齿轮的倒棱技术

齿轮的倒棱技术结合国外齿轮倒棱技术，从倒棱的实质及其作用入手，对倒棱的加工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和倒棱值的确定作了简要的介绍，进而提高对齿轮倒棱技术的认识。随着生产技术的发展和使用要求的提高，齿轮正朝着高精度、高强度、高承载、低噪声、轻量化及长寿命方向发展。对齿轮轮齿进行倒棱是控制齿轮噪声等方面一个十分重要的工艺措施，已引起国内外齿轮加工制造行业普遍的关注和重视。对美国产齿轮的研究发现，美国无论是通用公司．还是博格华纳、GE、BUCYRUS、AllisonTransmissions、TEREX、CAT等公司，生产的无论是闭式或开式的齿轮均对其进行倒棱。虽然美国尚无统一的齿轮倒棱国家标准但各公司对齿轮倒棱有着相同的共识——必须倒棱，并且按各自公司的有关标准进行实施。国外对这一技术的应用十分重视，足以表明齿轮倒棱的重要性和必要性。1倒棱的实质和种类倒棱实质上是小倒角，也就是在齿轮的齿形加工后对所有裸露的尖角再倒一个小倒角，为了与齿轮两端的大倒角(图1所示的齿端倒角)相区别，故称为倒棱。倒棱又分为齿顶倒棱和齿廓倒棱如图1。2倒棱的作用(1)降低齿轮啮合时的噪声。■河北汇工机械设备有限公司杨钟胜倒棱是沿轮齿端面的倒角，是防止由于小的磕碰造成齿面凸起而产生噪声和损伤啮合齿面的一项重要措施。齿预倒棱齿廓图1倒棱及倒角(2)提高啮合精度，减少啮合冲击。一对齿轮在啮合的过程中，一开始进入啮合时，由于加工和轮齿的变形．极易引起啮合冲击，所以使振动增大。(3)减小扒齿，延长齿轮使用寿命。大、小齿轮在运转时，如果不采用齿顶倒棱，则往往会出现小齿轮齿顶扒大齿轮齿根的现象。这是因为大、小齿轮齿顶的外圆一般比齿根要硬，而且此处的滑动速度较大，再加上安装时调整不当．所以在运转后往往出现大，小齿轮的齿顶互相扒对方轮齿齿根的现象．极易划出沟痕(类似于胶合)．有时将小齿轮的齿顶齿面也划出同样的沟痕．对齿轮的寿命产生严重的影响。(4)减少热处理时的应力集中。倒棱后消除齿顶及齿廓的尖角有以下优点。a．对硬齿面齿轮，渗碳前做适度的热前倒角(最好是圆角)，在热处理渗碳过程中可防止轮齿尖角处氧化脱碳。b．减少淬火时的应力集中．以减少和消除热处理过程引起的淬火裂纹或开裂．这对于预防淬火开裂具有重要作用。(5)减小打齿的危险性。因为倒棱是沿整个齿形裸露部分的尖角进行的，所以可避免疲劳的微裂纹源并减小应力集中，从而减小打齿的危险性。{6)在对硬齿面滚刮、磨以及滚、刮工艺中．有利于刮刀切入，有效地避免打刀和刀刃崩缺。目前．对重载硬齿面齿轮的加工不单纯依靠磨齿机磨齿来保证精度，国内外不少企业已成功开展以刮代磨的工艺．不论外齿还是内齿均以硬质合金刀具对硬齿面进行刮削，由于硬齿面倒棱之后，有利于刀具的切入，可有效避免刀具打刀和崩刃。对于硬齿面开展以刮代磨的工艺，刮前对硬齿面进行倒棱，是十分重要和必须进行的一项工2009年第9期汽车工艺与材料A。r＆MJ53作。(7)轮齿倒棱后不仅外形美观．而且比较安全，在齿轮的装配与调试中．手不易被划伤。3倒棱的加工3．1齿端倒角及齿顶倒棱的加工齿轮的轮齿倒角是保证齿轮使用质量不可忽视的重要工序．根据齿轮在箱体中的位置和作用，其齿端倒角加工要求也不同。(1)齿端倒角的加工齿端倒角如图1所示。齿轮两个端面上的大倒角通常在车制齿坯时由车工直接车成。(2)齿顶倒棱的加工齿顶倒棱如图1、图2所示。齿顶倒棱齿项倒棱图2齿顶倒棱a．外啮合时齿顶倒棱的加工：在滚齿时．用专用滚刀在滚齿机上直接加工而成。在滚刀设计和制造中．对滚刀的齿形进行修正，即国内刀具行业通称的修缘滚刀．也称之为专用滚刀。修缘滚刀如图3所示。