齿轮
齿轮加工如何选择材料
齿轮加工形式多种多样,应用领域也是十分广泛,齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的选择对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。 很多人对齿轮加工如何选择材料感到疑惑,那么下面就介绍一下齿轮加工如何选择材料呢?
非金属材料中的夹布胶木、尼龙、塑料也常用于制造齿轮。这些材料具有易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点,使用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。
有色金属作为齿轮材料的有黄铜HPB59-1青铜QSNP10-1和铝合金L***。
速度教高的齿轮传动,齿面容易产生疲劳点蚀,应选择齿面硬度较高而硬层较厚的材料;有冲击载荷的齿轮传动,轮齿容易折断,应选择韧性较好的材料;低速重载的齿轮传动,轮齿容易折断,齿面易磨损,应选择机械强度大,齿面硬度高的材料。
45钢热处理后有较好的综合机械性能。经过正火或调质可改善金相***和材料的可切削性,降低加工后的表面粗糙度,并可减少淬火过程中的变形。切削区保护隔板大倾角及光滑设计使干式切削产生的切屑迅速有效排出。因为45钢淬透性差 整体淬火后材料变脆,变形也大,所以一般采用齿面表面淬火,硬度可达HRC52-58。适合于机床行业,7级精度以下的齿轮。
40Cr是中碳合金钢,和45钢相比,少量铬合金的加入可以使金属晶粒细化,提高强度、改善淬透性,减少了淬火时的变形。
使齿轮获得高的齿面硬度而心部又有足够韧性和教高的抗弯曲疲劳强度的方法是渗碳淬火,一般选用低碳合金钢18CrMnTi,它具有良好的切削性能,渗碳时工件的变形小,淬火硬度可达到HRC56-62,残留的奥氏体量也少,多用于汽车,、拖拉机中承载大而有冲击的齿轮。齿条加工的方式主要是有两种,针对一些精度比较高的、硬度非常大的齿条进行加工,包括对材料进行热处理、加工齿形等,采用的是两次线切割齿形以及两次齿形热处理的方式。
38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后,比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨性与耐腐蚀性,变形很小,可以不磨齿,多用来作为高速传动中需要耐磨的齿轮材料。
铸铁容易铸成复杂的形状,容易切削,成本低,但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮。
简述齿轮加工工艺
齿轮,被公认为是工业化的一种象征,齿轮制造水平直接影响到机械产品的性能和质量。本文从齿轮制造在工业中重要意义出发,着重介绍了齿轮加工工艺、润滑技术的新发展情况,以及齿轮加工用润滑介质的技术要求和选择方法。
众所周知,齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动,是机械产品的重要基础零部件。它与其他机械传动形式(链传动、带传动、液压传动等)传动相比,具有功率范围大、传动、传动准确、使用寿命长等特点。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。因此,它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重大的传动形式。
齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量,例如,在现代蓬勃的汽车工业中,通常每辆汽车中有18~30个齿部,齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。齿轮的加工技术和设备通常极大的影响了工业领域中所能达到的高制造水平,现代工业发达的***如美国、德国和日本等也是齿轮加工技术和设备的制造强国。5按制造方法齿轮分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。因此,齿轮在工业发展中的地位一直比较突出,被公认为是工业化的一种象征。从这个角度来看,关注齿轮的***加工技术和发展趋势具有极其重要意义。
齿轮加工的原理
齿轮加工的原理,常见的有两种,仿形加工和范成(展成)加工。
1、仿形加工:齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的“截面形状”是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下。
2、范成加工。齿轮加工刀具本身就是“齿轮或齿条”,齿轮滚刀可以“认为”是齿条,属于齿条类型刀具。但在热处理中,齿轮生产时不可避免地产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。加工时,齿轮刀具与被加工齿轮之间有“齿轮啮合”运动。齿轮刀具齿廓刀刃,运动包络出被加工齿轮的齿廓(齿面),是理想的渐开线,加工精度较高,常见的有,滚齿、插齿、剃齿(属于精加工)。
当前齿轮行业存在的“三重三轻”现象已成为齿轮行业进一步发展、产品水平进一步提高的阻力。
1、重技改轻研发。目前世界上一些主要的齿轮大型制造企业,利润虽然不高,但研发费用始终保持一定额度,一般占销售收入的3%,有的达到甚至超过5%。这些企业不追逐短期利润,而是更看重企业的长久发展,希望保持住在行业内的竞争优势,而这就需要不断进行产品与研发。反观国内企业,过分注重甚至依赖于技术改造,尤其是近年来行业内掀起了一股技改热潮,众多企业纷纷投入巨资,购买***设备。多种规格可供选用,是目前国内同步带产品规格型号全mian的厂家之一。可以说,许多齿轮制造企业目前的硬件水平已经达到水平,但是研发费用的投入却远远不够。以陕西法士特为例,2006年的销售收入达到25亿元,但研发费用所占的比例连1%都不到。尚且如此,小企业的状况更可想而知。
2、重实用轻基础。在开动刨齿机前,应先盘动手轮2~3转,观察无误后,方准开动机床,空运转15min,检查各部位是否转动灵活,温升正常,润滑油路畅通无阻碍后,方准刨齿加工。国内齿轮企业通常是根据市场需求来调整生产计划,哪些型号或品种的齿轮,企业就纷纷上马哪些项目,产品虽具有一定的实用性,但在技术、性能上显得较差,包括对其基础理论的研究都远远不够,这就使产品的终寿命及其性能与国外产品的差距进一步加大。
3、重眼前轻长远。相当多的齿轮生产企业目前的发展态势还不错,但如果就满足于目前的状况,可能很快就沦落为落后企业了。有时单从热处理方面采取措施来解决齿轮的变形有一定的困难,要从冷、热加工全过程的各种因素来考虑,具体情况具体分析,采取相应措施,排除或减弱。我国的齿轮产品在技术水准和质量上只有很少一部分接近或达到水平,大部分连国际二流水平都达不到,其中的主要原因之一就是自主设计能力弱。技术能力是未来评价企业竞争力的标准之一,如果企业不重视研发,没有长远的战略考虑与超前的产品储备,根本无法跟上主机发展的步伐,现在进步的企业有可能今后就是落后的企业,甚至会被淘汰。
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