齒輪傳動是一種應(yīng)用廣的機械傳動形式！

齒輪傳動是一種應(yīng)用廣的機械傳動形式，具有傳動、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。將從源頭上打破產(chǎn)業(yè)之間壁壘，以行業(yè)需求為導(dǎo)向成為產(chǎn)業(yè)之間融合發(fā)展的新趨勢。但由于不可避免地存在制造和安裝誤差，齒輪傳動裝置的振動和噪聲往往較大，特別是在一些大功率傳動裝置中(如兆瓦級風(fēng)力發(fā)電增速器、船用齒輪減速器等，以及對要求較高的傳動裝置中(如汽車變速箱等)，振動和噪聲問題尤為突出。

齒輪修形是降低齒輪傳動裝置振動和噪聲的一種成熟而有效的技術(shù)，近年來獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。齒輪修形包括齒廓修形和齒向修形，本文將對齒輪修行的基本原理以及應(yīng)用情況進行介紹。

齒廓修形原理

齒輪嚙合傳動過程中主、被動齒輪的基節(jié)處處相等，從理論上講，漸開線剛性齒輪是完全能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的。但實際中的齒輪副均為彈性體，在一定嚙合力作用下會產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形，使處于嚙合線位置的主動輪和被動輪基節(jié)出現(xiàn)變化，不再相等。

向修形原理

齒輪傳動系統(tǒng)在載荷的作用下將會產(chǎn)生彈性變形，包括輪齒的彎曲變形、剪切變形和接觸變形，還有支撐軸的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形。這些變形將會使輪齒的螺旋線發(fā)生畸變，導(dǎo)致輪齒沿一端接觸，造成載荷分布不均勻，出現(xiàn)偏載現(xiàn)象。

齒輪傳動為了實現(xiàn)降低振動噪聲、避免干涉、改善載荷分布、減少應(yīng)力集中等目的，通常要對齒輪進行修形，包括齒廓修形和齒向修形。

磨齒加工的方法你了解多少

銑齒

采用盤形模數(shù)銑刀或指狀銑刀銑齒屬于成形法加工，銑刀刀齒截面形狀與齒輪齒間形狀相對應(yīng)。此種方法加工效率和加工精度均較低，僅適用于單件小批生產(chǎn)。

成形磨齒

也屬于成形法加工，因砂輪不易修整，使用較少。

滾齒

屬于展成法加工，其工作原理相當(dāng)于一對螺旋齒輪嚙合。

剃齒

在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運動，借助于兩者之間的相對滑移，從齒面上剃下很細的切屑，以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒，用以改善齒面接觸區(qū)位置。

插齒

插齒是除滾齒以外常用的一種利用展成法的切齒工藝。插齒時，插齒刀與工件相當(dāng)于一對圓柱齒輪的嚙合。插齒刀的往復(fù)運動是插齒的主運動，而插齒刀與工件按一定比例關(guān)系所作的圓周運動是插齒的進給運動。

展成法磨齒

展成法磨齒的切削運動與滾齒相似，是一種齒形精加工方法，特別是對于淬硬齒輪，往往是的精加工方法。展成法磨齒可以采用蝸桿砂輪磨削，也可以采用錐形砂輪或碟形砂輪磨削。

在高參數(shù)齒輪裝置中，廣泛采用了“輪齒修形”技術(shù)，減少了由輪齒受載變形和制造誤差引起的嚙合沖擊，改善了齒面的潤滑狀態(tài)并獲得較為均勻的載荷分布，有效地提高了輪齒的嚙合性能和承載能力。齒輪修形一般包括齒廓修形和齒向修形兩部分。

齒廓修形齒輪傳遞動力時，輪齒部猶如承受動載荷的懸臂梁，這種動載荷是由以下原因引起的：同時嚙合齒數(shù)不同，輪齒嚙合剛性周期性地變化，從而導(dǎo)致輪齒彈性變形量的變化；由于溫升將導(dǎo)致齒輪基圓直徑增大，產(chǎn)生基節(jié)偏差

制造時的齒輪齒距誤差與安裝時的中心距偏差等。由于存在這些誤差，實際嚙合點并非總是處于嚙合線上，被動齒輪的運動滯后于主動齒輪的運動，其瞬時速度差異將造成嚙合干涉和沖擊，從而產(chǎn)生振動和噪聲。齒輪減速機的滾齒加工中用控制公法線長度和齒圈徑跳來保證運動精度，用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來保證工作平穩(wěn)性精度，用控制齒向誤差來保證接觸精度。HD減速機因此為減少嚙合干涉和沖擊，改善齒面的潤滑狀態(tài)，必須對高速齒輪進行齒廓修形。

