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。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。因此,在“修砂轮—磨齿轮”循环中运用直驱电机,并配以较好的砂轮和多轴联动控制,可消除切
齿轮零件图
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。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。因此,在“修砂轮—磨齿轮”循环中运用直驱电机,并配以较好的砂轮和多轴联动控制,可消除切削纹、偏畸几何形状、齿轮使用噪音的高频误差及有害振动。
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。
平面啮合齿轮极轴与两轮的中心连线正好重合
现提出一种环形渐开面球形齿轮机构,从根本上解决了球形齿轮传动存在的两大难题。球形齿轮组成的机构中,极轴通过球心且垂直于齿环平面的一条直线,它又是加工球形齿轮时的旋转轴。
齿廓形成:平面啮合齿轮极轴与两轮的中心连线正好重合,将一对平面齿轮绕极轴旋转360度,便得到一对球形齿轮。平面齿轮中有关的圆,全都演变成为球。若将齿轮分别安装在一组二白由度的万向框架上,保持齿轮作运动,就可实现对节球作纯滚运动。
当发生线在基圆上作纯滚动,并随基圆平面一起绕极轴作回转运动时潜孔钻,发生线任一点的轨迹便形成了球形齿轮的齿廓曲面,基圆上所有点的轨迹的集合称为基球。显然,在过极轴的任意剖面内的齿廓曲线均为渐开线,所有渐开线的集合构成一个环状面。
小模数螺旋锥齿轮的加工方法与加工机床的选用
在传递两相交轴的锥齿轮传动中,螺旋锥齿轮具有重合较大、传动平稳、对安装误差的敏感性小、在高速传动中噪声较小等优点,因此在工程中应用较为广泛。当前小模数螺旋锥齿轮的齿轮加工中,应用较为广泛的是格里森齿制和奥利康齿制。格里森齿制为双面圆弧收缩齿,采用单齿分度法加工;奥利康齿制为延伸外摆线等高齿,采用连续分度法加工。随着工业缝纫机、电动工具、园林机械行业的不断发展,小模数螺旋锥齿轮的应用和需求逐年增加。这种方法还可以看成是利用齿轮与齿条相啮合或齿轮与齿轮相啮合时,其齿廓互为包络的原理来加工齿轮齿廓的,这种齿轮加工方法称为范成法。
螺旋锥齿轮加工是通过机床上模拟一个假想齿轮,刀盘切削面是假想齿轮的一个轮齿。当摇台上的被加工齿轮与假想齿轮绕各自的轴旋转时,刀盘就会在轮坯上切出一个齿槽。加工格里森齿制时,都采用这种切齿原理。根据使用行业的要求,当前小模数螺旋锥齿轮加工正逐渐以格里森齿制为主,常见切削加工方法采用双重双面切削法。双面切削法是指一个被加工齿轮,由内切刀齿和外切刀齿交错的成形刀盘,在一个齿槽的两面同时进行切削的加工工艺过程,齿槽的宽度是由刀盘的刀尖距(也称错刀量或点宽)所控制。通常小模数螺旋锥齿轮(模数2.5 mm以内)一把刀可以加工一对大小齿轮,能得到较理想的加工效果,此方法加工小模数螺旋锥齿轮生产,适应批量生产。对於锥齿轮,模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。当然一对大小齿轮用一把刀加工,会产生刀号修正的问题,这就要求刀具的规格要比较多,通常小模数螺旋锥齿轮加工采用整体式铣刀,铣刀的规格由刀径、刀号、刀尖距决定。实际操作时为了避免选择过多的铣刀规格,小范围的刀号修正可改变机床刀轴的倾角(俗称刀倾角)来加以解决。
齿轮由于传递力的需要,回转支承其中一个套圈上通常制有齿。齿轮的热处理状态一般为正火或调质状态。齿表面也可按照用户的要求淬火处理,淬火硬度在HRC50~60,并且能够保证足够的深度。根据应用场合的不同,齿轮淬火可分为全齿淬火和单齿感应淬火。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中,渐开线齿轮占多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。单齿感应淬火又可分为齿面齿根淬火和齿面淬火。
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一般两边呈对称形状。鼓形修整虽然可以改善轮齿接触线上载荷的不均匀分布,但是由于齿的两端载荷分布并非完全相同,误差也不完全按鼓形分布,因此修形效果也不理想。曲面修整是按实际偏载误差进行齿向修形。考虑实际偏载误差,特别是考虑热变形,则修整以后的齿面不一定总是鼓起的,而通常呈凹凸相连的曲面。在一对齿的啮合过程中,由于参与啮合的齿轮对数变化引起了啮合刚度变化,在极短的时间内,啮合刚度急剧变化将引起严重的激振,为使啮合刚度变化比较和缓。曲面修整效果较好,是较理想的修形方法,但计算比较麻烦,工艺比较复杂。
强力刮齿采用了滚插齿一体的切削方式
众所周知,当前国内外圆柱齿轮的加工工艺还是以切削加工为主,切齿工序仍是采用传统的滚齿或插齿加工。近,美国Gleason-Pfauter公司开发出了一种全新的圆柱齿轮切齿方法——强力刮齿 (Power Skiving)及相应的切齿机床。这种切齿方法虽然早在数十年前就在国内外有所研究,但是限于当时的条件,这种切齿方法仅处在试验阶段,一直没有能够在生产中得到实际应用。比较理想的情况是两轮齿数没有公因子,是一个质数齿与另一个其他齿数。


磨齿加工分齿运动 即工件的旋转运动,其运动的速度必须和滚刀的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。其运动关系由分齿挂轮的传动比来实现。对于单线滚刀,当滚刀每转一转时,齿坯需转过一个齿的分度角度,即1/z转(z为被加工齿轮的齿数)。
垂直进给运动 即滚刀沿工件轴线自上而下的垂直移动,这是保证切出整个齿宽所必须的运动,由进给挂轮的传动比再通过与滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。
在滚齿时,必须保持滚刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致,然而由于滚刀刀齿排列在一条螺旋线上,刀齿的方向与滚刀轴线并不垂直。所以,必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。滚切直齿轮时,扳转的角度就是滚刀的螺旋升角。精铣齿条的齿面采用精密铣削而成,数道精密加工工序,确保齿面变形小,一致性高。滚切斜齿轮时,还要根据斜齿轮的螺旋方向,以及螺旋角的大小来决定扳转角度的大小及扳转方向。
齿轮滚刀是一种刀具,每把滚刀可以加工模数相同而齿数不等的各种大小不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。
如果有冲击载荷应该稍微提高齿轮精度
1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度,比如:传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行,齿轮齿侧隙是否达到,如果有冲击载荷,应该稍微提,从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。
2、如果以上这些设计要求比较高,则齿轮精度也就要定得稍高一点,反之可以定得底一点
3、但是,齿轮精度定得过高,会上升加工成本,需要综合平衡
4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮,其精度可以定为:7FL,或者7-6-6GM
精度标注的解释:

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