齒輪

齒輪加工時出現(xiàn)齒輪變形的問題

關于齒輪熱處理畸變的情況很復雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。機械加工產(chǎn)生的殘留應力，熱處理過程的熱應力、組織應力都會對變形產(chǎn)生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結(jié)構(gòu)形狀設計、整個工藝過程、技術(shù)要求、機加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。并不是越高也好，下面我們整理了一些不同機械傳動中齒輪加工采用的精度等級當然，以上是常見的精度等級要求，具體還是不同檔次的機械的要求不同。有時單從熱處理方面采取措施來解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應措施，排除或減弱。

齒輪作為機械傳動裝置中的主要零件，其應用十分廣泛。塑料齒輪因其質(zhì)量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點在很多領域已經(jīng)逐步替代了金屬齒輪。模具是影響塑料齒輪注射成形質(zhì)量的關鍵因素，如何提高模具設計的質(zhì)量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關鍵共性問題。同時，由于塑料齒輪在注射成形過程中會發(fā)生收縮，如何對模具的型腔進行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設計中的難點。因此，本文對塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進行了研究與開發(fā)。本文首先分析了漸開線齒輪齒廓的形成原理及其相關特性，結(jié)合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。①傳動側(cè)隙的合理性要求嚙合輪齒的非工作齒面間留有一定的側(cè)隙，方便于存儲潤滑油，補償彈性變形和熱變形及齒輪的制造安裝誤差。然后本文對參數(shù)化建模技術(shù)進行了研究，采用關系表達式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過人機交互實現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶只需輸入的齒輪的關鍵參數(shù)就可以自動創(chuàng)建相應類型的齒輪。基于上述基礎，本文在UG NX平臺上開發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設計、模架/標準件設計、澆注系統(tǒng)設計、冷卻系統(tǒng)的設計等。通過該系統(tǒng)的應用，用戶不但可以快速有序的進行塑料齒輪注射模設計，還能自動獲得型腔修正結(jié)果，極大的提高了模具設計的效率和質(zhì)量，縮短了模具設計周期。

齒輪加工的精度要求

齒輪加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。理想的幾何參數(shù)，對尺寸而言，就是平均尺寸；5按制造方法齒輪分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。對表面幾何形狀而言，就是的圓、圓柱、平面、錐面和直線等；對表面之間的相互位置而言，就是的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離數(shù)值稱為加工誤差。

齒輪加工的精度是按以下方法計算的：

1、齒輪精度主要是控制齒輪在運轉(zhuǎn)時齒輪之間傳遞的精度；

2、如果以上這些設計要求比較高，則齒輪精度也就要定得稍高一點，反之可以定得底一點；

3、但是，齒輪精度定得過高，會上升加工成本，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；

5、對于齒輪精度是沒有什么計算公式的，因為不需要計算，是查手冊得來的；

6、精度等級的確定是工程師綜合分析的結(jié)果，傳動要求精密、或者是高負載、交變負載……就將精度等級定高一點；

7、精度等級有5、6、7、8、9、10級，數(shù)值越小精度越高。

   影響齒輪傳動精度的主要因素包括：齒輪的加工精度，齒輪的精度等級，齒輪副的側(cè)隙要求及齒輪副的接觸斑點要求。

斜齒圓柱齒輪齒面的形成原理

當角βb＝0時，形成直齒圓柱齒輪的齒廓曲面。

8.9.2 斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)

斜齒圓柱齒輪的端面齒廓為準確的漸開線，法面齒廓為jing確的漸開線，如圖8.27 所示。它的端面與法面參數(shù)不相同。

(1)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(2)　斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt

(3)　斜齒圓柱齒輪的法面壓力角與端面壓力角

(4)　斜齒輪的齒頂高系數(shù)與齒根高系數(shù)

(5)　基圓柱面上的螺旋角與分度圓上的螺旋角

(6)　斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件

一對斜齒圓柱齒輪的模數(shù)、壓力角與螺旋角之關系為

8.9.3　斜齒圓柱齒輪的當量齒輪

8.9.4 斜齒圓柱齒輪傳動的重合度

左上圖為直齒輪傳動的嚙合面，左下圖為斜齒輪傳動的嚙合面，圖中B2B2 表示一對輪齒進入嚙合的位置， B1B1表示輪齒脫離嚙合的位置.

8.9.5　斜齒圓柱齒輪傳動的特點

優(yōu)點：1) 嚙合特性好、2) 重合度大、3) 不產(chǎn)生根切的小齒數(shù)較直齒少。

缺點：工作時產(chǎn)生軸向力。

8.9.6 交錯軸斜齒輪傳動

當兩個斜齒輪的法面模數(shù)相等，法面壓力角相等，螺旋角不相等時，它們組成交錯軸傳動。它們的工作齒面為點接觸。

(1) 中心距 a= (d1 d2) / 2 = mn(Z1 / cosβ1 Z2 / cosβ2) / 2

(2) 傳動比 i12=ω1/ω2=Z2 / Z1= (d2 / mt2 ) / (d1 / mt1)= d2cos β2 / mn2/(d1cos β1 / mn1) =d2 cos β2 / (d1 cos β1)

　　預防齒輪噪音的產(chǎn)生，你可以這樣做！

　　1.載荷

　　針對載荷主要是依舊齒輪的承受的生產(chǎn)重量而言，因此，在對相應生產(chǎn)產(chǎn)品進行齒輪選擇時，要依舊產(chǎn)品所能承受的生產(chǎn)重量而定，即根據(jù)不同產(chǎn)品所重量對齒輪進行適當?shù)恼{(diào)換，避免部分齒輪傳動過程中不能承受相應的重量產(chǎn)生噪音。

　　精銑齒輪

　　2.振動的頻率

　　部分齒輪之間由于摩擦大，速度快，造成振動速度過快而產(chǎn)生噪音，在對齒輪進行設計中，應當注意齒輪的運動速度，即在一定時間內(nèi)規(guī)定其應當運行的周數(shù)，而不是任其過快轉(zhuǎn)動。

　　3.齒輪摩擦

　　正如上面說到的，齒輪之間摩擦過大，振動過大，相應產(chǎn)生的噪音也會很大，為減少齒輪之間的摩擦，在選擇齒輪時盡量應當選擇外表平滑的齒輪，切記不能選擇外表粗糙，摩擦力大的齒輪，此外，也可以在齒輪中注入潤滑劑，提升齒輪件的有效運轉(zhuǎn)。

　　4.軸承運動

　　不僅要求設計這對齒輪軸承的設計，也包括了檢驗者對齒輪軸承周數(shù)的監(jiān)管，要求，設計者對設計的試論軸承保證期能夠承受齒輪傳動中應該能承受的額誤差，以及設計齒輪中出的可能存在一定合理范圍內(nèi)的設計缺陷。