硬齿面齿轮加工技术研究及应用
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:6
关于面齿轮磨齿加工技术研究摘要:为实现对硬齿面面齿轮的加工和提高面齿轮加工精度,对面齿轮磨齿加工进行了研究。
根据面齿轮的齿面方程,得到用空间曲线绘制的面齿轮齿面,确定了磨齿加工过程中接触点的运动轨迹和 3 个坐标方向的运动速度。
建立了磨齿机床的实体模型,分析了刀具与面齿轮的运动关系。
采用简单的碟片砂轮通过复杂的运动实现面齿轮的磨齿加工。
关键词:面齿轮;磨齿加工;碟片砂轮一、面齿轮磨齿的优势面齿轮传动是圆柱齿轮与锥齿轮之间啮合,实现传动轴空间相交或交错动力传动。
与锥齿轮传动相比,面齿轮传动主要有下面 5 方面的优点:(1)圆柱齿轮的轴向移动误差对传动性能影响很小。
(2)面齿轮传动重合度较大。
(3)圆柱齿轮无轴向力作用。
(4)同时啮合齿对的公法线相同。
(5)面齿轮传动的振动小、噪声低。
面齿轮传动具有上述优点,在直升机主传动系统中采用面齿轮传动可以简化支撑、减轻质量、降低噪声、减小振动,而且传动的重合度较大、动力分流效果好。
因此,面齿轮传动被西方发达国家称之为“21 世纪旋翼机传动之希望所在”。
面齿轮齿面是比较复杂的空间曲面,磨齿加工不能用成型法直接加工,利用范成法实现磨齿加工,主要有两条途径,一为简单刀具复杂运动,另一为复杂刀具简单运动。
目前对面齿轮磨齿加工的研究都集中在复杂刀具简单运动上,对基蜗杆刀具进行了理论基础研究,美国研制的面齿轮磨齿机床也是采用蜗杆砂轮刀具对面齿轮进行磨齿加工。
文中将对采用简单刀具复杂运动的面齿轮磨齿加工方法进行研究。
二、面齿轮磨齿原理文中研究采用简单的碟片砂轮通过复杂的运动对面齿轮进行磨齿,其关键在于碟片砂轮的运动轨迹的控制。
面齿轮齿面由工作面和过渡曲面两部分组成,面齿轮磨齿加工过程中,也将分步对两部分进行磨齿。
将面齿轮的工作面和过渡曲面视为由一系列空间曲线组成的空间曲面,在磨齿加工时,接触点沿曲线磨削,完成一条曲线后,再进行下一条曲线的磨削。
工作面上的空间曲线可由面齿轮的齿面方程确定。
什么是面齿轮通常人们将齿轮传动分为两类,即碾齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。
通常一对啮合齿轮的齿面硬度均人于350HBS,称为硬齿面齿轮,否则即称为软齿面齿轮。
根据齿面硬度的大小,通常人们将齿轮传动分为两类,即硬齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。
选择那种齿轮传动要根据设计要求,两种齿轮传动各有利弊,但有于硬齿面传动载荷大,使用寿命长,备广泛的应用。
硬齿面齿轮采用的材料及热处理方法很多,比如常用的几种:40C1 . 45#.45Mn2钢可以采用最终热处理高频回火或者氮化处理,如20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用渗碳淬火,如38CrMnAl则可以用氮化工艺达到较高的硬度,一些特殊的材料要用特殊的热处理方法。
结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。
轮齿简称齿,是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分,这些凸起部分一般呈辐射状排列,配对齿轮上的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上,垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面法面指的是垂直于轮齿齿线的平面齿顶圆是指齿顶端所在的圆齿根圆是指槽底所在的圆基圆形成渐开线的发生线作纯滚动的圆分度圆是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。
编辑本段齿轮材料制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。
