NO.209齒輪基本知識何謂齒輪？一個有齒的機械構(gòu)件，它與另一個有齒構(gòu)件通過其共軛齒面的相繼嚙合，從而傳遞運動或變更運動的形式，稱為齒輪。齒輪的種類按嚙合方式分類：外嚙合齒輪、內(nèi)嚙合齒輪。錐齒輪、軸線相交的螺旋齒輪，雙曲線齒輪和蝸輪蝸桿。輪——置于密封箱體內(nèi)。扇形齒輪、齒條等我國齒輪發(fā)呈現(xiàn)狀50年代一般接受以調(diào)質(zhì)熱處理為主的軟齒面齒輪制造精度達8-9級。70年年代齒面經(jīng)滲碳淬火、氮化或感應淬火處理的所謂硬齒面齒輪起先重視。80年代：普遍接受硬齒面精度達6-7級 高精度可達4-5級雙圓弧齒輪已在大功率、高轉(zhuǎn)速齒輪傳動裝置上推廣在應用珩齒新工藝基礎上開發(fā)出超硬滾切（也稱刮齒變位齒輪應用日益增多避開根切，削減傳動結(jié)構(gòu)尺寸，提高齒面接觸強度在不變更結(jié)構(gòu)，不增加成本條件下提高承載性能與運用壽命。Δ重要的齒輪傳動設計為修形齒輪——不求符合理論齒廓與理論齒向齒頂修形（也稱修緣）齒向修鼓形：可降低輪齒變形與制造安裝誤差影響，降低噪音。行星傳動：是一種至少有一個齒輪的集合軸線繞中心軸線回轉(zhuǎn)的齒輪傳動。特點：體積小，重量輕，速比范圍大，傳動效率高，噪音小，作為增速減速與變速的傳動裝置。（漸開線、擺線、諧波齒輪）錐齒輪與準雙曲面齒輪弧齒錐齒輪——美國格里森（Gleason）延長外擺線——瑞士奧利康德國克林根貝爾格（Kingelnberg）蝸桿傳動——用于要求單級大減速比并傳遞大轉(zhuǎn)矩的齒輪傳動。一般圓柱蝸桿、圓弧圓柱蝸桿、環(huán)面渦桿我國目前設計制造水平高速圓周速度最高達156m/s最大功率為44000KW；制造精度為4-5級重載齒輪：圓周速度最高達30-50m/s6000齒輪發(fā)展趨勢△動力傳動裝置：小型化、高速化、低噪音、高牢靠性△齒形：硬齒面、圓弧齒輪、行星齒輪、非圓齒輪△齒輪用鋼材及熱處理：（滲碳淬火）為保證心部硬度、削減熱處理變形——應用保證淬透性鋼齒輪發(fā)展趨勢為縮短滲碳周期——推行稀土滲碳工藝；為保證加工質(zhì)量、效率及削減變形——重視齒坯預備熱處理（正火）△切齒：向高速、高效、高精度硬質(zhì)合金刀、多頭滾刀、機床接受數(shù)控、數(shù)顯硬質(zhì)合金負前角滾刀超硬滾齒代磨Tin涂層蝸桿式珩齒接受CBN（立方氮化硼砂輪）蝸桿砂輪、數(shù)控磨齒機、高效高精度；接受齒輪專用CAD軟件；開拓新的磨削原理、環(huán)面蝸桿砂輪連續(xù)成形磨齒齒輪制造工藝過程的五個階段材料制備——齒坯加工——切齒——齒坯熱處理——齒坯精加工齒坯加工必需保證基準面精度、熱處理確定輪齒的內(nèi)在質(zhì)量齒形加工和熱處理后精加工是制造的關鍵，也反映齒輪制造水平。