【文章內(nèi)容簡介】 220 HBS 合金結(jié)構(gòu)鋼 40Cr 調(diào)質(zhì) 700 500 240～ 258 HBS 表面淬火 48～ 55 HRC 35SiMn 調(diào)質(zhì) 750 450 217～ 269 HBS 表面淬火 45～ 55 HRC 40MnB 調(diào)質(zhì) 735 490 241～ 286 HBS 表面淬火 45～ 55 HRC 20Cr 滲碳淬火后回火 637 392 56～ 62 HRC 20CrMnTi 1079 834 56～ 62HRC 38CrMnAlA 滲氮 980 834 850HV 鑄鋼 ZG45 正火 580 320 156～ 217 HBS ZG55 650 350 169～ 229 HBS 灰鑄鐵 HT300 ─ 300 185～ 278 HBS HT350 350 202～ 304 HBS 球墨鑄鐵 QT6003 ─ 600 370 190～ 270 HBS QT7002 700 420 225～ 305 HBS 非金屬 夾布膠木 ─ 100 25～ 35 HBSv 齒輪的技術(shù)要求 齒輪本身的制造精度，對整個機器的工作性能、承載能力及使用壽命都有很大的影響。根據(jù)其使用條件，齒輪傳 動應(yīng)滿足以下幾個方面的要求。 １０ （ 1） 傳遞運動準確性 我們 要求齒輪 能 較準確地傳遞運動 并使 傳動比恒定。即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)角誤差不超過一定范圍。 （ 2） 傳遞運動平穩(wěn)性 我們 要求齒輪傳遞運動平穩(wěn)，以減小沖擊、振動和噪聲。即要求限制齒輪轉(zhuǎn)動時瞬時速比的變化。 （ 3）載荷分布均勻性 我們 要求齒輪工作時，齒面接觸要均勻，以使齒輪在傳遞動力時不致因載荷分布不勻而使接觸應(yīng)力過大，引起齒面過早磨損。接觸精度除了包括齒面接觸均勻性以外，還包括接觸面積和接觸位置。 （ 4）傳動側(cè)隙的合理性 我們 要求 齒輪工作時，非工作齒面間留有一定的間隙，以貯存潤滑油，補償因溫度、彈性變形所引起的尺寸變化和加工、裝配時的一些誤差。 由于 齒輪的制造精度和齒側(cè)間隙主要根據(jù)齒輪的用途和工作條件而定。 在實際運用中 ： 對于分度傳動用的齒輪，主要要求齒輪的運動精度較高；對于高速動力傳動用齒輪，為了減少沖擊和噪聲，對工作平穩(wěn)性精度有較高要求；對于重載低速傳動用的齒輪，則要求齒面有較高的接觸精度，以保證齒輪不致過早磨損；對于換向傳動和讀數(shù)機構(gòu)用的齒輪，則應(yīng)嚴格控制齒側(cè)間隙，必要時，須消除間隙。 齒輪毛坯 由于 齒輪毛 坯的選擇取決于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形式與尺寸、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。常用的齒輪毛坯有： (1)下料件用于一些不重要，受力不大且尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡單的齒輪。 （ 由于實際需求， 本文使用的就是下料件） (2)鍛件用于重要而受力較大的齒輪。 (3)鑄鋼件用于直徑大或結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，不宜鍛造的齒輪。 (4)鑄鐵件用于受力小，無沖擊的開式傳動的齒輪。 機械加工的階段 １１ 由于齒輪的傳動精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時采用的定位基準（孔和端面）的精度有著直接的 關(guān)系，所以，這個階段主要是為下一階段加工齒形準備精基準，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個階段中除了加工出基準外，對于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。 齒形的加工 對于不需要淬火的齒輪，一般來說這個階段也就是齒輪的最后加工階段， 經(jīng)過這個階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來。對于需要淬硬的齒輪，必須在這個階段中加工出能滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。應(yīng)予以特別注意。 熱處理 階段 在這個階段中主要對齒面的淬火處理，使齒面達到規(guī)定的硬度要求。 我們在 齒輪加工中根據(jù)不同的目的，安排兩類熱處理工序 ： (1)毛坯熱處理在齒坯加工前后安排預(yù)備熱處理 — 正火或調(diào)質(zhì)。