铸钢的强度比锻钢稍低, 常用于尺寸较大的齿轮:灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
未来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展,并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。
而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理,这是建立可靠的强度计算方法的依据,是提高齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺;研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布,进行轮齿修形,以改善齿轮运转的平稳性,并在满载时增人轮齿的接触面积,从而提高齿轮的承载能力。
SHopSoLUTIoN生产现场剃齿刀主要参数对剃齿的影响及其选择剃齿刀作为齿轮的精加工刀具,在设计中它的参数选择显得尤为重要。
由于剃齿刀的受力状况E匕较复杂,因此对于其设计参数选择有一些较其他刀具不同的考虑和特殊要求。
1容屑槽槽型1.1对剃齿的影响盘形剃齿刀的主切削刃是剃齿刀容屑槽的侧面与渐开线齿面相交成的一条渐开线切削刃。
这条切削刃本身是平行于剃齿刀端面的。
剃■株洲齿轮有限责任公司卢新民文贵华齿刀的前角则是容屑槽的侧面与切削时所形成的基面的夹角《剃齿刀切削角度如图1)。
普通盘形剃齿刀的容屑槽一般有两种形式,即I型槽和|I型槽(如图2)。
因此.即使剃齿刀的螺旋角相同,由于容屑槽的槽型不同,剃齿刀的前角也不l司。
(1)剃齿缺陷——。
表面质量差”现象的分析剃齿时有一种重大的剃齿缺陷是齿面粗糙度大,一般情况下从节圆到齿顶,有时是全齿面出现一道道沟槽(俗称啃齿)。
啃齿”现象的__●-I__--●------_●I_●__--II----●●_---●_--_小,齿廓趋近渐开线,误差均化作用明显.长时间研齿齿形没有畸变。
齿圈径向跳动误差采用齿轮跳动检查仪测量。
对数据分析表明.互研法对齿圈径向跳动有一定修正能力,在径向跳动最高点齿轮研磨量较大,这是该点动态啮合力较大造成的。
试验数据如表1。
对齿距极限偏差和累计误差(采用相对测量法进行测量)也有一定的修正能力,绝对偏差值由0.027mm降为O.013mm.累积误差值由O.033mm降为0.023mm。
互研过程中,存在着广泛的误差均化作用.使各齿距偏差均匀一致。
这对齿轮传动十分有利。
其他如公法线长度变动误差以及齿面粗糙度均有不同程度的改善和提高.公法线长度变动有了明显的改善并趋近一致。
从齿形误差曲线上看出,研齿前齿面留有刀痕,反映出在齿形误差曲线上有杂奄专磺螽贰砥靠毛波,研齿后是一条光滑的曲线。
5.2工艺可行性公司生产的变速器圆柱齿轮中.其运转齿均为渐开线齿形,齿数一般为19~50.法向模数为3—5mm.齿轮精度等级为国标8级或DIN7级,所以把动态力研齿新工艺应用在变速器的圆柱齿轮上应该具有可行性.同时节省了磨齿工序.可以起到提高生产率、降低生产成本的作用。
硬化齿轮制造技术研究齿轮是传动机构中常用的一种零部件。
在很多机械传动中,齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。
如何提高齿轮的耐磨性、抗疲劳性、噪音低等级以及准确度,一直是齿轮制造过程中的难点。
为了解决这些问题,许多制造技术不断地涌现出来。
其中,硬化齿轮制造技术就是一种重要的发展趋势。
一、硬化齿轮的特点硬化齿轮制造技术是一种将齿轮表面硬化的方法,通过提升齿轮表面的硬度,来提高齿轮的使用寿命和工作性能,同时减小了齿轮齿面的磨损和削减率,从而达到更好的使用效果。
硬化齿轮制造技术有很多的优点。
首先,硬化齿轮的硬度变高了,因此能够承受更大的负荷,抗疲劳性更好。
同时,硬化齿轮的表面光滑度也得到提高,摩擦和磨损都得到了很好的控制。
再者,硬化齿轮的噪音低等级也会有所提高,这对于一些噪音敏感的工业和机械设备来说尤为重要。