图3修缘滚刀b．内啮合时齿顶倒棱的加工：在插齿时，用专用插齿刀在插齿机上直接加工而成。在插齿刀设计和制造中．对插齿刀齿形进行修正，即国内刀具行业通称的修缘插齿刀．也称之为专用插齿刀。修缘插齿刀如图4所示。图4修缘插齿刀齿顶倒棱的大小与齿轮的模数有关，齿顶倒棱量|H与齿轮外径公差和磨齿余量有关．图纸要求的齿顶倒棱值是指成品尺寸。加工中应增大齿顶倒棱量．留足够的余量加工，以保证精加工后的齿顶倒棱符合成品尺寸的要求。一般情况下，齿顶倒棱成品值可按口=30。-45。、H=0．1m~0．15m选取(3)齿廓倒棱的加工与齿顶倒棱同理．图纸上标注的齿廓倒棱也是成品尺寸，需热前倒棱时应留够热后最终倒棱必需的余量。一般齿廓倒棱尺寸为0．3~0．8mm，根据不同情况采用不同的方法进行加工。常用以下加工方法。a．磨棱法：用于热后淬硬的齿轮，适用于汽车变速器齿轮加工。b．挤棱法：用于大批量汽车上热前未淬硬齿轮。挤棱工艺的设备有意大利SAMPUTENSILl公司生产的SM2T-A(加工单片齿轮)和SML2SnT-A(加工多联齿轮)。挤棱法倒棱效率高、质量好、适用性广，是一种很有发展前途的工艺方法。3．2齿廓倒棱常用的加工方法(1)磨棱机磨棱法对于TEREX3311E、3307自卸车变速器内的中小规格的齿轮，热后安排在陕西宝鸡虢西磨棱机厂生产的YM．1lc齿轮磨棱倒角机上磨棱。该机床加工工件的最大直径为350mm、最大模数为10mm。这种方法是高速旋转的薄片砂轮在重力作用下，沿着回转运动齿轮的齿廓磨出倒棱。砂轮架可以上下浮动，用来保持切削力(垂直向下的分力)恒定，从而得到均匀的倒棱。为了防止砂轮破碎，砂轮中增加了高强度纤维材料。(2)人工磨棱法公司是以生产电动轮自卸车轮边减速器传动齿轮为主的专业厂，由于齿轮尺寸较大．模数较大且齿数多．全部由人工对齿廓倒棱。采用角磨机用以下磨头人工倒棱：V-MYT20x32x6WA80K：V-MTZ20x32x6WA80K。对于人工进行齿廓倒棱的要求如下。a．要求从事倒棱的工人技术水平较高，而且应由心细和有责任心的工人操作。b．齿廓的倒棱必须均匀倒棱的表面尽可能由一完整的表面形成，不要形成多边形，倒棱的大、小、宽、窄应均匀一致。误差不能大于0．1—0．4mm．大模数取大值．小模数取小值。c．齿廓倒棱外形应美观、整齐、一致，强调倒棱的一致性。实践证明．只要认真操作一般都能满足技术要求和使用要求。对大型齿轮采用人工齿廓倒棱时例如对m=25．4mm、z=14、=30。要求齿廓倒棱5mmx45。的齿轮进行齿廓倒棱时制作了专用样板．用样板控制齿廓倒棱的均匀一致性。对于大型齿轮的齿廓倒棱．国54I汽车工艺与材料ATSdV~2009年第9期外也是采用人工倒棱的居多。4倒棱值的确定倒棱值的大小与齿轮模数有关并和齿轮承载的强度有关．模数越大以及承载的强度越高倒棱值也就越大．模数越小以及承载的强度越低倒棱值也就越小。目前国内外对倒棱值的确定尚无统一的标准，作为齿轮制造强国的美国和德国．也无倒棱的国家标准和行业标准，只有各公司自行制定的倒棱标准及有关倒棱规定。现分别推荐美国和丹麦史密斯公司的标准和规定，供同行确定倒棱值时参考。(1)美国《齿轮手册》第二版图表第4．41有关倒棱大小的推荐值，如表1。齿顶倒棱和齿廓倒棱及齿端倒角的推荐标准。(2)丹麦史密斯公司在制造对称式减速器时对倒棱值作了如下齿廓倒规定．如表2。表2中的倒棱值对开式齿轮也适用，在设计和轮齿倒棱加工时可作参考使用。就美国齿轮而言．关于倒棱值的确定各公司的标准也不一样，各公司均按各自的规定进行倒棱。以美国BUCYRUS公司生产的齿轮为例：m=25．4mm(DP=1)、z=14、=30。，该公司规定该齿轮齿廓倒棱为5mm~45。