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。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
伞齿轮轴
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。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。大型齿轮加工正火的应用大型齿轮加工厂家平时经常遇到客户问大型齿轮需要经过什么热处理工艺,正火处理是大型齿轮热处理的一种,那么什么是正火处理呢。
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。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。滚齿和切齿前,应注意先将限位挡块调整到适当位置,禁止在切齿中移动限位挡块,滚切伞齿轮时,应配平衡铁。
齿轮加工技术与装备的发展趋势分析
为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求,制齿机床及制齿技术出现了以下发展趋势。
1.数控化
由于通过将机床的各运动轴进行CNC控制及部分轴间进行联动后,具有以下优点:
(1)增加了机床的功能,如滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单。
(2)缩短了传动链,同时采用半闭环或全闭环控制后,通过数控补偿可以提高各轴的定位精度和重复定位精度,从而提高了机床的加工精度及Cp值,增加了机床的可靠性。
(3)换品种时由于省去了计算及换分齿挂轮及差动挂轮、进给及主轴换挡的时间,插齿机还省去了换斜导轨的时间,从而减少了辅助加工时间,增加了机床的柔性。
(4)由于机械结构变得简单了,可以设计得更有利于提高机床的刚性及把热变形降到底。
(5)各轴间没有机械联系,结构设计变得典型化,更利于实施模块化设计及制造。
2.高速
齿轮加工机床如滚齿机、插齿机及磨齿机的高速化主要是指机床拥有高的刀具主轴转速和高的工作台转速,它们是提高切削效率的主要指标。
传统机械滚齿机的滚刀主轴速度通常高为500r/min,工作台转速高为32r/min.随着齿轮加工刀具性能的提高,齿轮加工机床的高速、切削得到了飞速发展和成熟,齿轮滚齿切削速度由100m/min,发展到可达500~600m/min,切削进给速度由3~4mm/r发展到20mm/r,这使滚齿机主轴的高转速可达5500r/min,工作台高转速可达800r/min,机床部件移动速度也高达10m/min;大功率主轴系统使机床可运用直径和长度均较大的砂轮进行磨削,有利于增加砂轮寿命,也有利于操作者选择优的磨削参数来完成磨削加工。四阶段:齿形的精加工阶段这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到终的精度要求。
加工是机床从各个方面采用了技术来得以保证:具有佳吸振效果的铸造床身;使机床具有佳热稳定性的集成冷却介质循环系统;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;具有用预载的、无隙滚珠丝杆驱动的进给系统;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。具有损直线导轨或采用PLC控制的定量润滑铸铁导轨等。电主轴的应用使刀具主轴得到提高,而工作台转速的提高则是采用了斜齿轮副或力矩电动机。电主轴及力矩电动机具有回转精度高、无反向间隙和不用维修等优点。
大齿轮的齿数的确定要先知道减速比,然后确定大小齿轮的模数,再定出齿数(符合zui小齿数原则,尽量为奇数,齿数大小可以灵活),2者之比要等于减速比。d=mz,可以算出来分度圆直径,da=d+2ha(齿顶高),这样就能计算出大小了。而选择大齿轮的齿数有哪些基本原则呢?电主轴及力矩电动机具有回转精度高、无反向间隙和不用维修等优点。
1、每种齿制有一个zui小齿数,是防止在滚齿时产生根切的。故要大于zui小齿数。如直齿圆柱齿轮不得小于17;
2、按中心距和传动比平衡齿数与模数的关系;
3、zui好一对啮合齿轮的齿数互为质数,至少不能互为整数倍数,以免局部齿磨损严重。所以确定传动比就很重要。
齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数,一般以字母z表示。齿轮齿数选对了才能让齿轮正常使用,不然会影响使用效果影响工作效率。能够传递任意两轴间的运动和动力,传动平稳、可靠,,寿命长,结构紧凑,传动速度和功率范围广。
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