二、硬化齿轮的制造方法在制造硬化齿轮时,最主要的就是硬化过程。
硬化过程是借助高温、高压、高速等外力作用下,让齿轮表面经一定深度淬火而形成的。
在此过程中,要注意以下几点:1. 硬化时温度的控制。
普遍情况下硬化温度控制在800℃左右。
不过硬化温度也会根据不同材料的类型和厚度等因素不同而进行调整。
2. 硬化后的长期处理。
硬化后的齿轮需要再次回火。
在这个过程中,长时间的低温处理可以帮助保持齿轮表面硬度的同时,使得齿轮的耐腐蚀性变更好。
3. 清洁操作。
齿轮表面要保持清洁干净,无油无水,否则硬化效果会大打折扣。
三、规范化的生产流程硬化齿轮的生产流程比较复杂,需要细致认真的操作,遵循规范化、标准化的制造流程才能保证硬化齿轮的质量。
整个流程大致可以分为以下几个步骤:1. 理论分析。
在生产硬化齿轮之前,要先对涉及到的工业材料的性能进行详细的分析,并根据所选材料的特点设计方案。
2. 制造齿轮。
制造齿轮时,要根据设计要求进行制造,包括材料的选择、齿轮加工、刀具磨损情况等。
3. 检验工序。
检验工序是硬化齿轮制造中的重要工作,要对齿轮进行检查,保证无裂纹,无毛刺,无塌陷等缺点。
硬齿面齿轮精加工技术探究发布时间:2022-01-23T01:15:44.218Z 来源:《论证与研究》2021年12期作者:丁明亮[导读] 摘要:随着现代工业的不断发展,全世界硬齿面齿轮的需求量也在不断增加,近年来,硬齿面齿轮的精加工技术也有了新的进展。
本文对硬齿面齿轮加工领域的主要工艺,如滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等进行了分析和讨论。
关键词:硬齿面;齿轮;精加工;技术硬齿面齿轮精加工技术探究丁明亮 (中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江省 哈尔滨市 150066)摘要:随着现代工业的不断发展,全世界硬齿面齿轮的需求量也在不断增加,近年来,硬齿面齿轮的精加工技术也有了新的进展。
本文对硬齿面齿轮加工领域的主要工艺,如滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等进行了分析和讨论。
关键词:硬齿面;齿轮;精加工;技术依据齿面硬度的不同,齿轮可以分为硬齿面齿轮和软齿面齿轮两种。
一般来说,齿面布氏硬度超过350的齿轮即为硬齿面齿轮。
所以,为满足具体的工作要求,硬齿面齿轮的齿面硬度通常都比较高,加工材质一般采用特种钢材,加工过程有多种工艺可供选择。
为了保障加工精度和加工效率,有必要对硬齿面齿轮精加工技术进行研究。
1 硬齿面滚齿工艺齿轮加工中,传统的磨齿工艺加工效率低、成本高。
因此,硬齿面滚齿工艺越来越多地获得了人们的关注。
我国近年采用滚齿工艺加工硬齿面齿轮的企业越来越多,例如北京第二机床厂,是我国最早采用滚齿工艺加工硬齿面齿轮的企业之一,加工效率比传统磨齿工艺提升5~8倍。
与传统磨齿工艺相比,滚齿工艺的要求更高,需要在切齿技术、刀具、机床等多个方面的密切配合下才能取得良好效果。
滚齿加工过程中最常发生的问题是齿形精度不足。
产生问题的原因主要有以下几点。
一是对于洛氏硬度在60左右的齿面,硬度接近刀具硬度,对滚刀产生严重磨损,影响加工精度。
二是滚齿加工是一种不连续的加工过程,易发生自激振动,加上短时间内多次发生的机械冲击,常会造成滚刀崩刃。
硬齿面齿轮【摘要】硬齿面齿轮是一种在工业生产中广泛应用的重要零部件。
本文首先介绍了硬齿面齿轮的定义、历史背景和应用领域,然后详细阐述了硬齿面齿轮的制造工艺、优点、特点、材料选择以及使用注意事项。
接着探讨了硬齿面齿轮的未来发展前景、在工业生产中的重要性以及应用前景分析。
硬齿面齿轮具有精度高、传动效率高、寿命长等优点,因此在汽车、航空航天、机械制造等领域得到广泛应用。
随着工业技术的不断发展,硬齿面齿轮在未来的应用前景非常广阔,将继续发挥重要作用。
【关键词】硬齿面齿轮、定义、历史背景、应用领域、制造工艺、优点、特点、材料选择、使用注意事项、未来发展前景、工业生产、重要性、应用前景分析。
