǎn)。但是在圓柱齒輪鍛造中，由于金屬材料的塑性流 10 動(dòng)方向與其受力方向垂直，所以其齒形比錐齒輪更難形成。 60 年代開始圓柱齒輪的鍛造研究， 70 年代有較大的發(fā)展，這主要是受到來(lái)自汽車工業(yè)降低成本的壓力。到 80 年代，鍛造技術(shù)更加成熟，能達(dá)到更高的精度和一致性，使鍛造生產(chǎn)齒輪能在流水生產(chǎn)線上準(zhǔn)確定位，適合于批量生產(chǎn)。 齒輪精密鍛造的目的是直接 生產(chǎn)出不需要后續(xù)切削加工的齒輪。如果能在室溫下進(jìn)行鍛造，則齒輪的形狀和尺寸較易控制，也可避免高溫帶來(lái)的誤差。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。當(dāng)整體尺寸適合時(shí)，還可以用冷擠壓的工藝來(lái)制造圓柱直、斜齒輪。但大部分用于汽車傳動(dòng)的齒輪，其直徑、高度比較大，不適合采用擠壓工藝。如用閉式模鍛，則需要很高的壓力才能使金屬材料流動(dòng)并充滿模具型腔，因而此類齒輪需要采用熱鍛或溫鍛工藝。而高溫將帶來(lái)材料的氧化，模具畸變，影響鍛件的精度和表面質(zhì)量。用附加的切削加工來(lái)修正這些誤差難度較大，還要增加成本。特別是當(dāng) 使用后續(xù)磨削工藝來(lái)修正齒形上的誤差，除增加成本和延長(zhǎng)工時(shí)外，還存在磨削工藝中齒輪的定位問(wèn)題。 目前，比
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