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。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。

  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。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。使齿轮副的瞬时传动比变化小，以保证传动的平稳性，减少振动、冲击和噪声。

齿轮加工工艺过程分析

对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮（轴轮）主要采用顶点孔***；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面***；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。孔径大时则采用锥堵。顶点***的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种***、夹紧方式。

所以，为减少***误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：

1）、应选择基准重合、统一的***方式；

2）、内孔***时，配合间隙应近可能减少；

3）、***端面与***孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证直度要求。

2、齿轮毛坯的加工

齿面：加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的低位，因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比列较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。

发展建议

1、调整齿轮产业结构，加速推进齿轮产业升级。提高行业集中度，形成一大批的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计开发，形成一批车辆传动系牵头企业，用牵头企业的配套能力整合齿轮行业市场，提升整体市场竞争力。

2、信息化与机电一体化相结合，中国齿轮行业呈现出设计信息化、装备智能化、流程自动化、管理现代化的发展趋势。产业化升级必然要求新的生产方式--精益生产、敏捷制造、虚拟制造、网络化制造等广泛普及。中国齿轮企业正在从规模速度型转变为效益型，转入科学发展的新阶段。6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点。

3、加大力度和产品***宣传力度，提升市场竞争力。加大能力与资源的投入，实现***化、网络化配套，形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的ming牌企业;通过技改，实现现代化齿轮制造企业转型。

      大齿轮的齿数的确定要先知道减速比，然后确定大小齿轮的模数，再定出齿数（符合***小齿数原则，尽量为奇数，齿数大小可以灵活），2者之比要等于减速比。d=mz，可以算出来分度圆直径，da=d+2ha（齿顶高），这样就能计算出大小了。而选择大齿轮的齿数有哪些基本原则呢？齿条经过这两次热处理和两次线切割齿形的循环交替进行，使得制成的齿条既克服热处理后材料容易出现淬透性的问题，还能够达到硬度的要求，又保证了齿形高精度的要求，同时又能够提高了齿形与外圆的同轴度。

       1、每种齿制有一个***小齿数，是防止在滚齿时产生根切的。故要大于***小齿数。如直齿圆柱齿轮不得小于17；

　　2、按中心距和传动比平衡齿数与模数的关系；

　　3、***好一对啮合齿轮的齿数互为质数，至少不能互为整数倍数，以免局部齿磨损严重。所以确定传动比就很重要。

     齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数，一般以字母z表示。齿轮齿数选对了才能让齿轮正常使用，不然会影响使用效果影响工作效率。能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。

    大齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件，其中锻件使用较多。对毛坯件首***行正火处理，改善其切削加工型，便于切削；然后进行粗加工，按照大齿轮设计要求，先将毛坯加工成大致形状，保留较多余量。再进行半精加工，车、滚、插齿，使大齿轮基本成型；之后对大齿轮进行热处理，改善大齿轮的力学性能，按照使用要求和所用材料的不同，有调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等；其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。然后对齿轮进行精加工，精修基准、精加工齿形。

    1、正火：锻造毛坯之后部分工厂会选择正火，也有公司选择退火，正火和退火的目的都是为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，但由于正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。采用等温正火使产品质量稳定可靠。1、齿轮加工设备中插齿机心轴上的工件应固定牢靠，同时加工多件工件的插齿时，各工件端面应光滑平整接触紧密，不准存留切屑、棉纱在工件接触面上。

    2、粗车加工：粗加工齿轮外圆，端面，可选择普通车床和数控车床，由于粗车之后还有对工件进行热处理，所以一般会留有3-5毫米的余量，方便之后的精车加工到zhi定尺寸。

    3、精车加工：精加工齿轮外圆，端面，将尺寸加工到图纸规定的尺寸要求，如后续还需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削获得更高的精度要求。

    4、调质热处理：由于大齿轮的工作条件不同，热处理出来的表面硬度也不同，但大齿轮经过淬火后的硬度一般都在HR***5以上，例如：汽车齿轮由于受力较大,受冲击较频繁的原因常采用20CrMnTi钢作为齿轮材料，20CrMnTi钢具有较高的力学性能，经过淬火后表面硬度可达HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲劳抗力。成型法就是直接使用齿轮成型铣刀将齿谷铣出,优点是能在铣床上就能获得齿轮,在设备受限制的情况下考虑。

    5、制齿：常采用插齿机或者滚齿机加工齿面，虽然调整维护方便，但如果大批量生产就会出现效率低的问题，之后随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高百分之九十以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。淬火时，加热温度依钢的成分而定，淬火介质则根据钢淬透性和钢件尺寸选择。