1. 引言1.1 硬齿面齿轮的定义硬齿面齿轮是一种用于传动的机械零件,具有硬齿面的特点,可以有效提高传动效率和传动精度。
硬齿面齿轮的定义可以从其名称中得知,即齿轮的齿面具有硬度较高的特点,通常是通过热处理或表面喷涂等方式进行处理,以提高其耐磨性和耐久性。
硬齿面齿轮通常用于高负荷、高速度和高精度要求的传动系统中,如汽车变速箱、风力发电机、航空航天设备等领域。
硬齿面齿轮不仅具有传统齿轮的传动功能,还具有更高的耐磨性、更长的使用寿命和更好的传动效率,因此在工程设计中得到广泛应用。
硬齿面齿轮的制造工艺和材料选择对其性能和使用寿命至关重要,需要精确控制每一个环节,确保齿轮的质量和精度达到要求。
在实际应用中,需要根据具体的传动系统和工作条件选择合适的硬齿面齿轮类型和材料,同时注意使用和维护,以确保其正常运转和延长使用寿命。
1.2 硬齿面齿轮的历史背景硬齿面齿轮的历史背景可以追溯到古代文明时期,当时人们已经开始利用简单的齿轮机制来传递力量和运动。
随着工业革命的到来,对齿轮的需求也逐渐增加,促使了齿轮技术的不断发展。
19世纪初,英国瓦特发明了蒸汽机,推动了机械工业的迅速发展,齿轮作为机械传动中不可或缺的部件,得到了更为广泛的应用。
随着科学技术的不断进步,传统的齿轮逐渐暴露出一些问题,例如噪音大、耐磨性差等。
齿轮加工方法分析与研究齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
齿轮的加工质量直接影响到机械设备的性能和使用寿命,因此齿轮加工方法的优化和研究对于机械设备的性能提升具有重要意义。
本文将从齿轮加工方法的分析和研究角度出发,探讨齿轮加工的相关技术和方法,为齿轮加工工艺提供一定的指导和参考。
一、齿轮加工的传统方法在齿轮加工的传统方法中,常见的有铣削、滚齿、切削、锻造等多种方法。
铣削是齿轮加工中最常用的方法之一。
铣削加工齿轮的优点是工艺简单、成本低、适用范围广,但由于铣削是一种切屑加工方式,因此存在切削热量大、切削力大、切屑难以处理等缺点,尤其对于硬质、高精度的齿轮加工来说,铣削加工存在一定的局限性。
滚齿是另一种常见的齿轮加工方法,它利用专用的滚刀进行滚刀齿加工,具有加工效率高、加工成本低、加工质量好的优点,适用于大批量、高精度的齿轮生产。
但是滚齿加工需要配备专用的滚刀和设备,对生产成本和设备投入要求较高。
切削和锻造是另外两种齿轮加工的传统方法,它们分别利用切削和锻造的方式进行齿轮加工。
切削加工适用于生产大型、重载、高精度的齿轮,而锻造加工适用于生产大中型齿轮。
但是这两种方法在加工周期长、成本高、易产生残余应力等方面存在一定的不足。
随着科技的发展和机械加工技术的进步,现代齿轮加工方法也得到了较大的发展。
目前,现代齿轮加工方法主要包括磨削加工、电火花加工、激光加工等多种新颖的加工技术。
磨削加工是一种常见的现代齿轮加工方法,它利用磨削工具对齿轮进行精密的磨削加工。
磨削加工具有磨削车削和磨削磨齿两种方式,前者适用于大型、重载齿轮的精密磨削,后者适用于齿轮高速磨削。
磨削加工具有磨削精度高、表面粗糙度小、加工效率高等优点,适用于大中型齿轮的高精度加工。
电火花加工是一种利用电火花放电原理进行齿轮加工的新型技术。
它的优点是加工精度高、适用范围广、可加工高硬度材料、难加工材料等,在齿轮修理、小批量齿轮加工方面应用较多。
硬齿面齿轮加工技术进展及展望摘要:齿轮是工业设备的重要零部件,为保证设备正常运行,在输出扭矩相对较大的位置要使用高承载力的硬齿面齿轮。
硬齿面齿轮使用特种钢为原材料,在复合工艺加持下此类齿轮的齿面硬度能够达到45HRC以上。
加工工艺直接决定了硬齿面齿轮的精度与强度,而现代化工业设备对动作精度要求较高,这些都在一定程度上推动了硬齿面齿轮加工技术的发展。
当前各类高精度数控机床广泛应用于齿轮加工之中,而可用于硬齿面齿轮加工的工艺技术也相对较多,本文将对常用硬齿面齿轮加工技术进行详细分析并结合实际情况对此类齿轮未来高精度加工技术进行展望。
关键词:硬齿面齿轮;加工技术;未来展望引言:齿轮淬火后受到各方面因素影响,其参数精度和整体强度都发生了一定变化,想要保证加工品质就必须对齿轮进行进一步的精加工。
