齿轮传动是一种应用广的机械传动形式!
齿轮传动是一种应用广的机械传动形式,具有传动、结构紧凑等特点。摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。但由于不可避免地存在制造和安装误差,齿轮传动装置的振动和噪声往往较大,特别是在一些大功率传动装置中(如兆瓦级风力发电增速器、船
螺旋锥齿轮
齿轮传动是一种应用广的机械传动形式!
齿轮传动是一种应用广的机械传动形式,具有传动、结构紧凑等特点。摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。但由于不可避免地存在制造和安装误差,齿轮传动装置的振动和噪声往往较大,特别是在一些大功率传动装置中(如兆瓦级风力发电增速器、船用齿轮减速器等,以及对要求较高的传动装置中(如汽车变速箱等),振动和噪声问题尤为突出。
齿轮修形是降低齿轮传动装置振动和噪声的一种成熟而有效的技术,近年来获得了越来越广泛的应用。齿轮修形包括齿廓修形和齿向修形,本文将对齿轮修行的基本原理以及应用情况进行介绍。
齿廓修形原理

齿轮啮合传动过程中主、被动齿轮的基节处处相等,从理论上讲,渐开线刚性齿轮是完全能够实现上述目标的。但实际中的齿轮副均为弹性体,在一定啮合力作用下会产生相应的弹性变形,使处于啮合线位置的主动轮和被动轮基节出现变化,不再相等。
向修形原理
齿轮传动系统在载荷的作用下将会产生弹性变形,包括轮齿的弯曲变形、剪切变形和接触变形,还有支撑轴的弯曲变形和扭转变形。这些变形将会使轮齿的螺旋线发生畸变,导致轮齿沿一端接触,造成载荷分布不均匀,出现偏载现象。
齿轮传动为了实现降低振动噪声、避免干涉、改善载荷分布、减少应力集中等目的,通常要对齿轮进行修形,包括齿廓修形和齿向修形。
。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。大势所趋截止到2012年底,齿轮行业年销售收入约1600亿元,生产企业1000余家,规模以上企业约400余家,从业人员约30万人,是基础零部件行业规模大的分行业。经过20多年的不懈努力,我国已经成为齿轮强国。“十二五”期间我国齿轮行业面临调整振兴、由大变强的历史发展机遇,国内外市场竞争加剧,国内深层次矛盾不可避免地会影响行业前进步伐,但推动行业技术进步发展的基本力量不可逆转,全行业在转型升级的进程中将以年均30%左右的增速实现稳定发展。



预计至“十二五”期末,行业收入有望突破2600亿元。通过自主知识产权产品设计开发,形成一批车辆传动系牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业市场,提升整体市场竞争力。报告通过齿轮行业下游需求潜力,进一步说明行业发展前景看好。随着一体化的到来,关联度越来越高的产业需要面对越来越多的共同课题,需要建立广泛的合作。而这种合作已不再仅是提供产品这么简单。将从源头上打破产业之间壁垒,以行业需求为导向成为产业之间融合发展的新趋势。为达成通过产业融合推动技术的目的,行业间应从技术、标准和法规、信息服务与软科学研究、推广等方面合作,合理利用双方的资源,进行前瞻性产品的设计与开发,确保我国自主技术的适用性和
齿廓修形是相对于标准齿廓所进行的微量修整
冶金齿轮箱的种类与应用非常广泛,主要通过齿轮间的啮合与传动作用来实现加速、减速、改变传动方向、改变转动力矩或分配动力,以满足各种冶金设备动力传动的需求。十二五期间是我国经济社会发展极其关键而特殊的时期,也是政治经济格局必将发生重大变化的时期,在新的历史起点上的齿轮行业必须要把握四个变革博弈特别值得注意的是,少数挑起的贸易保护主义,有可能引发范围内的贸易保护。冶金齿轮箱不仅用于各种主机设备,如棒线材、型材或板材的粗扎、精轧和立辊等主传动齿轮箱,而且也用于众多辅机设备传动系统,如飞剪、卷取机、穿孔机、纵切机以及输送滚道等。作为关键的冶金设备之一,修形齿轮冶金齿轮箱能否稳定可靠地运行关系到整条生产线能否正常工作,一旦其出现故障将导致严重后果。冶金齿轮箱通常处于重负载、冲击载荷、高或低转速、高温或高污染等苛刻运行环境,正是由于工作环境的特殊性及连续可靠的工作需求,冶金齿轮箱对配用的轴承提出了更为严格的要求。采用的轴承,正确选择轴承选型、公差配合、初始游隙以及安装尺寸是确保齿轮箱连续可靠工作的前提条件

齿廓修形是相对于标准齿廓所进行的微量修整,使其偏离理论齿廓。齿廓修形包括修缘、修根和挖根等。
①修缘:有意识的修削齿顶的齿形,当齿轮齿面受外力产生变形时,可以避免对与之啮合的齿轮产生干涉,减轻轮齿的冲击振动和噪声,减小动载荷,改善齿面的润滑状态,减缓或防止胶合破坏;
②修根:其原理缘一样,是把齿根部位的齿形略作修整。但修根使齿根弯曲强度削弱。因此使用的情况较修缘少,采用磨削工艺修形时,有时为提高工效会以小齿轮修根代替配对大齿轮修缘;
③挖根:经淬火和渗碳的硬齿面齿轮,在热处理后需要磨齿,为避免齿根部磨削和保持残余压应力的有利作用,齿根部不应磨削,为此在切制时可进行挖根。此外,通过挖根可增大齿根过渡曲线的曲率半径,以减小齿根圆角处的应力集中。
齿轮的齿部加工质量直接影响到齿轮传动的有效性及齿轮自身寿命,然而齿部精度的评定一直受到诸多因素的影响。随着齿轮检测仪器的进步,检测数据越来越清晰地反映出齿部的微观情况,齿轮精度理论也从齿轮误差几何学理论、运动学理论一路发展到现今的动力学理论。驱动、滚珠丝杠和位置传感器三者间的闭环控制因软件的应用而得以实现。齿轮误差动力学理论考虑到齿轮在传动过程中的弹性形变对齿廓进行修形,有意地引入误差,从而补偿齿轮承载后的弹性形变来获得动态性能。
由于齿轮设计时普遍引入齿轮修形,在此情况下沿用传统齿轮精度评定中的主要项目对齿轮加工情况进行评定,已经不能够真实反映齿轮质量,对齿轮精度的测量及评定都提出了新的要求。

为了使齿轮啮合接触位置居于齿面中部,齿轮设计中经常对齿轮螺旋线进行修形,即螺旋线两端缩进,中部鼓起,也就是常说的螺旋线有鼓形。线速度特别高时选4-5级,对振动、噪音有特别要求时,目前可达3级精度。对于有鼓形的齿轮,齿部精度评定项目中的螺旋线总偏差不能用来决定齿轮质量,而是需要设计者给出鼓形量的螺旋线在此范围内即为合格。
与齿廓的评定方式相同,对于有螺旋线修形的齿轮,螺旋线精度的评定也同样必须结合螺旋线形状偏差及倾斜偏差,即此三项皆合格则视为齿轮螺旋线精度合格。
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