修形齿轮,齿轮修形主要包括齿廓修形和齿向修形。对由于齿轮制造、轮齿受载后产生的弹性变形及高速运转热变形的综合结果产生的齿距和齿形误差的修整称为齿形修形,对所产生的螺旋线误差的修整称为齿向修形。
齿向修形
通常一对齿轮只修正其中的一个齿轮的齿向,对于汽车变速器齿轮,一般修正中间轴上的齿轮。如果一个齿轮的齿向修形不能满足使用要求,可在两个齿轮上进行修正。
剃齿的修形
剃齿是齿轮的一种精加工方法,它的主要工作原理是根据交错轴斜齿轮副作无侧隙的啮合时,在齿面上产生相对滑动的原理。***常用的剃齿方法主要有四种:轴向剃齿、对角剃齿、切向剃齿和径向剃齿。齿向鼓形量的加工在剃齿时可直接使用成形剃齿刀来实现,仅适用于切向剃和径向剃。
磨齿的修形
剃齿是热前进行的一种轮齿精加工方法,对于精度要求高的零件,锥齿轮,则需要采用热后加工的方法,硬齿面加工***常用的工艺为磨齿。磨齿主要分展成磨削法和成型磨削法两种,齿轮磨床经过年的发展,已从单一产品演变到多系列、多规格,从传统的机械式到采用数控技术,从氧化铝砂轮到采用CBN砂轮,使机床精度、性能和加工效率不断提高,而操作日趋简捷方便。
高精度齿轮对硬齿面齿轮,经磨削后的齿轮精度一般选6级精度。线速度特别高时选4-5级,对振动、噪音有特别要求时,目前可达3级精度。硬齿面齿轮模数增大后,或调质齿轮直径增大后,如不提高齿轮精度,则模数,直径增大带来的强度的提高将被动负荷的增大所抵消。这点以前的国内调质齿轮传动装置在水泥、冶金行业中的使用发生失效的经验和教训可以证明提高齿轮加工精度的必要。齿轮直径增大后,热处理后由于工件容积效应,齿面从齿顶到齿根各部位硬度不均,硬度差达20HB。
为对齿轮制造质量严格控制,从德国引进齿面硬度检查仪,对大模数的大型齿轮用硝盐淬火,提高工件的淬透性。轮齿是一个弹性体,工作受力后不可避免地要发生弯曲变形。虽然啮合结束后***原状,但啮合时的变形会发生基节误差那样的影响,使下一对齿的齿顶和齿根发生干涉,齿轮,能产生很大的冲击而引起啮合噪音。 表面渗碳淬火齿轮的许用K系数约为调质齿轮的4-5倍。
轮齿变形的影响,比调质齿轮大得多。为了避免啮合冲击,改善齿面润滑状态,降低啮合噪音,需对齿轮的齿顶和齿向进行修整。。挖根是对轮齿的齿根过渡曲面进行修整。经淬火和渗碳的硬齿面齿轮,在热处理后需要磨齿,为避免齿根部磨削和保持残余压应力的有利作用,齿根部不应磨削,为此在切制时可进行挖根。
此外,通过挖根可增大齿根过渡曲线的曲率半径,以减小齿根圆角处的应力集中。沿齿线方向微量修整齿面,使其偏离理论齿面。通过齿向修形可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布,提高齿轮承载能力。
齿向修形的方法主要有齿端修薄、螺旋角修整、鼓形修整和曲面修整等.齿端修薄是对轮齿的一端或两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄它是***简单的修形方法,但修整效果较差。螺旋角修整是微量改变齿向或螺旋角β的大小,使实际齿面位置偏离理论齿面位置。螺旋角修整比齿端修薄效果好,但由于改变的角度很小,因此不能在齿向各处都有显著效果。
碟形砂轮磨齿碟形砂轮磨齿用两个碟形砂轮的端平面来形成假想齿条的两个齿侧面,图a,同时磨削齿槽的左右齿面。工作时,砂轮作旋转的主运动B1工件既作转动B31,同时又作直线移动A32,工件的这两个运动即是形成渐开线齿廓所需的展成运动;为了要磨削整个齿宽,工件还需要作轴向进给运动A2;在每磨完一个齿后,工件还需要进行分度。碟形砂轮磨齿法的加工精度较高,其主要原因是砂轮工作棱边很窄,磨削接触面积小
,磨削力和磨削热也很小,机床具有砂轮自动修整与补偿装置,使砂轮能始终保持锐利和良好的工作精度,因而磨齿精度较高,螺旋锥齿轮,可达4级,是各类磨齿机中磨齿精度的一种。其缺点是砂轮刚性较差,磨削用量受到限制,所以生产率较低。锥形砂轮磨齿锥形砂轮磨齿法是用锥形砂轮的侧面来形成假想齿条一个齿的齿侧来磨削齿轮的,如图b。加工时,砂轮除了作旋转的主运动B1外,还作纵向直线运动A2,以便磨出整个齿宽。其展成运动与碟形砂轮磨齿相同。锥形砂轮磨齿机的生产率较碟形砂轮磨齿机高,这主要是因为锥形砂轮刚度较高,机械齿轮,可选用较大的切削用量。其主要缺点是砂轮形状不易修整得准确,磨损较快且不均匀,因而加工精度较低
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