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齿轮

齿轮加工时出现齿轮变形的问题

关于齿轮热处理畸变的情况很复杂，是全部冷、热加工工序影响因素的综合反映。机械加工产生的残留应力，热处理过程的热应力、组织应力都会对变形产生一定的影响。在齿轮加工中一共有多少等级在齿轮加工共有13个精度等级，用数字0～12由低到高的顺序排列，0级高，12级低。而它们的影响因素较多，涉及原材料、工件结构形状设计、整个工艺过程、技术要求、机加工方法、加工条件、热处理工艺（加热、冷却）、工装等。有时单从热处理方面采取措施来解决齿轮的变形有一定的困难，要从冷、热加工全过程的各种因素来考虑，具体情况具体分析，采取相应措施，排除或减弱。

齿轮作为机械传动装置中的主要零件，其应用十分广泛。塑料齿轮因其质量轻、成本低、惰性好等优点在很多领域已经逐步替代了金属齿轮。模具是影响塑料齿轮注射成形质量的关键因素，如何提高模具设计的质量与效率是齿轮模具行业面临的关键共性问题。同时，由于塑料齿轮在注射成形过程中会发生收缩，如何对模具的型腔进行修正，以保证齿轮的成形精度，更是模具设计中的难点。切齿时希望滚刀的安装角小些(滚刀螺线与被切齿轮螺线同向，其安装角就小)，因为这样，滚刀沿被切齿轮切线方向分力与机床工作台转向相反，也就是滚齿机分度蜗杆对蜗轮的轴向力方向相反，这样可消除蜗轮副的间隙，不易引起振动，从而提高切齿精度。因此，本文对塑料齿轮注射模CAD系统进行了研究与开发。本文首先分析了渐开线齿轮齿廓的形成原理及其相关特性，结合注射成形塑料制品收缩的一般规律，对塑料齿轮注射模型腔修正规则进行了研究，提出了一种快速有效的齿轮型腔修正方法。然后本文对参数化建模技术进行了研究，采用关系表达式法建立了渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化模板，通过人机交互实现了塑料齿轮的参数化建模，用户只需输入的齿轮的关键参数就可以自动创建相应类型的齿轮。基于上述基础，本文在UG NX平台上开发出一套塑料齿轮注射模CAD系统，包括型腔设计、模架/标准件设计、浇注系统设计、冷却系统的设计等。通过该系统的应用，用户不但可以快速有序的进行塑料齿轮注射模设计，还能自动获得型腔修正结果，极大的提高了模具设计的效率和质量，缩短了模具设计周期。

齿轮的加工误差有哪些

齿轮的基本参数

   齿轮是机器、仪器中使用多的传动零件，齿轮是一个较复杂的几何体，对单个齿轮的齿廓加工误差标准规定了17种控制参数，根据齿轮使用要求的不同，对 以上17个参数控制的要求也不同。切削区保护隔板大倾角及光滑设计使干式切削产生的切屑迅速有效排出。如何确定齿轮的精度等级以及依据其精度等级确定相关控制参数的公差值，是齿轮设计的关键所在。

   齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。

（1）齿数：一个齿轮的轮齿总数叫齿数，用Z表示。小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，

   由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

（2）模数 由于齿轮的分度圆直径 d 可由其周长 zp 确定，即d = zp/π。为便于设计、计算、制造和检验，令p/π= m ，m 称为齿轮的模数，并已标准化。它是决定齿轮大小的主要参数。分度圆直径d=mZ，所以m=d/z。

(3)压力角α 即分度圆压力角，并规定其标准值为α=200。它是决定齿轮齿廓形状的主要参数。分度圆直径 d=mZ/cosβ ，  压力角 rb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。①传动侧隙的合理性要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧隙，方便于存储润滑油，补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误差。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5° 、15° 、22.50°及25°等情况。  

(4)齿顶高系数和顶隙系数—h*a 、C*  两齿轮啮合时，总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根，为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间，要求齿根高大于齿顶高。为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。

    正常齿：h*a =1； C*=0.25        

   短齿：h*a =0.8； C*=0.3  一对相互啮合的齿轮，模数、压力角必须相等。标准齿轮的压力角（对单个齿轮而言即为齿形角）为20°。留磨余量可缩小到0.1 mm左右，以提高磨齿效率。

齿轮加工过程中的操作要领

齿轮加工通常都使用滚齿机和插齿机来工作，对于调整维护方便，对于大规模的生产来说生产效率就会偏低。后来对于滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀技术的产生，可以使得刀具能够明显地提高使用时间，能够减少了换刀次数和刃磨时间，提率。5按制造方法齿轮分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。在剔齿过程中，径向剃齿技术有很大的优势，包括，设计齿形、齿向的修形容易实现。

      在热处理过程中齿轮要求使用渗碳淬火，这样才能保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备也是必须具备的。高精度齿轮加工工艺特点精加工孔和端面采用磨削，先以齿轮分度圆和端面作为定位基准磨孔，再以孔为定位基准磨端面，控制端面跳动要求，以确保齿形精加工用的精基准的jing确度。磨削加工过程中，主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。

　　齿轮加工设计标准分类？

　　1、闭式齿轮传动

　　由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。高效加工是机床从各个方面采用了专用技术来得以保证：具有佳吸振效果的铸造床身。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。

　　功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。

　　2、开式齿轮传动

　　开式（半开式）齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。齿轮加工生产的形式齿轮生产的形式按照齿面按硬度可区分为硬齿面和软齿面两种：1）硬齿面：齿面硬度HB＞350。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。