齿轮
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。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。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。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而
伞齿轮轴
齿轮
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。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。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。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。

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。这种齿轮生产的承载能力高,在齿轮精切之后进行淬火、表面淬火或渗碳淬火,一般齿面硬度HRC45~65。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。但在热处理中,齿轮生产时不可避免地产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。如果硬齿面齿轮精度不够,其承载能力往往不如软齿面的。经渗氮处理的齿面硬度HV≥600,抗胶合能力较高。由于渗氮时温度较低,齿轮的变形很小,可不再进行机械加工,但渗氮层较薄,适于制造小尺寸的齿轮,但不能承受冲击载荷或磨料磨损。
齿条分为斜齿齿条和直齿齿条两种,分别和斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮两种齿轮相互配合使用,齿条的齿廓为直线而不是渐开线,相当于一个无穷大的圆柱齿轮一样。无损探伤是应用某些物理现象,在不损坏大齿轮工件的情况下,检查大齿轮铸件表面和内部缺陷的方法。齿条加工的方法有很多种,每一种都是根据材料以及对齿条精度的要求不一样才选择正确的加工方式。
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。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮,因齿数很少(通常齿数z=1),牙齿很长,绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆,再经过开槽和铲齿,便成为了具有切削刃和后角的滚刀。在这其中次热处理是用来消除一下齿条材料的内应力,然后再进行次线切割齿形,齿形留2mm的余量就行;第二次采用热处理的方式使齿形的硬度能够达到使用的要求,再对齿条的两端进行堆焊铜层,在车线和消磨外圆之后,进行第二次线切割齿形,达到齿条与外圆同轴的水平。
齿条经过这两次热处理和两次线切割齿形的循环交替进行,使得制成的齿条既克服热处理后材料容易出现淬透性的问题,还能够达到硬度的要求,又保证了齿形的要求,同时又能够提高了齿形与外圆的同轴度。斜齿轮轮齿的初始接触是一点,当齿进入更多的啮合时,它就变成线。所以这种方法有很大的优势,就是在保证齿形整体的硬度能够达到要求的同时,使得齿形的精度又能够符合设计的要求,这样就大大提高了齿条的加工质量。
齿轮的市场需求十分可观
“十五”期间,齿轮行业总产值由250亿元增长到500亿元,平均增长速度接近20%,五年间上升了一倍,排名,销售规模上亿元企业超过50家,行业集中度明显提高。目前在齿轮行业五大类产品、几百个系列、几千种产品中,出现一大批具有水平的产品。使齿轮副的瞬时传动比变化小,以保证传动的平稳性,减少振动、冲击和噪声。2006年齿轮行业的年产值是590亿,其中,车辆齿轮所占比例高达2/3。汽车工业的带动是齿轮模具发展的重要支撑。
(作者: 来源:)