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磨齒加工的齒輪具有低傳動(dòng)噪音、
采用磨齒加工的齒輪具有低傳動(dòng)噪音、高傳動(dòng)效率和長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。磨齒加工曾被認(rèn)為是一種用于航空或其它高技術(shù)領(lǐng)域的昂貴齒輪加工手段。但現(xiàn)在,觀念已經(jīng)改變:磨齒機(jī)的效率提高了
,砂輪性能也更好,高額成本得以大幅下降。由此,磨齒加工已開始大規(guī)模應(yīng)用于齒輪加工中,如汽車、摩托車齒輪的制造,而且已達(dá)到普遍應(yīng)用的程度。事實(shí)上,所有一級(jí)汽車齒輪供應(yīng)商為保持競(jìng)爭(zhēng)力,已普遍擁有磨齒機(jī)。汽車工業(yè)在未來(lái)2~5年內(nèi)將逐漸成為硬齒面加工的增長(zhǎng)市場(chǎng)。齒向修形通常一對(duì)齒輪只修正其中的一個(gè)齒輪的齒向,對(duì)于汽車變速器齒輪,一般修正中間軸上的齒輪。由于磨齒加工能去掉熱處理畸變,因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪,以更好地控制傳動(dòng)空程和噪音。磨齒加工工藝在整個(gè)齒輪行業(yè)中已基本成熟并在快速增長(zhǎng)。 磨齒機(jī)的進(jìn)步今天的磨齒機(jī)比十年前的同類型機(jī)床的效率提高了許多。這來(lái)源于一系列重大改進(jìn):
1 機(jī)載測(cè)量許多磨齒機(jī)因配備了機(jī)載測(cè)量系統(tǒng)而變得更為。由于使用了在機(jī)測(cè)量,不必將齒輪從工作臺(tái)上拆卸下來(lái)送到其它地方去檢測(cè),避免了再加工時(shí)的二次安裝誤差。加工時(shí),先由機(jī)載測(cè)量系統(tǒng)初步分析齒輪,再將實(shí)測(cè)參數(shù)與理論設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比,求出所需修正量,控制系統(tǒng)采集到這些修正數(shù)據(jù)后自動(dòng)調(diào)整磨齒加工狀態(tài),然后再進(jìn)行磨齒和測(cè)量。如此反復(fù)循環(huán),直至達(dá)到所需的精度要求。磨齒對(duì)磨前齒輪誤差或熱處理變形有較強(qiáng)的修正能力,故多用于高精度的硬齒面齒輪、插齒刀和剃齒刀等的精加工,但生產(chǎn)率低,機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難,加工成本高。一體化機(jī)載測(cè)量和機(jī)載修正系統(tǒng)使現(xiàn)代磨齒機(jī)更加。在國(guó)內(nèi),如秦川發(fā)展股份有限公司的YK75100型成型砂輪磨齒機(jī),配以成都工具研究所的CEP 1000型上置式齒輪測(cè)量系統(tǒng),已成功嘗試了開環(huán)式在機(jī)測(cè)量(實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋與控制還需人工完成)。但就國(guó)內(nèi)整體水平而言,加工與測(cè)量的精度還需進(jìn)一步提高。
2 直驅(qū)電機(jī)近年來(lái),結(jié)構(gòu)緊湊的直驅(qū)電機(jī)在砂輪主軸和齒輪工件主軸上的使用日漸增加。直驅(qū)主軸可避免傳動(dòng)鏈誤差。目前經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易保護(hù)主義正處于博弈階段,但趨勢(shì)應(yīng)是經(jīng)濟(jì)全球化。因此,在“修砂輪—磨齒輪”循環(huán)中運(yùn)用直驅(qū)電機(jī),并配以較好的砂輪和多軸聯(lián)動(dòng)控制,可消除切削紋、偏畸幾何形狀、齒輪使用噪音的高頻誤差及有害振動(dòng)。
模數(shù)齒輪批量齒輪非標(biāo)齒輪
模數(shù)是決定齒大小的因素。齒輪模數(shù)被定義為模數(shù)制輪齒的一個(gè)基本參數(shù),是人為抽象出來(lái)用以度量輪齒規(guī)模的數(shù)。目的是標(biāo)準(zhǔn)化齒輪刀具,減少成本。直齒、斜齒和圓錐齒齒輪的模數(shù)皆可參考標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表。
