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齒輪

齒輪加工時出現齒輪變形的問題

關于齒輪熱處理畸變的情況很復雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。開式（半開式）齒輪傳動，由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不亦選用過多的齒數，一般可取z1=17~20。機械加工產生的殘留應力，熱處理過程的熱應力、組織應力都會對變形產生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結構形狀設計、整個工藝過程、技術要求、機加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時單從熱處理方面采取措施來解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應措施，排除或減弱。

齒輪作為機械傳動裝置中的主要零件，其應用十分廣泛。塑料齒輪因其質量輕、成本低、惰性好等優點在很多領域已經逐步替代了金屬齒輪。（1）平面齒輪傳動的類型：平面齒輪傳動是用于兩平行軸之間的傳動，常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動等三種。模具是影響塑料齒輪注射成形質量的關鍵因素，如何提高模具設計的質量與效率是齒輪模具行業面臨的關鍵共性問題。同時，由于塑料齒輪在注射成形過程中會發生收縮，如何對模具的型腔進行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設計中的難點。因此，本文對塑料齒輪注射模CAD系統進行了研究與開發。本文首先分析了漸開線齒輪齒廓的形成原理及其相關特性，結合注射成形塑料制品收縮的一般規律，對塑料齒輪注射模型腔修正規則進行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。然后本文對參數化建模技術進行了研究，采用關系表達式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數化模板，通過人機交互實現了塑料齒輪的參數化建模，用戶只需輸入的齒輪的關鍵參數就可以自動創建相應類型的齒輪。基于上述基礎，本文在UG NX平臺上開發出一套塑料齒輪注射模CAD系統，包括型腔設計、模架/標準件設計、澆注系統設計、冷卻系統的設計等。通過該系統的應用，用戶不但可以快速有序的進行塑料齒輪注射模設計，還能自動獲得型腔修正結果，極大的提高了模具設計的效率和質量，縮短了模具設計周期。

齒輪加工方法與準則

1.磨齒：IT6～IT4→IT3， Ra：0.8～0.2μm 原理：成形法和展成法。

⑴成形法磨齒 IT6～IT5， Ra：0.8～0.4 μm，用成形砂輪磨削，生

齒輪傳動

產率較高，加工精度較低，應用較少。

⑵展成法磨齒

錐面砂輪磨齒：砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動，利用砂輪右側面磨削齒槽的右側面，從根部 磨至頂部；然后工件向左滾動，以砂輪左側面磨削第l齒槽的左側面，也從根部磨至 頂部，當第l齒槽兩側面全部磨削完畢時，砂輪自動退離工件，工件作分度轉動，然后再向右滾動，磨削第2齒槽，這樣反復循環，直至磨完全部輪齒。齒條分為斜齒齒條和直齒齒條兩種，分別和斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪兩種齒輪相互配合使用，齒條的齒廓為直線而不是漸開線，相當于一個無窮大的圓柱齒輪一樣。

2.研齒：

IT7～IT6， Ra：1.6～0.2μm 設備：研齒機。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220#～240#，活性潤滑油特點：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。

平行軸線研磨法：

1.過程：研磨輪與被研齒輪的軸線平行，研磨時被研齒輪帶動研磨輪作無側隙的自由嚙合運動，被研齒輪還作軸向往復運動，研磨輪被輕微制動。經一段時間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉，使齒的兩個側面被均勻研磨。

2.特點：由于齒面的滑動速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動速度大，研磨量也大。

具有動軸線的齒輪傳動

行星齒輪傳動類型很多，不同類型的性能相差很大，根據工作條件合理地選擇類型是非常重要的。不過精度越高齒輪的綜合能力都會有很大的提高，如壽命傳動精度噪音等都能得到提高和改善。常用的是由太陽輪、行星輪、內齒輪和行星架組成的普通行星傳動，少齒差行星齒輪傳動，擺線針輪傳動和諧波傳動等。行星齒輪傳動一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點，輸入軸和輸出軸可在同一直線上。其應用愈來愈廣泛。

齒輪的硬齒面軟齒面分類

1：根據減速機齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動分為兩類，包括硬齒面齒輪傳動和軟齒面齒輪傳動。    

2：通常一對嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS，稱為硬齒面齒輪，否則被稱為軟齒面齒輪。6、精度等級的確定是工程師綜合分析的結果，傳動要求精密、或者是高負載、交變負載……就將精度等級定高一點。      選擇那種齒輪傳動要根據設計要求，兩種齒輪傳動各有利弊，但有于硬齒面傳動載荷大，使用壽命長，備廣泛的應用。      硬齒面齒輪采用的材料及熱處理方法很多，例如常用的幾種：40Cr.45#.45Mn2鋼，可以采用終熱處理，高頻回火或者氮化處理。      例如：20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用滲碳淬火，如38CrMnAl則可以用氮化工藝達到較高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。

　　齒輪加工具有的特點

　　滾齒機滾齒：可以加工8模數以下的斜齒，銑床銑齒：可以加工直齒條，插床插齒：可以加工內齒冷打機打齒：可以無屑加工，刨齒機刨齒：可以加工16模數大齒輪，關于精密鑄齒：可以大批量加工廉價小齒輪，磨齒機磨齒：可以加工精密母機上的齒輪，壓鑄機鑄齒：多數加工有色金屬齒輪，剃齒機：是一種齒輪精加工用的金屬切削，沖床沖齒：薄材料多用沖床沖齒如鐘表、鏈輪等。(4)齒頂高系數和頂隙系數—h*a、C*兩齒輪嚙合時，總是一個齒輪的齒頂進入另一個齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲成潤滑油的空間，要求齒根高大于齒頂高。