齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢(shì)分析
齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢(shì)分析適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對(duì)制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高的要求,制齒機(jī)床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢(shì)。
1.數(shù)控化
由于通過(guò)將機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行cnc控制及部分軸間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1增加了機(jī)床的功能,如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得---簡(jiǎn)單。
2縮短了傳動(dòng)鏈,同時(shí)采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后,傘齒輪廠家,通過(guò)數(shù)控補(bǔ)償可以提高各軸的定位精度和重復(fù)定位精度,從而提高了機(jī)床的加工精度及cp值,增加了機(jī)床的---性。
3換品種時(shí)由于省去了計(jì)算及換分齒掛輪及差動(dòng)掛輪、進(jìn)給及主軸換擋的時(shí)間,插齒機(jī)還省去了換斜導(dǎo)軌的時(shí)間,從而減少了輔助加工時(shí)間,增加了機(jī)床的柔性。
4由于機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了,可以設(shè)計(jì)得更有利于提高機(jī)床的剛性及把熱變形降到底。
大齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件,其中鍛件使用較多。對(duì)毛坯件首---行正火處理,---其切削加工型,便于切削;然后進(jìn)行粗加工,按照大齒輪設(shè)計(jì)要求,傘齒輪,先將毛坯加工成大致形狀,保留較多余量。再進(jìn)行半精加工,傘齒輪價(jià)格,車、滾、插齒,使大齒輪基本成型;之后對(duì)大齒輪進(jìn)行熱處理,---大齒輪的力學(xué)性能,按照使用要求和所用材料的不同,有調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等;然后對(duì)齒輪進(jìn)行精加工,精修基準(zhǔn)、精加工齒形。
1、正火:鍛造毛坯之后部分工廠會(huì)選擇正火,也有公司選擇退火,正火和退火的目的都是為了使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化,去除材料的內(nèi)應(yīng)力,但由于正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些,其機(jī)械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來(lái)代替退火。采用等溫正火使產(chǎn)品。
2、粗車加工:粗加工齒輪外圓,端面,可選擇普通車床和數(shù)控車床,由于粗車之后還有對(duì)工件進(jìn)行熱處理,所以一般會(huì)留有3-5毫米的余量,方便之后的精車加工到zhi定尺寸。
3、精車加工:精加工齒輪外圓,端面,將尺寸加工到圖紙規(guī)定的尺寸要求,如后續(xù)還需要磨削,那么需留0.2-0.3毫米的余量,以方便磨削獲得更高的精度要求。
4、調(diào)質(zhì)熱處理:由于大齒輪的工作條件不同,熱處理出來(lái)的表面硬度也不同,但大齒輪經(jīng)過(guò)淬火后的硬度一般都在hrc45以上,例如:汽車齒輪由于受力較大,受沖擊較頻繁的原因常采用20crmnti鋼作為齒輪材料,20crmnti鋼具有較高的力學(xué)性能,經(jīng)過(guò)淬火后表面硬度可達(dá)hrc58~62,心部硬度hrc30~45,以提高耐磨性和疲勞抗力。
5、制齒:常采用插齒機(jī)或者滾齒機(jī)加工齒面,雖然調(diào)整維護(hù)方便,但如果大批量生產(chǎn)就會(huì)出現(xiàn)效率低的問(wèn)題,之后隨著涂層技術(shù)的發(fā)展,滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進(jìn)行,經(jīng)過(guò)涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命,一般能提高百分之九十以上,有效地減少了換刀次數(shù)和刃磨時(shí)間,效益顯著。
齒輪傳動(dòng)的主要類型和特點(diǎn)
齒輪傳動(dòng):齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)齒輪依次撥動(dòng)從動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其基本要求之一是其瞬時(shí)角速度之比必須保持不變。齒輪傳動(dòng)的分類:齒輪傳動(dòng)的類型較多,按照兩齒輪傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng),可將其分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類。
直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過(guò)整個(gè)齒面而伸展開(kāi)來(lái)的線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點(diǎn),當(dāng)齒進(jìn)入更多的嚙合時(shí),它就變成線。在直齒圓柱齒輪中,旋螺傘齒輪,接觸是平行于回轉(zhuǎn)軸線的。在斜齒輪中,該線是跨過(guò)齒面的對(duì)角線。
它是齒輪逐漸進(jìn)行嚙合并平穩(wěn)的從一個(gè)齒到另一個(gè)齒傳遞運(yùn)動(dòng),那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運(yùn)動(dòng)的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力。當(dāng)軸向力變的大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時(shí),那就可以使人字齒輪。
雙斜齒輪人字齒輪是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個(gè)斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用,這樣就消除了軸向推力。當(dāng)兩個(gè)或者跟多個(gè)單向斜齒輪在同一軸上時(shí),齒輪的齒向應(yīng)作選擇,以便產(chǎn)生小的軸向推力。
齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)齒輪依次撥動(dòng)從動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其基本要求之一是其瞬時(shí)角速度之比必須保持不變。
齒輪傳動(dòng)的分類:齒輪傳動(dòng)用以傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,按照兩齒輪傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng),可將其分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類。
1平面齒輪傳動(dòng)的類型:平面齒輪傳動(dòng)是用于兩平行軸之間的傳動(dòng),常見(jiàn)的類型有直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和人字齒輪傳動(dòng)等三種。根據(jù)齒向,平面齒輪傳動(dòng)還可分為外嚙合、內(nèi)嚙合及齒輪與齒條的嚙合。
2空間齒輪傳動(dòng)的類型:空間齒輪傳動(dòng)是用于兩相交軸或兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng),常見(jiàn)的類型有圓錐齒輪傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒輪螺旋齒輪傳動(dòng)等。
  齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn):適用的圓周速度和功率范圍廣;傳動(dòng)比準(zhǔn)確、穩(wěn)定,;工作---性高,---;可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng);要求較高的制造和安裝精度,成本較高;不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。