常用輪齒加工方法：銑齒、滾齒、刨齒、扦齒、剃齒、珩齒、梳齒、擠齒、研齒、磨齒、刮齒等常用切齒工藝△圓柱中小模數(shù)齒輪：滾（插）齒——剃（擠）齒——熱處理——珩齒大中模數(shù)齒輪：調(diào)質(zhì)處理——滾（插）齒低速重載與高速：滾（插）齒——滲碳淬火——磨（括）齒△蝸輪副加工：①蝸桿加工：通常用銑削、車削、或磨削；②蝸輪：滾削、但齒或多齒飛刀、剃齒?！麇F齒輪加工：直齒、斜齒 刨齒（展成法、仿形法）、圓拉齒、雙刀盤銑齒、磨齒、成形銑刀（盤狀、指狀銑刀）曲齒錐齒輪：①弧齒錐齒輪—銑齒、磨齒；②延長外擺線—滾切?！魈胤N齒輪加工：（包括非圓齒輪、諧波齒輪和擺線齒輪接受相應的滾齒、銑齒、扦齒、磨齒等方法的特殊應用。齒輪加工的工藝過程，因其結(jié)構(gòu)形態(tài)精度等級，生產(chǎn)批量和各廠生產(chǎn)條件的不同而實行不同的工藝規(guī)程。每個操作者應熟悉整個加工余量，這時本道工序的加工是有好處的，盡可能做到設計、工藝（加工）齒輪加工齒輪加工主要是齒坯加工與齒形的加工對齒坯加工的要求：尺寸精度、表面粗糙度、形位公差成形法：運用與齒槽形態(tài)相同的成形刀具加工出齒形。特點：刀具簡潔、操作便利，一般在銑床上一齒一齒銑成，加工精度較低，效率高。主要有銑齒、拉齒展成法——利用齒輪嚙合原理，即刀具和毛坯在嚙合運動中切削加工齒形的方法。特點：效率高，齒輪精度高，可加工各種形態(tài)困難的齒輪。主要有：滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒、硬齒面刮齒、刨齒、銑齒、冷擠。另外還可通過?。o）切削加工方法加工齒形，主要有：熱軋齒輪、鑄造齒輪、精密模鍛齒常用齒輪刀具材料刀具材料的性能：高的硬度、高的耐磨性、足夠的硬度和韌性、高耐熱性常用齒輪刀具材料種類①高速鋼，又稱鋒鋼：淬火后硬度為HRC62-70；允許切削速度為25-30m/min。②硬質(zhì)合金：常溫硬度HRA74-93；允許切削速度可達200m/min直齒圓柱齒輪各部分名稱基本參數(shù)尺寸計算齒頂圓：過齒輪各輪頂端所作的圓，用“d0”齒根圓：與齒輪各輪齒的齒槽底部相切的圓用“df”稱弧齒厚，用“S”表示分度圓上弧齒厚。齒槽寬：相鄰兩齒之間的間隙，用“e”表示分度圓的齒槽寬“p”分度圓：標準齒輪上齒厚與齒槽寬相等的圓，用“d其直徑齒頂高：位于齒頂圓與分度圓之間的輪齒部分，用“ha”齒根高：齒根圓與分度圓之間的輪齒部分，用“hf”表示全齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，用“hh=ha+hf齒輪的基本參數(shù)1、齒數(shù)——齒輪輪齒的數(shù)目，用“Z”表示2、模數(shù)——衡量輪齒大小的基本參數(shù)，用“m”表示m p