随着刀具技术和机床技术的不断发展,硬齿面齿轮整体加工质量已经有了明显提升,而且现代化齿轮加工刀具和机床具有通用性强、功能配置多的优势,不仅减少了加工过程中的人工操作而且进一步提升了加工效率和加工精度。
从硬齿面齿轮的应用方向上看,此类齿轮往往应用于高速、高扭矩密度的使用环境中,想要使硬齿面齿轮在较为严苛的使用环境下长时间保持良好的技术指标就必须进一步提升加工技术。
作为评价国家工业化水平的重要产品,加深硬齿面齿轮加工技术认知并结合实际需求进行技术展望是十分必要的。
1、硬齿面齿轮加工技术进展1.1滚齿工艺由于刀具成型工艺及合金工艺对制造成本的影响,滚齿工艺主要应用于软齿面齿轮,而在现代化材料工艺技术加持下硬质合金滚刀的各项物理参数已经能够满足硬齿面滚齿加工需求,相较于传统磨齿工艺,滚齿加工不仅效率高,而且整体成本相对较低,相同规格的硬齿面齿轮在采用滚齿工艺替代磨齿加工后其加工时间缩短3/5左右[1]。
滚齿属于展成法,其采用螺旋刀头在工件与刀具保持同步旋转频率的基础上进行滚动切削。
此类加工技术对刀具硬度要求较高,滚齿工艺普遍面临一定的加工精度问题,这与刀具硬度有直接关系,目前普遍应用的硬质合金滚刀硬度多在60HRC左右,而这一硬度与部分硬齿面齿轮硬度差距不大,在加工过程中随着刀具磨损,加工精度就会受到一定影响。
硬化齿轮的加工工艺研究与装备设计齿轮是机械传动中常见的零部件,广泛应用于各个行业,承担着重要的传动功能。
而硬化齿轮作为一种特殊的齿轮,具有较高的硬度和强度,能够承受更大的负荷和更长的使用寿命。
硬化齿轮的加工工艺研究以及相应的装备设计,对于提高齿轮的质量和性能具有重要意义。
首先,硬化齿轮的加工工艺是研究的关键。
硬化齿轮的加工需要经历许多工序,包括车削、插齿、修整、磨削和热处理等。
其中,热处理是最关键的一步,通过对齿轮进行淬火和回火处理,可以提高其硬度和韧性,从而增强其耐用性和可靠性。
然而,热处理过程中的温度、时间和冷却介质等参数的控制都对齿轮的性能产生重要影响。
因此,对于硬化齿轮的加工工艺进行深入研究,优化各个环节的参数,提高加工精度和效率,是十分必要的。
其次,装备设计对于硬化齿轮的加工具有决定性的影响。
为了保证加工工艺的质量和效果,需要设计和选择适合的设备和工具。
在车削和磨削等工序中,需要使用高精度的车床和磨床,确保齿轮的加工精度符合要求。
而在插齿和修整等工序中,则需要设计适当的模具和夹具,以确保齿轮的尺寸和形状满足要求。
此外,齿轮加工过程中还需要进行各种检测和测量,因此需要配备先进的检测装备和精密测量工具,以确保齿轮的质量和几何精度达到标准。
除了加工工艺和装备设计外,齿轮材料的选择也是硬化齿轮研究的重要内容之一。
不同的应用场景和要求需要选择不同的材料,例如低碳钢、合金钢、不锈钢等。
材料的选择直接影响到齿轮的强度和硬度,同时还与加工工艺和装备设计有密切关系。
因此,在硬化齿轮研究中,对于不同材料的性能和适用性进行深入分析,并结合实际需求进行合理的选择,是十分重要的。
最后,研究硬化齿轮的加工工艺和装备设计不仅仅是为了提高齿轮的质量和性能,更是为了满足不同领域和应用的需求。
随着工业的发展和技术的进步,对于齿轮的要求也越来越高。
例如,汽车行业对于齿轮传动的噪音、振动和效率都有着更高的要求;航空航天领域对于齿轮的重量和可靠性要求也更为严格。
浅谈硬齿面加工摘要:随着机床结构的不断改进,机床及工件夹具刚性的提高,新的刀具材料的成功研制,特别是涂层技术的发展,硬齿面刮削的加工质量及稳定性都日益提高,这一工艺已越来越受到众多齿轮制造商的青睐。
本文对硬齿面刮削的加工特点及影响硬齿面刮削的主要因素及应对措施进行了分析。
关键词:特点;因素;措施随着机床、刀具等综合技术的发展,从20世纪80年代起,国内外企业已逐渐采用硬齿面刮削作为淬硬齿轮(40~65HRC)的半精、精加工方法。
这种方法可加工任意螺旋角、模数1~40mm的齿轮。
普通精度(6~7级)硬齿面齿轮,一般采用“滚-热处理-刮削”工艺,粗、精加工在同一台滚齿机上即可完成;齿面粗糙度要求较高的齿轮,可在刮削后安排珩齿加工;对于高精度齿轮,则采用“滚-热处理-刮削-磨”工艺,用刮削作半精加工工序替代粗磨,切除齿轮的热处理变形,留下小而均匀的余量进行精磨,可以节约1/2~5/6的磨削工时,经济效益十分显著。
