齒輪傳動

為了避免減速機不能通過出廠測試，原因之一是減速機存在間歇性高噪聲;用ND6型精密聲級計測試，低噪聲減速機為72.3Db(A)，達到了出廠要求;而高噪聲減速機為82.5dB(A)，達不到出廠要求。經(jīng)過反復測試、分析和改進試驗，得出的結(jié)論是必須對生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行綜合治理，才能有效降低齒輪傳動的噪聲。

1.控制齒輪的精度:齒輪精度的基本要求:經(jīng)實踐驗證，齒輪精度必須控制在GB10995-887~8級，線速度高于20m/s齒輪，齒距極限偏差、齒圈徑向跳動公差、齒向公差一定要穩(wěn)定達到7級精度。在達到7級精度齒輪的情況下，齒部要倒棱，要嚴防齒根凸臺。

2.控制原材料的質(zhì)量:高質(zhì)量原材料是生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的前提條件，該公司用量最大的材料40Cr和45鋼制造齒輪。無論通過何種途徑，原材料到廠后都要經(jīng)過嚴格的化學成分檢驗、晶粒度測定、純潔度評定。其目的是及時調(diào)整熱處理變形，提高齒形加工中的質(zhì)量。

3.防止熱處理變形:齒坯在粗加工后成精鍛件，進行正火或調(diào)質(zhì)處理，以達到:

⑴軟化鋼件以便進行切削加工;

⑵消除殘余應(yīng)力;

3)細化晶粒，改善組織以提高鋼的機械性能;

⑷為最終能處理作好組織上的準備。應(yīng)注意的是，在正火或調(diào)質(zhì)處理中，一定要保持爐膛溫度均勻，以及采用工位器具，使工件均勻地加熱及冷卻，嚴禁堆放在一起。需鉆孔減輕重量的齒輪，應(yīng)將鉆孔序安排在熱處理后進行。齒輪的最終熱處理采用使零件變形較小的齒面高頻淬火;高頻淬火后得到的齒面具有高的強度、硬度、耐磨性和疲勞極限，而心部仍保持足夠的塑性和韌性。為減少變形。齒面高頻淬火應(yīng)采用較低的淬火溫度和較短的加熱時間、均勻加熱、緩慢冷卻。

4.保證齒坯的精度:齒輪孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中間差左右分布，定在±0.003~±0.005mm;如果超差而又在孔的設(shè)計要求范圍內(nèi)，必須分類，分別轉(zhuǎn)入切齒工序。齒坯的端面跳動及徑向跳動為6級，定在0.01~0.02mm范圍內(nèi)。

5.切齒加工措施:對外購的齒輪刀具必須進行檢驗，必須達到AA級要求。齒輪刀具刃磨后必須對刀具前刃面徑向性、容屑槽的相鄰周節(jié)差、容屑槽周節(jié)的最大累積誤差、刀齒前面與內(nèi)孔軸線平行度進行檢驗。在不影響齒輪強度的前提下，提高齒頂高系數(shù)，增加0.05~0.1m，，改善刀具齒頂高系數(shù)，避免齒輪傳動齒根干涉。M=1~2的齒輪采用齒頂修圓滾刀，修圓量R=0.1~0.15m。消除齒頂毛刺，改善齒輪傳動時齒頂干涉。切齒設(shè)備每年要進行一次精度檢查，達不到要求的必須進行維修。操作者亦要經(jīng)常進行自檢，特別是在機床主軸徑向間隙控制在0.01mm以下，刀軸徑跳0.005mm以下，刀軸竄動0.008mm以下。刀具的安裝精度:刀具徑向跳動控制在0.003mm以下，端面跳動0.004mm以下。切齒工裝精度，心軸外徑與工件孔的間隙，保證在0.001~0.004mm以內(nèi)。心軸上的螺紋必須在丙頂類定位下，由螺紋床進行磨削:垂直度≦0.003mm，徑跳≦0.005mm。螺母必須保證內(nèi)螺紋與基準面一次裝夾車成，墊圈的平行度≦0.003mm。

6.文明生產(chǎn):齒輪傳動噪聲有30%以上的原因來自毛刺、磕碰傷。有的工廠在齒輪箱裝配前，去除毛刺及磕碰傷，是一種被動的做法。⑴齒輪軸類零件，滾齒后齒部立即套上專用的塑料保護套后轉(zhuǎn)入下道工序，并帶著專用的塑料保護套入庫和發(fā)貨。⑵進行珩齒工藝，降低齒面粗糙度，去除毛刺，并防止磕碰傷，能有效地降低齒輪傳動噪聲。

7.采取其它材料及熱處理、表面處理方式:⑴ 可利用粉末冶金成型技術(shù)，齒輪成型后齒部高頻淬火。⑵ 采用墨鑄鐵，齒輪切削加工后，再進行軟氮化處理。⑶ 采用40Cr材料，齒輪切削功工后，采用軟氮化處理或齒部鍍銅處理。 綜合所述，要根治齒輪傳動噪聲，齒輪材料及熱處理是要本，齒坯精度是保證，齒輪精度是關(guān)鍵，文明生產(chǎn)是基礎(chǔ)。