mdZ3、壓力角——齒廓曲線上受壓力方向與運動速度方向的夾角，用“α”表示4、齒頂高系數(shù)——齒頂高度與模數(shù)之比，用 “ha* ”表規(guī)定：標準齒輪 ha*=1短齒齒輪 ha*=0.8——行星輪、太陽 輪、內(nèi)齒輪“C*”表示5、頂隙系數(shù)——規(guī)定標準齒輪 C*=0.25短齒齒輪 C*=0.3接受扦齒、剃齒法加工時：C*=0.35齒輪的精度和檢測對齒輪精度的基本要求（GB10095-88）：傳遞運動精確、平穩(wěn)、振動和噪聲?。积X面接觸良好，載荷分布勻整；有確定的齒側(cè)間隙。漸開線圓柱齒輪精度適用范圍：適用于符合GB1356法向模數(shù)mn≥1mm的漸開線直齒（或斜齒）圓柱齒輪。誤差定義和代號：定義22項誤差，常用12種：齒距累積誤差：ΔFp：在分度圓上（允許在齒中學部測量）隨意兩個同側(cè)齒間的實際弧長與公稱弧長之差的最大確定值ΔFnΔFw：最大值與最小之差。Δff：在端截面上（允許用檢查被測齒輪和測量蝸桿嚙合時齒輪齒面上的接觸跡線代替，但仍按基圓切線方向計值）齒形工作部分內(nèi)（齒頂?shù)估獠糠殖猓瓕嶋H齒形且距離為最小的兩條設計齒形間的法向距離。齒距誤差Δfpt：在分度圓上（允許在齒中學部測量）實際齒距與公稱齒距之差。公稱齒距是指全部實際齒距的平均值?；?jié)偏差 Δfpb：實際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。公稱基節(jié)是指基圓柱切平面所截兩相鄰同側(cè)齒面的交線之間的法向距離。齒向誤差ΔFβ：在分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍內(nèi)（面倒角部分除外），包涵實際齒線的兩條設計齒線之間的端面距離。ΔFpπ：在與齒輪基準軸線平行而大約通過齒離之差，沿齒面法線方向計值。ΔEΔEw：均值與公稱值之差。制動下，運轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。接觸痕跡的大小在齒面綻開圖上用百分數(shù)計算。齒輪副的側(cè)隙jt（圓周），jn（法向）法向側(cè)隙——裝配好的齒輪副，當工作齒面接觸時，非工作齒面之間的最小距離。精度等級齒輪有12個精度等級，1級最高，12級最低。齒輪副中兩個配對齒輪的精度一段取相同的等級，也允許取不同的等級。依據(jù)運用要求不同，允許各公差組選用不同的精度等級，但公差組按誤差項目對傳動性能的主要影響將各項精度指標分為三個公差組公差組公差與極限偏差項目誤差特性對傳動性能的主要影響ⅠF’，F(xiàn) Fi p， pkF’’，F(xiàn) Fi y， w以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的誤差傳遞運動的準確性Ⅱf’， f’’， f’i i ifpt， fpb， fpβ期地重復出現(xiàn)的誤差傳遞的平穩(wěn)性、噪聲、振動ⅢFβ，F(xiàn)b，F(xiàn)px齒向線的誤差載荷分布的均勻性精度等級的選擇：應依據(jù)傳動的用途，運用條件.傳動功率和圓周速度及其它技術要求確定齒坯檢驗：在加工、檢驗、安裝時的徑向基準和軸向協(xié)助基對齒坯的孔、頂圓直徑、基準面尺寸和形位公差都有規(guī)定。動的平穩(wěn)性，載荷分布的勻整性，齒厚偏差齒厚極限偏差：對齒厚偏差的上下偏差用c~s共14個字母代號。齒輪精度和齒厚極限偏差標注例一、 齒輪的三個公差組的精度同7級，其齒厚上偏差為F，下偏差為L （老標準JB178-83）GB10095-887-F-L7——齒輪第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差組的精度等級均為7F——齒厚上偏差L——齒厚下偏差例二、 50C內(nèi)齒輪，太陽輪、行星齒輪（老標準JB178-83）GB10095-888-7-7 GK8——第Ⅰ公差組精度8級（傳遞運動的精確性）7——第Ⅱ公差精度7級（傳遞平穩(wěn)性）7——第Ⅲ公差精度7級（載荷分布勻整性）G——齒厚上偏差K——齒厚下偏差齒輪常用檢測方法由于齒輪種類不同，制造方法不同，檢測手段也有所不同，小批生產(chǎn)時應件件按要求，逐個進行單項檢測在大量生產(chǎn)時，日常檢測為提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量降低成本，一般接受綜合檢測來代替單項檢測，同時對工藝裝備機床、量具等也要定期檢測。一、齒厚的檢測量法、公法線長度測量法。1、齒厚游標卡尺測量方法是在保證齒側(cè)間隙條件下，接受測量固定弦齒高和固定弦齒厚的單齒測量方法。固定弦齒高：指固定弦到齒頂?shù)木嚯x固定弦齒厚：指標準齒條齒形與齒輪齒形對稱相切的兩切點A、B間的距離。