对于大模数、大直径、大宽度的淬硬齿轮,因无相应的大型磨齿机,一般只能采用刮削加工。
1 硬齿面刮削的加工特点淬硬齿轮热处理前已由前序滚刀切出全齿形,因而刮削滚刀只对齿轮的齿形部分作微量切削。
容易磨损的刀齿顶刃部分不参与切削,只有侧刃参与切削。
由于是从硬度很高的齿表切去薄薄的一层金属,滚刀左、右侧的切削刃同时啮合的齿数是变化的,很难保证刀齿左、右切削面的切削量一致。
切削力(尤其是沿滚刀轴向的分力)的周期性波动极易引起滚齿机的振动、让刀打滑等,导致滚刀急剧磨损甚至崩刃。
目前国内外一般采用大负前角的硬质合金滚刀加工淬硬齿轮。
硬质合金滚刀的硬度和耐磨性较好,但韧性和抗热裂性能较差。
以下从机床、刀具、夹具、齿坯、切削液、切削参数等方面逐一讨论如何充分发挥这种切削方式的优势。
2 影响硬齿面刮削的主要因素及应对措施机床硬齿面刮削时切削力具有起伏、间歇及强烈的冲击性,为此,必须提高传动链的扭转刚度,减小传动间隙,因而滚齿机需要有足够的几何刚度、运动精度及良好的热力学性能。
关于高精度硬齿面齿轮制造技术的发展摘要:许工业加工期间,机械设备平稳运行以及传输工作,都密切的相关于齿轮的应用。
为了充分保障机械设备安全可靠性的、高效率的运行,就要重视以及加强齿轮加工工艺技术的改进以及增强。
伴随经济的发展,当前工业领域也在不断的获得进步,所以对于硬齿面齿轮加工工艺也逐渐的提出了高要求标准。
本文对于在减速机中应用硬齿面齿轮加工工艺进行分析,对于关键性的技术进行探究。
关键词:硬齿面;齿轮加工;工艺技术硬齿面齿轮加工制造工艺一般主要分成两种:一是以齿轮、剃齿、热处理为主,我们通常将其称为剃齿工艺。
另一种则是以滚齿、磨齿和热处理为主,我们通常称之为磨齿工艺。
通过将两种方式进行对比,我们发现,磨齿工艺加工设备相对来讲投入比较大,不仅是因为磨齿的价格比较昂贵,同时也是因为磨齿机床的结构和工艺相对比较复杂,生产的效率不理想,因此我们要对其预留出相应的磨削余量以便磨齿磨削加工的时候进行使用,这种方式加大了能源和材料的消耗,不建议使用在大批量、低成本同时对质量要求较高的齿轮制造需求中。
剃齿工艺具备加工过程灵活、生产效率高,同时机械化自动程度高等优势,因此在在实际进行加工的过程中我们也经常对这项工艺进行使用。
但是在齿轮经过热处理以后淬火形成了硬齿面,因此将产生变形的情况,使得齿轮的整体精度大大地下降,通常会下降1到2级左右,另一方面,在剃齿的过程中也极易产生凹凸的想象。
通过实际的应用和时间证明,采用剃齿工艺的方法对高级齿轮进行制造,关键在对热处理问题进行解决,防止其精度降低情况的产生和出现,并且也要有效的将剃齿过程中产生凹凸齿形的难题进行合理的解决,保证工艺制造业的有效发展和进步。
1.硬齿面齿轮概念硬齿面齿轮概念相对于软齿面而言,具有较好的机械性能,寿命更长,适用范围更广。
随着机械学的不断发展,硬齿面齿轮的设计制造技术开始在设计领域与加工领域更加广泛,通过一定的热处理方式与材质使用不断提高齿轮的齿面硬度,不断降低齿轮的使用尺寸。
硬齿面和软齿面齿轮的应用场合【1】介绍齿轮作为一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
在齿轮的设计和选择中,硬齿面和软齿面是两种常见的齿轮形式。
它们在不同的应用场合中具有各自的优势和适用性。
在本文中,我们将深入探讨硬齿面和软齿面齿轮的应用场合,以便读者更加全面地理解这两种齿轮形式。
【2】硬齿面齿轮的应用场合硬齿面齿轮是指在制造过程中使用了硬质材料(如合金钢、碳素钢等)进行热处理或表面强化处理的齿轮。
由于其表面硬度高、耐磨损性能好,硬齿面齿轮在高负荷、高速度和长寿命要求的场合中得到广泛应用。
在风力发电机、高速列车、大型机床等设备中,为了确保齿轮传动的可靠性和耐久性,通常会选择硬齿面齿轮来满足其特殊的工作环境需求。
【3】软齿面齿轮的应用场合与硬齿面齿轮相比,软齿面齿轮在制造时采用了普通材料,并且不进行特殊的表面处理。
软齿面齿轮的优势在于其制造成本低、加工工艺简单,因此在一些低负荷、低速度和成本敏感的场合中得到了广泛应用。