隨著工業(yè)發(fā)展水平不斷提高,定制的大批量生產(chǎn)齒輪很多都使用非標(biāo)的模數(shù),使其意義被弱化。
如果齒輪的齒數(shù)一定,模數(shù)越大則輪的徑向尺寸也越大。模數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等要求制訂的。磨齒加工如果齒輪泵不出油,首先要檢查一下輪泵的旋轉(zhuǎn)方向是否正確,我們都知道出輪泵有左右旋之分,如果旋轉(zhuǎn)的方向出現(xiàn)錯(cuò)誤,會(huì)出現(xiàn)一些容積差導(dǎo)致油封被沖壞而漏油。對(duì)於具有非直齒的齒輪,模數(shù)有法向模數(shù)mn、端面模數(shù)ms與軸向模數(shù)mx的區(qū)別,它們都是以各自的齒距(法向齒距、端面齒距與軸向齒距)與圓周率的比值,也都以毫米為單位。對(duì)於錐齒輪,模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。對(duì)于刀具,則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo等。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的應(yīng)用很廣。在公制的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中,標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項(xiàng)基本的參數(shù)。它對(duì)上述零件的設(shè)計(jì)、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等)。
輪齒廓修形機(jī)理
在一對(duì)齒的嚙合過程中,由于參與嚙合的齒輪對(duì)數(shù)變化引起了嚙合剛度變化,在極短的時(shí)間內(nèi),嚙合剛度急劇變化將引起嚴(yán)重的激振,為使嚙合剛度變化比較和緩;為減小由于基節(jié)誤差和受載變形所引起的嚙入和嚙出沖擊;或?yàn)榱烁纳讫X面潤(rùn)滑狀態(tài)防止膠合發(fā)生,而把原來(lái)的漸開線齒廓在齒頂或接近齒根圓角的部位修去一部分,使該處的齒廓不再是漸開線形狀,這種措施或方法就是所謂的齒廓修形。為了消除輪齒嚙入和嚙出沖擊,通常采用齒廓修形的方法,即沿齒高方向從齒面上去除一部分材料,從而改變齒廓形狀,消除齒對(duì)在嚙入、嚙出位置的幾何干涉。
經(jīng)過齒頂、齒根修緣后在單對(duì)齒和雙對(duì)齒嚙合交替過程中,沖擊載荷降低,使運(yùn)轉(zhuǎn)趨于平穩(wěn),減小了噪聲和振動(dòng)。
磨齒加工已開始大規(guī)模應(yīng)用于齒輪加工中,如汽車、摩托車齒輪的制造,而且已達(dá)到普遍應(yīng)用的程度。但齒輪的齒數(shù)是設(shè)計(jì)確定的,不是研齒工藝所能選擇的,因此要更換嚙合齒。磨齒是進(jìn)行硬齒面齒形加工的工藝方法之一,加工精度高,但磨齒存在著設(shè)備昂貴、生產(chǎn)率低和調(diào)整困難等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的研磨齒只能使齒面粗糙度有所好轉(zhuǎn),能少量修整齒形和齒向誤差,對(duì)其他誤差修整作用很小。因?yàn)檠心X時(shí),兩輪處于自由嚙合狀態(tài),滾滑量在整個(gè)齒面上不均勻,在節(jié)圓附近滑動(dòng)小,在齒根、齒頂滑動(dòng)大,因此研磨時(shí)間長(zhǎng)會(huì)由于不均勻滑動(dòng)而使齒形質(zhì)量降低。齒輪齒數(shù)的選擇要使兩互研齒輪的精度同時(shí)提高,使兩輪的齒數(shù)互研時(shí)有相同的概率。
