齿轮

齿轮加工时出现齿轮变形的问题

关于齿轮热处理畸变的情况很复杂，是全部冷、热加工工序影响因素的综合反映。机械加工产生的残留应力，热处理过程的热应力、***应力都会对变形产生一定的影响。而它们的影响因素较多，涉及原材料、工件结构形状设计、整个工艺过程、技术要求、机加工方法、加工条件、热处理工艺（加热、冷却）、工装等。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。（1）平面齿轮传动的类型：平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动，常见的类型有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动等三种。

齿轮作为机械传动装置中的主要零件，其应用十分广泛。塑料齿轮因其质量轻、成本低、惰性好等优点在很多领域已经逐步替代了金属齿轮。模具是影响塑料齿轮***成形质量的关键因素，如何提高模具设计的质量与效率是齿轮模具行业面临的关键共性问题。同时，由于塑料齿轮在***成形过程中会发生收缩，如何对模具的型腔进行修正，以保证齿轮的成形精度，更是模具设计中的难点。因此，本文对塑料齿轮***模CAD系统进行了研究与开发。本文首先分析了渐开线齿轮齿廓的形成原理及其相关特性，结合***成形塑料制品收缩的一般规律，对塑料齿轮***模型腔修正规则进行了研究，提出了一种快速有效的齿轮型腔修正方法。然后本文对参数化建模技术进行了研究，采用关系表达式法建立了渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化模板，通过人机交互实现了塑料齿轮的参数化建模，用户只需输入的齿轮的关键参数就可以自动创建相应类型的齿轮。基于上述基础，本文在UG NX平台上开发出一套塑料齿轮***模CAD系统，包括型腔设计、模架/标准件设计、浇注系统设计、冷却系统的设计等。通过该系统的应用，用户不但可以快速有序的进行塑料齿轮***模设计，还能自动获得型腔修正结果，极大的提高了模具设计的效率和质量，缩短了模具设计周期。切齿时希望滚刀的安装角小些(滚刀螺线与被切齿轮螺线同向，其安装角就小)，因为这样，滚刀沿被切齿轮切线方向分力与机床工作台转向相反，也就是滚齿机分度蜗杆对蜗轮的轴向力方向相反，这样可消除蜗轮副的间隙，不易引起振动，从而提高切齿精度。

齿轮加工的齿形和模数的关系

“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。齿轮加工机床-加工各类圆柱齿轮、锥齿轮以及其他带齿零件齿部的机床。

对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。②载荷分布的均匀性要求齿轮工作时齿面接触良好，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置，以保证载荷分布均匀。

在齿轮加工中一共有多少等级

在齿轮加工共有13个精度等级，用数字0～12由低到高的顺序排列，0级高，12级低。

齿轮精度等级的选择，应根据传动的用途、使用条件、传动功率、圆周速度、性能指标或其他技术要求来确定。表13给出了不同机械传动中齿轮采用的精度等级。表14推荐了5～9级精度齿轮所采用的切齿方法和使用范围等。

表13 不同机械传动中齿轮采用的精度等级

应用范围 精度等级 应用范围 精度等级

测量齿轮 2～5 航空发动机 4～7

透平减速器 3～6 拖拉机 6～9

金属切削机床 3～8 通用减速器 6～8

内燃机车 6～7 轧钢机 5～10

电气机车 6～7 矿用绞车 8～10

轻型汽车 5～8 起重机械 6～10

载重汽车 6～9 农业机器 8～10

齿轮的加工误差有哪些

齿轮的基本参数

   齿轮是机器、仪器中使用多的传动零件，齿轮是一个较复杂的几何体，对单个齿轮的齿廓加工误差标准规定了17种控制参数，根据齿轮使用要求的不同，对 以上17个参数控制的要求也不同。如何确定齿轮的精度等级以及依据其精度等级确定相关控制参数的公差值，是齿轮设计的关键所在。轮齿简称齿，是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转。

   齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。

（1）齿数：一个齿轮的轮齿总数叫齿数，用Z表示。小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，

   由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

（2）模数 由于齿轮的分度圆直径 d 可由其周长 zp 确定，即d = zp/π。为便于设计、计算、制造和检验，令p/π= m ，m 称为齿轮的模数，并已标准化。它是决定齿轮大小的主要参数。分度圆直径d=mZ，所以m=d/z。

(3)压力角α 即分度圆压力角，并规定其标准值为α=200。它是决定齿轮齿廓形状的主要参数。分度圆直径 d=mZ/cosβ ，  压力角 rb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5° 、15° 、22.50°及25°等情况。大功率主轴系统使机床可运用直径和长度均较大的砂轮进行磨削，有利于增加砂轮寿命，也有利于操作者选择优的磨削参数来完成磨削加工。  

(4)齿顶高系数和顶隙系数—h*a 、C*  两齿轮啮合时，总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根，为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间，要求齿根高大于齿顶高。为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。

    正常齿：h*a =1； C*=0.25        

   短齿：h*a =0.8； C*=0.3  一对相互啮合的齿轮，模数、压力角必须相等。标准齿轮的压力角（对单个齿轮而言即为齿形角）为20°。留磨余量可缩小到0.1 mm左右，以提高磨齿效率。