家用小型电器、手动工具、农业机械等领域,常常会采用软齿面齿轮来进行传动,以满足其基本的传动需求。
【4】总结硬齿面齿轮和软齿面齿轮在机械传动中各有其适用的场合。
硬齿面齿轮适用于高负荷、高速度和长寿命要求的场合,而软齿面齿轮适用于低负荷、低速度和成本敏感的场合。
在实际应用中,根据设备的工作环境和性能要求,合理选择硬齿面齿轮和软齿面齿轮,能够更好地满足设备的传动需求,提高设备的可靠性和经济性。
【5】个人观点和理解在我看来,硬齿面齿轮和软齿面齿轮各有其独特的优势和适用性。
在实际应用中,需要充分了解设备的工作环境和性能要求,才能够选择合适的齿轮形式。
随着材料科学和制造工艺的不断进步,我们也可以期待未来会有更多新型的齿轮形式出现,以满足不断变化的机械传动需求。
以上就是本文对硬齿面和软齿面齿轮的应用场合进行全面评估并撰写的文章内容。
希望能够帮助您更加深入地理解这两种齿轮形式。
让我们进一步探讨硬齿面齿轮和软齿面齿轮在特定应用场合中的性能特点和优势。
硬齿面齿轮加工技术研究及应用
摘要:随着我国现代社会中经济水平的进步和发展,硬齿面齿轮的市场需求量也开始逐渐加大,因此我国硬齿面齿轮的加工技术近年来也得到了相应的发展和完善。
同时根据相关的实践表示,硬齿面齿轮加工的过程中采用适当的技术,其精度能达到7级以上,不仅对材料做到了有效地节省,同时还减少了能耗的产生,大大地提升了整体的工作生产效率,取得的经济效果也比较明显。
为此,文章主要针对现代社会中硬齿面齿轮加工技术进行了相应的研究,同时开展了这项技术的应用分析,希望能对今后我国这项技术的应用和发展起到更有效的帮助作用[1]。
关键词:硬齿面齿轮;加工技术;研究;精度
在机械产品的生产和制造过程中,齿轮是一项重要的基础性零件,通常被广泛的应用在各种类型的机械传动装置上。
因此在一定程度上,齿轮制造水平的高低对机械产品的性能和质量能起到直接的影响作用,通过对加工技术进行研究和分析,对整体工艺流程进行优化和完善,将有效地提高齿轮的加工精度和工作生产效率,降低生产成本。
近年来,国内外都对硬齿面齿轮的加工都进行了大量的研究和分析,一直致力于全面提升硬齿面齿轮的加工程度,为此,文章就
将对硬齿面齿轮加工技术进行研究和分析,以期更好的提升这项技术的应用水平和产品的质量[2]。
一般情况下,硬齿面齿轮加工制造工艺一般主要分成两种:一是以齿轮、剃齿、热处理为主,我们通常将其称为剃齿工艺。
另一种则是以滚齿、磨齿和热处理为主,我们通常称之为磨齿工艺。
通过将两种方式进行对比,我们发现,磨齿工艺加工设备相对来讲投入比较大,不仅是因为磨齿的价格比较昂贵,同时也是因为磨齿机床的结构和工艺相对比较复杂,生产的效率不理想,因此我们要对其预留出相应的磨削余量以便磨齿磨削加工的时候进行使用,这种方式加大了能源和材料的消耗,不建议使用在大批量、低成本同时对质量要求较高的齿轮制造需求中。
剃齿工艺具备加工过程灵活、生产效率高,同时机械化自动程度高等优势,因此在在实际进行加工的过程中我们也经常对这项工艺进行使用。
但是在齿轮经过热处理以后淬火形成了硬齿面,因此将产生变形的情况,使得齿轮的整体精度大大地下降,通常会下降1到2级左右,另一方面,在剃齿的过程中也极易产生凹凸的想象。
通过实际的应用和时间证明,采用剃齿工艺的方法对高级齿轮进行制造,关键在对热处理问题进行解决,防止其精度降低情况的产生和出现,并且也要有效的将剃齿过程中产生凹凸齿形的难题进行合理的解决,保证工艺制造业的有效发展和进步[3]。
1 改进热处理工艺流程
通常情况下,硬齿面齿轮加工生产的工艺流程是齿胚――滚齿――剃齿刀凸形齿修形和抗热变形修形――剃齿――渗碳、淬火、回稳――检验――成品。
解决热处理变形和对精度进行降低的时候,我们可以采用生产能力相对比较强、性能稳定和质量好、热处理变形量相对较小的工艺流程进行操作,这个工艺流程主要具备连续碳氮共渗的特点,工艺路线是:上料――脱脂、预氧化――加热――碳氮共渗――降温扩散――清洗――回火――降温――卸料[4]。
整个流程的开展过程中电气控制部分氛围程序控制环节、温度控制环节、碳势控制环节和计算机控制环节。
