齒輪的材質 制造齒輪常用的鋼有調質鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,常用于尺寸較大的齒輪;灰鑄鐵的機械性能較差,可用于輕載的開式齒輪傳動中;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪;塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方,與其配對的齒輪一般用導熱性好的鋼齒輪。 未來齒輪正向重載、高速、和率等方向發展,并力求尺寸小、重量輕、---和經濟---。 而齒輪理論和制造工藝的發展將是進一步研究輪齒損傷的機理,這是建立---的強度計算方法的依據,是提高齒輪承載能力,延長齒輪壽命的理論基礎;發展以圓弧齒廓為代表的新齒形;研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝;研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布,進行輪齒修形,以---齒輪運轉的平穩性,并在滿載時增大輪齒的接觸面積,從而提高齒輪的承載能力。 摩擦、潤滑理論和潤滑技術是齒輪研究中的基礎性工作,研究彈性流體動壓潤滑理論,推廣采用合成潤滑油和在油中適當地加入極壓添加劑,不僅可提高齒面的承載能力,而且也能提高傳動效率。
偏心齒輪怎么加工? 由于偏心齒輪的軸的加工關聯到中心孔、齒面等要素的同軸度,同時,偏心軸加工設備的選擇也是關鍵因素之一。在此首先考慮齒輪加工方案設計,其加工是實現互換性的關鍵因素之一。 通常,偏心齒輪軸外圓表面的加工常規有車削、銑削等方法。若采用車削的加工方法,需要采用大立式車床。此時,偏心軸的中心為工件的旋轉中心。當外圓直徑達到3 500mm、偏心距為1 400mm時,由1 700+1 325×2=6 050mm可知,需要加工外圓為6 050mm以上的大立式車床,對加工設備規格需求較大,同時設備的承重能力應達到8t以上。 作為一件非均布的工件,在車床上加工時,為了---孔的圓度、平面的平面度,同時避免偏心齒輪的過度偏離工作臺的旋轉中心對機床造成的---影響,需要在工作臺上配重,在實際生產中都會有難度。同樣,若采用銑削的加工方法,至少應具備x、y軸聯動數控龍門銑床,龍門的跨度大于偏心齒輪的齒頂圓直徑。同時,也可采用數控鏜床棒銑刀加工偏心軸,其外圓的尺寸及表面粗糙度因振刀而不易達到圖樣要求。
齒輪的歷史 在西方,公元前300年古希臘哲學家亞里士多德在《機械問題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋動的問題。希出土的古希臘齒輪裝置臘學者亞里士多德和阿基米德都研究過齒輪,希臘有名的發明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷子,使它與銷輪嚙合,他把這種機構應用到刻漏上。這約是公元前150年的事。在公元-0年,亞歷山人的發明家赫倫發明了里程計,在里程計中使用了齒輪。公元1世紀時,羅馬的建筑家畢多畢斯制作的水車式制粉機上也使用了齒輪傳動裝置。到14世紀,開始在鐘表上使用齒輪。 東漢初年公元1世紀已有人字齒輪。三國時期出現的指南車和記里鼓車已采用齒輪傳動系統。晉代杜預發明的水轉連磨就是通過齒輪將水輪的動力傳遞給石磨的。史書中關于齒輪傳動系統的早記載,是對唐代一行、梁令瓚于725年制造的水運渾儀的描述。北宋時制造的水運儀象臺見中國古代計時器運用了復雜的齒輪系統。明代茅元儀著《武備志》成書于1621年記載了一種齒輪齒條傳。1956年發掘的河北安午汲古城遺址中,發現了鐵制棘齒輪,輪直徑約80毫米,雖已殘缺,但鐵質較好,新鄉加強圈定制,經研究,確認為是戰國末期公元前3世紀到西漢(公元前206~公元24年)期間的制品。1954年在山西省永濟縣蘗家崖出土了青銅棘齒輪。參考同坑出土器物,可斷定為秦代(公元前221~前206)或西漢初年,輪40齒,直徑約25毫米。關于棘齒輪的用途,迄今未發現文字記載,推測可能用于制動,以防止輪軸倒轉。1953年陜西---安縣紅慶村出土了一對青銅人字齒輪。根據墓結構和墓葬物品情況分析,可認定這對齒輪出于東漢初年。兩輪都為24齒,直徑約15毫米。衡陽等地也發現過同樣的人字齒輪。早在1694年,法國學者philippedelahire首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年,法---m.camus提出輪齒接觸點的公法線必須通過中心連線上的節點。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節圓)純滾動時,與輔助瞬心線固聯的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的,這就是camus定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態;明確建立了現代關于接觸點軌跡的概念。1765年,瑞士的l.euler提出漸開線齒形解析研究的數學基礎,闡明了相嚙合的一對齒輪,其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關系。后來,savary進一步完成這一方法,成為現在的eu-let-savary方程。對漸開線齒形應用作出貢獻的是roteftwulls,他提出中心距變化時,漸開線齒輪具有角速比不變的優點。1873年,德國---hoppe提出,對不同齒數的齒輪在壓力角改變時的漸開線齒形,從而奠定了現代變位齒輪的思想基礎。 19世紀末,展成切齒法的原理及利用此原理切齒的---機床與刀具的相繼出現,使齒輪加工具備較完備的手段后,漸開線齒形更顯示出---的---性。切齒時只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動,就能用標準刀具在機床上切出相應的變位齒輪。1908年,瑞士maag研究了變位方法并制造出展成加工插齒機,后來,英國bss、agma、德國din相繼對齒輪變位提出了多種計算方法。 為了提高動力傳動齒輪的使用壽命并減小其尺寸,除從材料,熱處理及結構等方面改進外,圓弧齒形的齒輪獲得了發展。1907年,英---frankhumphris早發表了圓弧齒形。1926年,瑞土人wildhaber取得法面圓弧齒形斜齒輪的-權。1955年,蘇聯的m.l.novikov完成了圓弧齒形齒輪的實用研究并獲得------。1970年,英國rolh—royce公司---r.m.studer取得了雙圓弧齒輪的-。這種齒輪現已日益為人們所重視,在生產中發揮了---效益。 齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件,它在機械傳動及整個機械領域中的應用極其廣泛。現代齒輪技術已達到:齒輪模數0.004~100毫米;齒輪直徑由1毫米~150米;傳遞功率可達上十萬千瓦;轉速可達幾十萬轉/分;高的圓周速度達300米/秒。 隨著生產的發展,齒輪運轉的平穩性受到重視。1674年丹麥天文學家羅默提出用外擺線作齒廓曲線,以得到運轉平穩的齒輪。 18世紀工業---時期,齒輪技術得到高速發展,人們對齒輪進行了大量的研究。1733年法國數學家卡米發表了齒廓嚙合基本定律;1765年瑞士數學家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。 19世紀出現的滾齒機和插齒機,解決了大量生產齒輪的問題。1900年,普福特為滾齒機裝上差動裝置,能在滾齒機上加工出斜齒輪,從此滾齒機滾切齒輪得到普及,展成法加工齒輪占了壓倒優勢,掛車abs加強圈定制,漸開線齒輪成為應用廣的齒輪。 1899年,拉舍先實施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切,還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年懷爾德哈伯先提出圓弧齒廓的齒輪,1955年蘇諾維科夫對圓弧齒輪進行了深入的研究,挖掘機加強圈定制,圓弧齒輪遂得以應用于生產。這種齒輪的承載能力和效率都較高,但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造,還有待進一步改進。