變速器噪音主要是在齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的,由于不可避免的制造和安裝誤差、齒輪輪齒的彈性變形、扭轉(zhuǎn)變形及熱變形等因素,使齒輪在嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和偏載,如僅僅考慮借助提高齒輪制造和安裝精度來(lái)改善齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量,必然會(huì)增加齒輪的制造成本。磨齒工藝作為熱后精加工的一種形式,由于加工效率高,已取代中小型齒輪批量生產(chǎn)中其它的研齒工藝。我廠是汽車變速器專業(yè)制造廠,主要生產(chǎn)東風(fēng)五噸級(jí)變速器及三噸級(jí)變速器。我廠為提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低齒輪噪音,特別是帶變速器進(jìn)行了不斷的探索和試驗(yàn),對(duì)齒輪的修形方面做了大量工作,并通過對(duì)齒輪輪齒的齒頂和齒根的修緣,有效地改善了齒輪的嚙合性能,使變速器齒輪的噪音有效的控制。隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,齒輪修形的意義愈來(lái)愈受到廣大學(xué)者和機(jī)械制造業(yè)的廣泛關(guān)注與重視。
如果有沖擊載荷應(yīng)該稍微提高齒輪精度
1、齒輪精度主要是控制齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪之間傳遞的精度,比如:傳動(dòng)的平穩(wěn)性、瞬時(shí)速度的波動(dòng)性、若有交變的反向運(yùn)行,齒輪齒側(cè)隙是否達(dá)到,如果有沖擊載荷,應(yīng)該稍微提,從而減少?zèng)_擊載荷帶給齒輪的破壞。
2、如果以上這些設(shè)計(jì)要求比較高,則齒輪精度也就要定得稍高一點(diǎn),反之可以定得底一點(diǎn)
3、但是,齒輪精度定得過高,會(huì)上升加工成本,需要綜合平衡
4、你上面的參數(shù)基本上屬于比較常用的齒輪,其精度可以定為:7FL,或者7-6-6GM
精度標(biāo)注的解釋:
7FL:齒輪的三個(gè)公差組精度同為7級(jí),齒厚的上偏差為F級(jí),齒厚的下偏差為L(zhǎng)級(jí)
7-6-6GM:齒輪的組公差帶精度為7級(jí),齒輪的第二組公差帶精度為6級(jí),齒輪的第三組公差帶精度為6級(jí),齒厚的上偏差為G級(jí),齒厚的下偏差為M級(jí)
5、對(duì)于齒輪精度是沒有什么計(jì)算公式的,因?yàn)椴恍枰?jì)算,是查手冊(cè)得來(lái)的。
6、精度等級(jí)的確定是工程師綜合分析的結(jié)果,傳動(dòng)要求精密、或者是高負(fù)載、交變負(fù)載……就將精度等級(jí)定高一點(diǎn)
7、精度等級(jí)有5、6、7、8、9、10級(jí),數(shù)值越小精度越高
8、(齒厚)偏差等級(jí)也是設(shè)計(jì)者綜合具體工況給出的等級(jí),精密傳動(dòng)給高一點(diǎn),一般機(jī)械給低一點(diǎn),閉式傳動(dòng)給高一點(diǎn),開式傳動(dòng)給低一點(diǎn)。
9、(齒厚)偏差等級(jí)有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S級(jí),C級(jí)間隙級(jí)間隙。
10、不管是精度等級(jí),還是偏差等級(jí),定得越高,加工成本也越高,需要綜合分析之后再具體的給出一個(gè)恰當(dāng)?shù)木鹊燃?jí)和偏差等級(jí)。
11、對(duì)于齒輪的常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目,分為3組檢驗(yàn)項(xiàng)目,分別如下:
12、組檢驗(yàn)項(xiàng)目主要是保證傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性,其項(xiàng)目包括:切向綜合公差Fi'、周節(jié)累積公差Fp、k個(gè)周節(jié)累積公差Fpk、徑向綜合公差Fi'、齒圈徑向跳動(dòng)公差Fr、公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差Fw
13、第二組檢驗(yàn)項(xiàng)目主要是保證傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、噪聲、振動(dòng),其項(xiàng)目包括:切向一齒綜合公差fi'、基節(jié)極限偏差fpb、周節(jié)極限偏差fpt、徑