整个程序控制环节控制整个流程的动作,实现了零件的清洗、加工等相关过程,可以对温度、火势等进行相应的设定和查询,同时这种方式也能对工作状态、记录情况进行实施监视,以这种方式对流程进行有效地控制和处理。
温度控制系统中我们要对控制加热炉、回火炉的温度进行有效地管理,渗碳炉在840摄氏度和930摄氏度控制温差时要将温差控制在上下不超过5摄氏度,回火炉的炉温在200摄氏度的时候均匀性也是最好的。
碳势控制系统对加热炉内的碳势要进行相应的控制和管理,一般情况下,碳势的控制范围内通常掌握在≤±0.05%C,齿轮的表面渗碳层深度一般在0.6到1.8毫米,
当层深的波动达到一定的范围时,同一批材料或是同一工件的数值一般是:层深≤1毫米的时候,偏差在≤±0.1毫米;当层的深度>1毫米的时候,偏差在≥±百分之十。
因此计算机控制系统通过对以上系统中的各项环节进行监控,我们在对数据进行记录的过程总,通过查询整个流程中的各项参数,对整体设备的运行状态能够进行更有效的控制[5]。
这项工艺流程的开展中的热处理齿轮连续进入了四个
加热室中的加热炉区,通过对其进行加热和碳氮共渗,碳势和温度在控制的过程中将更加准确,特别是无井式炉人为的操作误差将得到十分有利的控制,零件在经过热处理质量和批量的同一性将得到更有效的保证。
通过我们相关的实践证明:通过这种工艺热处理的齿轮齿面比较耐磨,不容易出现点蚀的情况,因此相对其他方式来讲平均的使用寿命相对较长,与井式变形量相对较少了20%到40%,这种方式共渗介质甲烷和氮气的价格相对较低,原材量的成本能得到有效地控制,生产环境也将得到十分有效地改善。
2 合适的剃齿加工方式
剃齿作为齿形加工过程中的一道重要的工序,不仅能对齿形的误差进行修正,同时对齿距的误差和齿向的误差都能起到一定的修正作用,因此在经过了剃齿加工的齿轮无周期性变化的传动误差,传动中不易产生激振频率,因此传动的
噪声相对比较温和,甚至在一定程度上要比同等精度的磨齿还要完善,由于齿轮工作的平稳性相对较强,因此精度也会相对比较准确。
这种工艺方式将传统的轴向剃齿法进行了彻底的摒弃,而是采用径向法对剃齿进行加工。
径向剃齿法在进行剃削工作的开展过程中,径向剃齿的齿形、齿向、修形都是在经过了剃齿刀齿部修磨之后进行完成的,因此这种方式比较容易对修形量进行控制和掌握,剃齿刀和齿轮之间通过线做基本的接触方式,剃齿的过程相对来讲对比较稳定,因此具有生产效率高、刀具耐用程度强、齿形精准度高和加工表面粗糙程度相对较低的优势,由于强制性的齿向修正能力较好,因此在经过修剃后零件的稳定性会更强[6]。
3 结束语
以上是对硬齿面齿轮的加工技术和相关工艺方式的改
进措施,成功在7级以上硬齿面齿轮大批量生产中进行应用。
由于我们不需要对磨削的余量进行保留,因此渗碳层可以相应的减少,这样不仅对渗碳的时间进行了相应的缩短,同时还大大的对工作效率进行了提高,很大程度上节省了材料和能耗问题。
另一方面上,由于我们采用的方式是径向法剃齿加工技术,因此对轴向剃齿法的走刀流程也进行了节约,对生产效率还能达到进一步的提升。
通过对这项技术的应用,能为相关产业带来十分明显的经济收益,因此我们应该加强
这项技术的使用和推广,使其能有效的对我国整体的经济水平和相关产业效益进行进一步提升和发展。
参考文献
[1]白城.硬齿面齿轮加工技术进展及展望[J].四川水泥,2016,35(7):133.
[2]郑喜朝.硬齿面齿轮精加工技术的现状与展望[J].新技术新工艺,2013,27(4):88-90.
[3]吕明,梁国星.硬齿面齿轮加工技术进展及展望[J].太原理工大学学报,2012,43(3):237-242.
[4]林阔,董福超.硬齿面齿轮加工技术研究及应用[J].企业文化(中旬刊),2016,11(1):276.
[5]钱利霞,李华,肖启明,等.硬齿面齿轮加工技术研究及应用[J].热加工工艺,2011,40(2):184-185+187.
[6]李涛涛,武永福,权中华,等.硬齿面齿轮加工技术展望[J].金属加工(冷加工),2013,32(4):18-19.
作者简介:高宇(1983-),男,山西省神池县人,2006年毕业于东北大学,工学学士。