齒向彈性變形計算齒向彈性變形計算是假定載荷沿齒寬均勻分布的條件下，計算輪齒受載后所引起的齒輪軸在齒寬范圍內(nèi)的相對變形量。 齒輪在載荷作用下會發(fā)生彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形等，可按材料力學(xué)方法計算。

齒輪減速機的齒輪質(zhì)量如何提升

齒輪及齒輪副規(guī)定了12個精度等級，級的精度，2級的精度。齒輪副中兩個齒輪的精度等級一般取成相同，也允許取成不相同。

齒輪減速機的軸齒精度主要和運動精度、平穩(wěn)性精度、接觸精度有關(guān)。齒輪減速機的滾齒加工中用控制公法線長度和齒圈徑跳來保證運動精度，用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來保證工作平穩(wěn)性精度，用控制齒向誤差來保證接觸精度。

目前齒輪減速機的齒輪加工方法是滾齒、剃齒法，要求比較嚴格，只有將這種工藝水平發(fā)揮出色才能制造出齒輪，而且剃齒精度能在很大的程度上校準(zhǔn)齒輪減速機的滾齒精度，所以滾齒中的一些誤差項目一定要嚴格控制，才能制造出高質(zhì)量齒輪。

齒輪減速機的齒圈徑向跳動是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)或輪齒上，與齒高中部雙面接觸，測頭相對于輪齒軸線的變動量。

也就是齒輪減速機的輪齒齒圈相對于軸中心線的偏心，這種偏心是由于在安裝齒輪減速機的零件時，零件的兩中心孔與工作臺的回轉(zhuǎn)中心安裝不重合或偏差太大而引起。

或者因為齒輪減速機的孔制造不良，使定位面接觸不好造成的偏心，所以減少齒輪減速機的齒圈徑向跳動誤差才能有效提升齒輪的質(zhì)量和精度。

磨齒能較好地提高齒輪輪齒的幾何精度

剃齒的修形要剃齒能對輪齒進行修形，就必須針對齒輪的嚙合狀態(tài)和熱處理變形情況設(shè)計齒形和齒向。設(shè)計齒形是以漸開線為基礎(chǔ)并考慮制造誤差和彈性變形對噪聲、動載荷等因素的影響加以修正的齒形。螺旋角修整是微量改變齒向或螺旋角β的大小，使實際齒面位置偏離理論齒面位置。設(shè)計齒向是要求實際螺旋角與理論螺旋角有適當(dāng)?shù)脑什睿蚴过X向為不盡相同的螺旋角以補償輪齒在全齒寬范圍內(nèi)多種原因造成的螺旋角畸變的齒向，從而實現(xiàn)齒寬均勻受載，提高輪齒承載能力以及降低嚙合噪音。

修形齒輪的修形眾所周知，一對齒輪嚙合時，從開始嚙合到脫離嚙合狀態(tài)，載荷是變化的，特別是輪齒工作的中部是對輪齒交替工作，工作不平穩(wěn)，因此有必要對輪齒進行齒形修形，通過對齒頂、齒根的修緣，使輪齒的嚙合從修緣區(qū)平滑地過渡到理論的漸開線的齒形區(qū)，從而提高嚙合質(zhì)量。齒向鼓形量的加工在剃齒時可直接使用成形剃齒刀來實現(xiàn)，僅適用于切向剃和徑向剃。

修形的一般方法計算出齒輪的端面重合度通常說來，齒輪輪齒修形后其重合度不應(yīng)小于，以保證齒輪嚙合的平穩(wěn)性，如果僅有一對輪齒嚙合時即重合度，就不應(yīng)進行修緣，這是因為在單齒嚙合狀態(tài)，對漸開線的偏離只會助長振動的發(fā)生。如當(dāng)重合度接近時，修緣末端可接近節(jié)圓位置，因此須計算出齒輪的端面重合度，并根據(jù)重合度大小來確定自己的設(shè)計齒形。隨著全球一體化的到來，關(guān)聯(lián)度越來越高的產(chǎn)業(yè)需要面對越來越多的共同課題，需要建立廣泛的合作。

剃齒的原理及特點:目前，國內(nèi)的汽車齒輪加工一般采用以下兩種工藝：滾磨和滾剃珩工藝。雖然磨齒能較好地提高齒輪輪齒的幾何精度，但其降低噪音的效果不很理想，且投資大、生產(chǎn)效率低。而剃齒具有成本低、、修整方便等特點，因此目前許多廠家仍采用剃齒工藝，我廠考慮生產(chǎn)的實際狀況，絕大多數(shù)齒輪也仍采用剃齒。中國齒輪企業(yè)正在從規(guī)模速度型轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新效益型，轉(zhuǎn)入科學(xué)發(fā)展的新階段。主要是根據(jù)交錯軸斜齒輪副作無側(cè)隙嚙合時在齒面上會產(chǎn)生相對滑動這一原理。