；该齿轮如按丹麦史密斯公司的标准倒棱值仅为2．2mmx45。，该标准值偏小。所以根据制造国家的不同，结合齿轮具体使用情况加以合理选用。在开发新产品时．可通过用游标卡尺对进13的原厂件齿轮实物进行测量来确定倒棱值。5齿顶倒棱与齿形修形的比较5．1齿形修形在齿顶附近齿廓形状进行有意凿顶倒棱径节(英制模数)齿廓倒棱／mxn普通应用中等强度高强度、∞■乜3．s4囊齿顶倒棱和齿端倒角／mm溪～。l一一豢丢毛戢鼍《Q观4~Q毪§16去毛刺O．0762～O．38100．254~0．6350．0762～O．2540蘩tg臻嚣《》去毛辅蠹tt．iQl姐Q～Q誊～6簿～吼10去毛刺l鞭蘩嚣毫瓤≯§警§丢毛飒l簿l0．2540～0．63500．38l～0．8890．127O～0．3810蠢l强|￡曝黪蓬蕊§％嚷鹑～蓬篱5去毛刺0．2540～0．63500．635～1．5240．254O～1．2700lil，。羹I誊il|。誊尊去毛械毪。；翁～囝蠹薯|鬻蠢鍪tl擞黪§：鹞|2去毛刺0．3810～O．88901．524~3．1750．2540～1．2700识的修缘，使齿廓形状偏离理论齿廓，这种形式的齿廓修形也就是常说的修缘，如图5所示。■■■■■8O．6蠹巷e§警Q1警j01I．o|16(1．2)ll誊馨囊i篝22I1i24(2．0)嚣薯26鬻零蠹毫ll孽》28(2．4)l．l32(2．8)注：括号内的数值表示推荐值。m=8．73360025～0040图5美国GE公司788电动轮自卸车轮边减速器齿轮齿廓修形修缘是齿形修形的一种．仅对齿廓的齿顶一小部分进行修形。修形的加工方式是在磨齿中，靠砂轮使齿廓形状偏离理论齿廓的方式进行修形。5．2齿顶倒棱齿顶倒棱不属于修形的范畴。齿顶倒棱通常是在滚齿和插齿时，通过对刀具的齿形进行修正，直接在滚齿和插齿加工中在齿顶的两侧形成小的倒角，与齿形的修形无关，它与起始点切线问的夹角较大．小倒角一般取30。-45。。齿顶倒棱的大小与齿轮的模数有关。5．3齿顶倒棱与齿形修形的相同点二者相同点是对减小啮合冲击都起相同的作用。2009年第9期汽车T艺-5材料AT&Ml55I弧齿锥齿轮加工工艺结合多年在弧齿锥齿轮加工工艺工作中的实践和体会，阐述了弧齿锥齿轮成批生产的加工工艺特点及注意事项，供从事弧齿锥齿轮加工工艺的同行参考。在齿轮加工中弧齿锥齿轮的加工是比较复杂的．主要表现在切齿工序上。螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮除齿轮设计、切齿机床调整计算不同外，从工艺流程来看二者是相同的。弧齿锥齿轮是成对设计、制造和使用的．所以大、小(主、从动)轮的加工工艺是同时考虑的。汽车、拖拉机等车辆中使用的弧齿锥齿轮大多采用格里森齿制。批量生产的切齿工序多采用“固定安装法”．并以大轮两齿面为基准，用调整小轮两齿面的加工参数去获得需要的接触区和啮合侧隙。弧齿锥齿轮的工艺路线为制坯一轮坯及安装连接部位的粗、精加工一切齿一热处理一安装连接部位的精加工一研齿一磷化一配对。其中，磷化工序视需要而定，成对磷化时可在配对后进行。1制坯(1)汽车、拖拉机等车辆中使用的弧齿锥齿轮毛坯绝大多数经模锻制成材料为低碳合金钢。盘形■綦江齿轮传动有限公司赵世纯大轮毛坯采用碾扩孔工艺、轴类小轮毛坯采用立锻工艺可以降低材料消耗。(2)锻坯需经正火处理，以消除锻造应力、改善组织和获得良好的加工切削性能。采用等温正火处理更有利于后续渗碳淬火处理时产品的金相组织和变形的改善。正火后的硬度值一般规定为156-207HBS，合适的硬度值为16O一19OHBS，这样有利于降低切齿的齿面粗糙度和提高刀具的耐用度。(3)锻坯正火处理后应进行清56l汽车T艺与材料AT&M2009年第9期