【文章內(nèi)容簡介】 工藝技術(shù)的研 究試驗， 8 如精滾工藝試驗、確定 經(jīng)濟 工藝的技術(shù)條件和精度等級；修磨剃齒刀齒形獲得齒輪理想接觸區(qū)試驗；改變刀具材料實現(xiàn)硬齒面剃齒的試驗；采用負變位剃齒刀消除齒面中凹試驗。 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。 汽車、拖拉機、礦山及運輸設備等所用的螺旋園錐齒輪，大多采用美國格利森制。這種齒輪生產(chǎn)批量大，但因切齒計算與調(diào)整繁復，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，在引進國外加工設備與整套電算程序基礎上；開展對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。 在要求單級減速比大、傳遞扭矩大的傳動中，大多采用蝸桿副，一般設計為軸向直廓的圓柱蝸桿副。多數(shù)用 在傳遞運動的機床上和功率不大的動力傳動中，為改善齒面潤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，針對大中型重載傳動，還發(fā)展了直廓環(huán)面蝸桿副與 平面 包絡環(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．我國每年生產(chǎn)各種齒輪減速器已達十多萬臺。 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)。因而提高了我國齒輪設計的水平。我國在齒輪材料、熱處理技術(shù)與齒輪試驗技術(shù)與測試方法方面也積累了不少的經(jīng)驗。綜上所述，我國齒輪生產(chǎn)已達相當規(guī)模。設計與工藝水乎不斷提高，有一批齒輪產(chǎn)品已經(jīng)接近或達到國際水平，但就總體來講還有一定差距，需要我們共同努力，狠抓薄弱環(huán)節(jié)，才能有更大進展 發(fā)展趨勢 國際上，動力傳動齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發(fā)展．特殊齒輪的應用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設計方面的一些特點．為達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。英法 合作 研制的艦載直升飛機主傳動系統(tǒng)采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。隨著船舶動力由中速柴油機代替的趨勢，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、水泥一軋機等大型傳動裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點而應用愈來愈多。 由于機械設備向大型化發(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），設計工作壽命為 5X10410X104 小時；軋鋼機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 l00~, 要求使用壽命在 20～ 30 年以上。這些齒輪的精度等級一般在 3～ 8 級。并對 平穩(wěn)性與噪聲有較高的要求。對于高速齒輪在圓周速度超過 100m／ s 時，由于運轉(zhuǎn)中的熱效應 要求在設計時對產(chǎn)生的熱變形進行修正，使齒輪在工作時達到一個正常的嚙合狀態(tài)。特別對于高 9 速重載齒輪，更要加以考慮。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。這種對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重要趨勢。在齒輪制造技術(shù)方面．重點是進行硬齒面加工，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)上不斷地試驗與應用。 齒輪制造工藝的發(fā)展很大程度上 表現(xiàn) 在精 度等級與生產(chǎn)效率的提高．自七十年代以來各種齒輪的制造精度，普遍提高一級左右．有的甚至 2～ 3 級．一般低速齒輪精度由過去的 8～ 9級提高到 7～ 8 級。機床齒輪由 6～ 8級提高到 4～6級．軋機齒輪由 7～ 8 級提高到 5～ 6級。 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。采用多頭滾刀，在大進給條件下，可達到的切削速度為 90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù) 3左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪，切削過度可達200m／ s． 第三章 齒輪的種類及應用范圍 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，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，其輪沿具有一個或幾個齒圈。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。早在 50 年代，由于缺乏足夠的齒輪加工機床，德國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時很新的電火花加工工藝來制造鍛模的型腔。另外還對鍛造工藝過程進行了嚴格地控制。在此基礎上，齒輪鍛造技術(shù)進一步應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。如果能在室溫下進行鍛造，則齒輪的形狀和尺寸較易控制，也可避免高溫帶來的誤差。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。當整體尺寸適合時，還可以用冷擠壓的工藝來制造圓柱直、斜齒輪。但大部分用于汽車傳動的齒輪，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修正這些誤差難度較大，還要增加成本。特別是當 使用后續(xù)磨削工藝來修正齒形上的誤差，除增加成本和延長工時外，還存在磨削工藝中齒輪的定位問題。 目前，比