圓柱齒輪工藝技巧淺談
發(fā)布時(shí)間：
2014-02-21 13:52
馬 侖 吳秀艷 胡文娟
（沈陽黎明航空零部件制造有限公司，遼寧沈陽110043）
目前齒輪制造工藝的發(fā)展，很大程度上表現(xiàn)在精度等級(jí)與生產(chǎn)效率的提高。自七十年代以來，各種齒輪的制造精度，普遍提高一級(jí)左右，有的甚至2～3級(jí)，并對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性與噪音有較高的要求，而且為了提高齒面耐磨性，延長其使用壽命，對(duì)齒面進(jìn)行滲碳或滲氮等處理，使齒面達(dá)到較高的硬度，承載能力可比調(diào)質(zhì)齒輪提高2～3倍。齒輪制造工藝一般按滾齒--滲碳、淬火處理--磨齒的順序進(jìn)行加工，通過磨削加工提高硬齒面加工精度。由于工藝施工過程中需要計(jì)算滲層及磨削余量，而且計(jì)算過程較為繁瑣，不利于工程化應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，公式化程序被越來越多的使用到工程計(jì)算中，但經(jīng)驗(yàn)公式較少。為了提高齒輪加工的尺寸計(jì)算速度，根據(jù)多年編制工藝的經(jīng)驗(yàn)，提出了一套較為便利的計(jì)算方式。
以某滲碳齒輪為例，假設(shè)齒輪工藝參數(shù)為：滲碳深度要求0.7～1.1mm，齒面粗糙度要求Ra0.4μm 。從工藝方法上要求齒面留滲碳余量進(jìn)行磨齒，大致工藝路線為見下表：
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工序名稱 |
備注 |
|---|---|
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毛坯 |
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粗車 |
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滾齒 |
控制磨削余量在0.15～0.2mm之間 |
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滲碳淬火 |
滲層深度1.0～1.2mm |
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磨齒 |
磨齒達(dá)到最終精度要求 |
假定齒輪齒形參數(shù)如表中所示，
齒輪參數(shù)（假定）
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模數(shù) |
2mm |
|
齒數(shù) |
37mm |
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壓力角 |
25° |
|
分度圓上齒厚S1 |
3.142-0.036-0.072mm |
|
6齒公發(fā)現(xiàn)長度W |
33.298-0.033mm |
首先在計(jì)算滾齒齒厚和滲碳深度，我們?cè)O(shè)定一個(gè)公式：
W 滾齒=（0.2-t）×2+W。
式中：
單側(cè)公差t=T/2，T 為磨齒公法線長度公差；
W 為磨齒公法線長度；
若求滾齒的公法線長度: W 滾齒=（0.25-t）×2+W；
需要先求出磨齒公法線長度及其公差，即：將S1及其公差代入公法線長度計(jì)算公式W=mCOSα[π(k-1)+S1+zINVα]求出公法線長度，然后將得到的公法線長度及其公差代入滾齒的公法線長度計(jì)算公式中，得到滾齒時(shí)的公法線長度，從而驗(yàn)算磨齒余量Y及滲碳深度。
根據(jù)例子的參數(shù)運(yùn)算：
根據(jù)公法線長度計(jì)算公式求得磨齒齒厚W=33.298-0.033；
t=0.033/2=0.0165；
根據(jù)公式（0.2 -t）×2 +W 得W1 =33.4815；
根據(jù)公法線計(jì)算公式反求齒厚S1=3.51；
再引入齒厚公差的下偏差-0.072，即得3.51-0.072代入公法線計(jì)算公式中求得公法線長度6齒） 33.664-0.065，再與磨齒時(shí)公法線長度值進(jìn)行算術(shù)差，求得磨齒余量Y為0.183，并通過尺寸鏈運(yùn)算求得滲碳深度為0.95～1.15。
由此Y值符合0.15～0.2范圍內(nèi)。這樣通過公式運(yùn)算不但提高了編制速度而且減少了出錯(cuò)的可能，為我們?cè)诰幹茲B碳齒輪工藝時(shí)省去了不少時(shí)間。
參考文獻(xiàn)
[1]透平機(jī)械現(xiàn)代制造技術(shù)叢書編委會(huì).盤軸件制造技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社
[2]齒輪手冊(cè)委員會(huì).齒輪手冊(cè)[S].機(jī)械工業(yè)
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