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齿轮

简述齿轮加工工艺

齿轮，被公认为是工业化的一种象征，齿轮制造水平直接影响到机械产品的性能和质量。本文从齿轮制造在工业中重要意义出发，着重介绍了齿轮加工工艺、润滑技术的新发展情况，以及齿轮加工用润滑介质的技术要求和选择方法。

  众所周知，齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动，是机械产品的重要基础零部件。它与其他机械传动形式（链传动、带传动、液压传动等）传动相比，具有功率范围大、传动、传动准确、使用寿命长等特点。因此，它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重大的传动形式。齿条加工的方式主要是有两种，针对一些精度比较高的、硬度非常大的齿条进行加工，包括对材料进行热处理、加工齿形等，采用的是两次线切割齿形以及两次齿形热处理的方式。

  齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量，例如，在现代蓬勃的汽车工业中，通常每辆汽车中有18~30个齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。齿轮的加工技术和设备通常极大的影响了工业领域中所能达到的高制造水平，现代工业发达的***如美国、德国和日本等也是齿轮加工技术和设备的制造强国。因此，齿轮在工业发展中的地位一直比较突出，被公认为是工业化的一种象征。从这个角度来看，关注齿轮的***加工技术和发展趋势具有极其重要意义。铸铁容易铸成复杂的形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。

    大齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件，其中锻件使用较多。对毛坯件首***行正火处理，改善其切削加工型，便于切削；然后进行粗加工，按照大齿轮设计要求，先将毛坯加工成大致形状，保留较多余量。再进行半精加工，车、滚、插齿，使大齿轮基本成型；之后对大齿轮进行热处理，改善大齿轮的力学性能，按照使用要求和所用材料的不同，有调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等；齿轮精度等级的选择，应根据传动的用途、使用条件、传动功率、圆周速度、性能指标或其他技术要求来确定。然后对齿轮进行精加工，精修基准、精加工齿形。

    1、正火：锻造毛坯之后部分工厂会选择正火，也有公司选择退火，正火和退火的目的都是为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，但由于正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。采用等温正火使产品质量稳定可靠。当轴向力变的大了或由于别的原因而产生某些影响时，那就可以使人字齿轮。

    2、粗车加工：粗加工齿轮外圆，端面，可选择普通车床和数控车床，由于粗车之后还有对工件进行热处理，所以一般会留有3-5毫米的余量，方便之后的精车加工到zhi定尺寸。

    3、精车加工：精加工齿轮外圆，端面，将尺寸加工到图纸规定的尺寸要求，如后续还需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削获得更高的精度要求。

    4、调质热处理：由于大齿轮的工作条件不同，热处理出来的表面硬度也不同，但大齿轮经过淬火后的硬度一般都在HR***5以上，例如：汽车齿轮由于受力较大,受冲击较频繁的原因常采用20CrMnTi钢作为齿轮材料，20CrMnTi钢具有较高的力学性能，经过淬火后表面硬度可达HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲劳抗力。磨齿加工曾被认为是一种用于航空或其它高技术领域的昂贵齿轮加工手段。

    5、制齿：常采用插齿机或者滚齿机加工齿面，虽然调整维护方便，但如果大批量生产就会出现效率低的问题，之后随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高百分之九十以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。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。

　　我们通常所说的调质指的是淬火和高温回火的综合热处理工艺，调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，具有良好的综合机械性能，调质处理后得到回火索氏体。我们在调质大齿轮的时候容易产生心部***不良及淬裂的现象，调质大齿轮时有些问题我们需要格外注意。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.淬火时，加热温度依钢的成分而定，淬火介质则根据钢淬透性和钢件尺寸选择。钢淬火后内应力大，很脆，要进行回火，以便消除应力，增加韧性，调整强度。为了防止淬裂，我们应该采取减小淬火应力的措施。淬火介质尽量选用水淬。

　　2.对某些合金调质钢的高温回火，要注意防止出现回火脆性，以保证钢的使用性能。回火是使调质钢力学性能定型化的重要工序。各种钢力学性能随回火温度变化的曲线，又称为钢的回火曲线，可以作为选择回火温度的依据。对回火脆性min感的齿轮材质，回火时要油冷并且增加一次消除应力的回火。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。