其主要目的是消除鍛造及粗加工所引起的殘余應(yīng)力，改善材料的切削性能和提高綜合力學(xué)性能。 (2)齒面熱處理齒形加工完畢后，為提高齒面的硬度和耐磨性，常進行滲碳淬火，高頻淬火，碳氮共滲和氮化處理等熱處理工序。 齒形的精加工階段 這個階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過淬火后所引起的齒形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之 達到最終的精度要求。在這個階段中首先應(yīng)對定位基準面（孔和端面）進行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會產(chǎn)生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準進行齒形精加工，是很難達到齒輪精度的要求的。以修整過的基準面定位進行齒形精加工，可以使定位準確可靠，余量分布也比較均勻，以便達到精加工的目的 。 影響齒輪傳動工作平穩(wěn)性的主要因素是齒輪的齒形誤差 △ff 和基節(jié)偏差△fpb 。齒形誤差會引起每對齒輪嚙合過程中傳動比的瞬時變化；基節(jié)偏差會引起一對齒過渡到另一對齒嚙合時傳動比的突變。齒輪傳動由于傳動比瞬時變化和突變而產(chǎn)生噪聲和振動，從而影響工作平穩(wěn)性精度。 加工誤差分析 （ 1） 齒形誤差 從實際操作中，我們 不難 發(fā)現(xiàn)： 齒形誤差主要是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)中都會反映到齒面上。 １２ 常見的齒形誤差有如圖 14所示的各種形式。圖 a為齒面出棱、圖 b為齒形不對稱、圖 c為齒形角誤差、圖 d 為齒面上的周期性誤差、圖 e為齒輪根切。 由于齒輪的齒面偏離了正確的漸開線，使齒輪傳動中瞬時傳動比不穩(wěn)定，影響齒輪的工作平穩(wěn)性。 圖 14 常見的齒輪誤差 （ 2） 基節(jié)極限偏差滾齒時，齒輪的基節(jié)極限偏差主要受滾刀基節(jié)偏差的影響。滾刀基節(jié)的計算式為： pb0=pn0cosα0=pt0cosλ0cosα0≈pt0cosα0 式中： pb0―― 滾刀基節(jié)； pn0―― 滾刀法向齒距； pt0―― 滾刀軸向齒距； α0―― 滾刀法向齒形角； λ0―― 滾刀分度圓螺旋升角，一般很小，因此 cosλ0≈1 。 由上式可見，為減少基節(jié)偏差，滾刀制造時應(yīng)嚴格控制軸向齒距及齒形角誤差，同時對影響齒形角誤差和軸向齒距誤差的刀齒前刀面的非徑向性誤差也要加以控制。 １３ 第二章 直齒圓柱齒輪軸的工藝分析 由于我們加工的是齒輪軸工件，因此，要對 外圓 進行 加工 。外圓加工的 基本加工路線可歸納為四條 ： （ 1） 粗車 — 半精車 — 精車 對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 （ 2） 粗車 — 半精車 — 粗磨 — 精磨 對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 （ 3） 粗車 — 半精車 — 精車 — 金剛石車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因為有色金屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 （ 4） 粗車 — 半精 — 粗磨 — 精磨 — 光整加工 對于黑色金屬材料的淬 硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線。 為了便于我們了解齒輪加工 ，下面我們對齒輪加工的方法進行一個簡單的探討。 １４ 齒輪加工的關(guān)鍵是齒面加工。目前，齒面加工的主要方法是刀具切削加工和砂輪磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度較高，因而是目前廣泛采用的齒面加工方法。后者主要用于齒面的精加工，效率一般比較低。按照加工原理，可分為成形法和展成法兩大類。 一般情況下 : (滾齒機也可以加工斜齒輪 ) 所選用的刀具由齒輪加工機床決定 ： a滾齒機有專用的齒輪滾刀 b插齒機有專用的齒輪插刀 刀 以上刀具都是標準件 ,可以在刀具書中選型 (根據(jù)模數(shù) ) 齒輪軸的加工一般用滾齒機就可以加工 ,選用相應(yīng)模數(shù)的齒輪滾刀 ,不需要專門的夾具就可以加工 。 成形法 成形法是采用與被切齒輪齒槽相符的成形刀具加工齒形的方法。用齒