1.磨齒:IT6~IT4→IT3， Ra:0.8~0.2μm 原理:成形法和展成法。

⑴成形法磨齒 IT6~IT5， Ra:0.8~0.4 μm，用成形砂輪磨削，生 產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。

⑵展成法磨齒

錐面砂輪磨齒:砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動，利用砂輪右側(cè)面磨削第1齒槽的右側(cè)面，從根部 磨至頂部;然后工件向左滾動，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至 頂部，當?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時，砂輪自動退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動，然后再向右滾動，磨削第2齒槽，這樣反復循環(huán)，直至磨完全部輪齒。

2.研齒:

IT7~IT6， Ra:1.6~0.2μm 設(shè)備:研齒機。研具:精密的鑄鐵齒輪。研磨劑:磨粒:220#~240#，活性潤滑油特點:與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。

平行軸線研磨法:

1.過程:研磨輪與被研齒輪的軸線平行，研磨時被研齒輪帶動研磨輪作無側(cè)隙的自由嚙合運動，被研齒輪還作軸向往復運動，研磨輪被輕微制動。經(jīng)一段時間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉(zhuǎn)，使齒的兩個側(cè)面被均勻研磨。

2.特點:由于齒面的滑動速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動速度大，研磨量也大。

1.齒輪的檢測有三方面要求:傳遞運動的精確性、平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性。; |# ]* O" k8 W& w; F!B

2.這三個公差組各有數(shù)個檢測項目，按國標要求每個公差組只檢一項或兩項(當然不是隨意選)一般情況下設(shè)計者會給出每個公差組的精度等級和需檢測的項目。4 B) R: _. S) }6 G$ `- k* B9 L)N

3.但有時圖紙上會給出數(shù)個項目或只給精度等級和標準，這種情況下個人認為最好和設(shè)計溝通一下，看對方有什么要求，否則你費了半天勁可能人家一句話你就得從頭再來。若設(shè)計沒什么要求那你可以按標準要求每個公差組檢一項或兩項就可以了，記住是按照標準要求，不是自己隨意挑的。$ @5 r: c* N7 r0 N6 }

4.個人感覺一般情況下是這樣的，每一公差組檢Fp(齒距累積總偏差)或公法線變動和Fr(徑跳)，第二公差組檢Fα(齒廓總偏差)和Fpt(單個齒距偏差)，第三公差組檢Fβ(齒向總偏差)。

0 m2 k# L! Y# W1 P. `5、除了這三方面的要求外，還有齒厚要求，當然這個是好檢的，可測公法線或跨棒距。

6.側(cè)隙的要求。

齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長等特點。

齒輪傳動是指用主、從動輪輪齒直接、傳遞運動和動力的裝置。

在所有的機械傳動中，齒輪傳動應(yīng)用最廣，可用來傳遞任意兩軸之間的運動和動力。

齒輪傳動的特點是:齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦;速度最高可達300m/s;齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。

齒輪傳動的類型很多。

(1)根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型:

<1>圓柱<3>;

<2>錐齒輪傳動;

<3>交錯軸斜齒輪傳動。

(2)根據(jù)齒輪的工作條件，可分為:

<1>開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。

<2>半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。

<3>閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi)，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，

齒輪傳動有良好的工作條件，是應(yīng)用最廣泛的齒輪傳動。

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齒輪傳動的設(shè)計準則

針對齒輪五種失效形式，應(yīng)分別確立相應(yīng)的設(shè)計準則。但是對于齒面磨損、塑性變形等，由于尚未建立起廣為工程實際使用而且行之有效的計算方法及設(shè)計數(shù)據(jù)，所以目前設(shè)計齒輪傳動時，通常只按保證齒根彎曲疲勞強度及保證齒面接觸疲勞強度兩準則進行計算。對于高速大功率的齒輪傳動(如航空發(fā)動機主傳動、汽輪發(fā)電機組傳動等)，還要按保證齒面抗膠合能力的準則進行計算(參閱GB6413-1986)。至于抵抗其它失效能力，目前雖然一般不進行計算，但應(yīng)采取的措施，以增強輪齒抵抗這些失效的能力。

1、閉式齒輪傳動

由實踐得知，在閉式齒輪傳動中，通常以保證齒面接觸疲勞強度為主。但對于齒面硬度很高、齒芯強度又低的齒輪(如用20、20Cr鋼經(jīng)滲碳后淬火的齒輪)或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強度為主。如果兩齒輪均為硬齒面且齒面硬度一樣高時，則視具體情況而定。

功率較大的傳動，例如輸入功率超過75kW的閉式齒輪傳動，發(fā)熱量大，易于導致潤滑不良及輪齒膠合損傷等，為了控制溫升，還應(yīng)作散熱能力計算。

2、開式齒輪傳動

開式(半開式)齒輪傳動，按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準則進行計算，但如前所述，對齒面抗磨損能力的計算方法迄今尚不夠完善，故對開式(半開式)齒輪傳動，目前僅以保證齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準則。為了延長開式(半開式)齒輪傳動的壽命，可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當增大。