hc

m(18

sin

2)計算公式： Sc

2

cos2從公式中可看出，固定弦齒高和固定弦齒厚只與模數(shù)壓力角有關，與齒輪齒數(shù)無關。當α=20°時，ha=0.7476m，Sc=1.3871m測量要點：①測量時先按固定弦齒高調(diào)整垂直卡尺，螺絲2、滾珠或滾柱測量法特點：①此法比齒厚游標卡尺測量精度高，比萬能顯微鏡簡便，可見解確定齒厚誤差值。②測量結(jié)果精確，數(shù)值穩(wěn)定不受齒頂高誤差、齒圈徑向跳動的影響。適用范圍：內(nèi)齒輪、蝸輪、內(nèi)外花鍵、加工中的現(xiàn)場檢測。測量方法：將規(guī)定要求的滾珠、滾柱（量棒）方于被測齒輪的兩個相對的齒槽內(nèi)，用卡尺、外徑千分尺或其他量儀測量圓柱的跨距?？缇啻笮『喎Q為M值。M值的誤差與齒厚的誤差的關系是：ΔM=ΔSctgα當α=20°時，ΔM=2.75ΔS；當α=30°時，ΔM=1.732ΔS3、公法線千分尺測量特點：簡便、精確、好用、不受測量基準面限制，長度值也不受適用于各種生產(chǎn)方式、內(nèi)外齒。計算公式：W=mcosα[π（k–0.5）+zinvα當α=20°時，W=mcosα[π（k–0.5）+zinvαK為跨齒數(shù) K=1/9Z二、齒圈徑向跳動的檢驗運用齒圈徑向跳動儀、或偏擺儀測量。如運用齒圈徑向跳動儀，可先按模數(shù)選取適合的錐形（錐角為2倍壓力角）測量頭或球形（d=1.68m）測零件套在錐度心軸上兩端頂尖頂，逐齒測量，或運用偏擺儀，可選用上述測量頭或量棒。留意：檢查前應檢查心棒徑跳不大于0.005。三、齒向誤差的測量齒向誤差反映了齒輪在齒寬方向的接觸精度。測量方法：齒圈徑向跳動儀測量直齒圓柱齒輪，用標準齒輪進行嚙合涂色檢驗，觀看接觸狀況。萬能測齒儀對直齒或斜齒。四、基節(jié)的測量基節(jié)是基圓上的齒距?；?jié)是影響齒輪工作性能的重要因素?？煞治鰴C床分度傳動鏈和刀具齒形角的誤差（的同心度無關）儀及工具顯微鏡檢測。五、齒輪副中心距偏差的檢測通過被測齒輪與標準齒輪作無間隙嚙合轉(zhuǎn)動進行檢測，由于它的嚙合狀況與加工齒輪時的嚙合狀況相像，它可以反映生產(chǎn)過程中的不穩(wěn)定因素，如：毛坯質(zhì)量、安裝調(diào)整誤差、加工設備的振動，刀具磨損，適用于成批生產(chǎn)，這種方法效率高操作簡潔。測量方法：接受雙嚙儀。測量時，齒輪轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，千分表所反映的最大值與最小值之差，即為“一轉(zhuǎn)中心距變動量”，轉(zhuǎn)過一齒的變更即為“一齒中心距變動量”，中心距變動量是反映齒輪的綜合誤差，也表示齒輪的齒圈徑向跳動和公法線變動量，反映了齒側(cè)間隙的變更和齒輪的運動精度。六、齒面粗糙度檢驗一般接受比較法檢驗，即用標準塊與被測齒面相比較憑視力來評定等級。也可接受粗糙度測量儀。七、接觸斑點（嚙合面）的檢測一般在雙嚙合儀上進行，即在標準齒輪上涂一層很薄的紅丹油，雙面轉(zhuǎn)動嚙合，在被測齒輪的齒面上接觸痕跡。常見齒輪的誤差及其產(chǎn)生的緣由齒輪加工過程中，由于機床——刀具——工件加工系統(tǒng)以及操作調(diào)整等誤差因素，造成齒輪的誤差及報廢。一、產(chǎn)生誤差的主要因素1、理論誤差：也稱原理誤差，指加工設備原理上的缺陷造成的誤差，由于條件限制，所以是不能完全克服的。如：漸開線齒形，理論上是光滑連續(xù)曲線，在制造上是達不到確定光滑的。因為滾刀齒形是直線形，刀齒圓周上僅8—10齒，在滾切過程中是斷續(xù)地形成折線，滾切大模數(shù)時就特別明顯，扦齒、刨齒也同樣。2、機床誤差：指機床的幾何精度誤差，造成齒輪幾何形態(tài)和尺寸的誤差。如：扦齒機主軸垂直移動，滾齒機立柱刀架垂直移動，對工作臺回轉(zhuǎn)軸線平行度誤差，造成齒輪齒向誤差。3、刀具誤差：刀具的制造和安裝誤差。4、夾具誤差：夾具在制造和安裝、運用過程的誤差。如已裝心工作臺的偏心。5、量具誤差6、變形誤差：切削過程中產(chǎn)生的切削力、切削熱、內(nèi)應力等引熱都會造成工件的變形誤差。7、操作誤差：機床調(diào)整不當，工件安裝不當，操作程序和切削用量選用不適合。二、滾齒加工產(chǎn)生廢品的緣由也有所不同，滾齒產(chǎn)生廢品的主要緣由如下：1、齒輪齒數(shù)不對或亂齒：緣由：分齒掛輪計算不正確；掛輪齒2、齒圈徑向跳動超差：緣由：齒坯幾何偏心（內(nèi)外圓不同軸）未壓緊，間隙大。3、齒形