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降低精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)噪聲的有效措施

　　隨著機(jī)械工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，在某些領(lǐng)域內(nèi)對(duì)精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)的噪聲指標(biāo)提出了越來越高的要求（如某種型號(hào)的三級(jí)行星減速器的噪聲指標(biāo)是52dB），特別是在分貝值達(dá)到的情況下，還提出沒有雜音的問題。經(jīng)過多年的努力和不懈地實(shí)踐，我們得出了一些有效降低精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)噪聲的措施。分型面的表示方法有：1）相向分開2）單向分開3）順序分開分型面的分類有：1）按分型面的數(shù)目，有單分型面，雙分型面和多分型面三種。

　　一．保證原材料的質(zhì)量

　　制造精密塑膠齒輪模具常用的材料是40Cr、20CrMnTi、40CrNi等合金鋼及45鋼。為了保證原材料的質(zhì)量，我們采取購貨的方法，也就是選購像首鋼、寶鋼、邯鋼等鋼廠生產(chǎn)的鋼材，到廠后還須經(jīng)過嚴(yán)格的化學(xué)成分檢驗(yàn)、晶粒度測(cè)定和純潔度評(píng)定，其目的是便于及時(shí)調(diào)整熱處理工藝，控制熱處理變形，提高齒形加工的質(zhì)量?？紤]到偏心和模制公差，輪齒需減薄或略微向外拉開以便有足夠的間隙，齒輪外徑公差比大實(shí)體小，避免干涉。

　　隨著機(jī)械工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，在某些領(lǐng)域內(nèi)對(duì)精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)的噪聲指標(biāo)提出了越來越高的要求（如某種型號(hào)的三級(jí)行星減速器的噪聲指標(biāo)是52dB），特別是在分貝值達(dá)到的情況下，還提出沒有雜音的問題。經(jīng)過多年的努力和不懈地實(shí)踐，我們得出了一些有效降低精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)噪聲的措施。精密塑膠齒輪模具的各項(xiàng)誤差以及表面粗糙度幾乎都對(duì)傳動(dòng)噪聲有重要影響。

　　切齒加工中的措施

　　1.精密塑膠齒輪模具刀具：①對(duì)外購的精密塑膠齒輪模具刀具，全部進(jìn)行檢驗(yàn)，必須達(dá)到A要求，達(dá)不到要求的精密塑膠齒輪模具刀具，須全部進(jìn)行精鏟磨；②精密塑膠齒輪模具刀具全部采用鍍鈦處理，提高刀具耐用度，改善刀具齒頂部分的磨損，防止精密塑膠齒輪模具根部圓弧過大；③m=0.3～0.8的精密塑膠齒輪模具采用頂切滾刀；m=1～2的精密塑膠齒輪模具采用齒頂修圓滾刀，修圓量R=0.1m～0.15m；輪齒利用相同的傳動(dòng)路徑產(chǎn)生相同的回轉(zhuǎn)效果，主動(dòng)輪通過傳動(dòng)路徑推動(dòng)被動(dòng)輪，路徑由通過節(jié)點(diǎn)的皮帶從一個(gè)基圓輪離開移向另一個(gè)基圓輪。④改善精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)時(shí)的齒頂干涉，在不影響精密塑膠齒輪模具強(qiáng)度的情況下，提高齒頂高系數(shù)，加大（0.05～0.1）m；改善刀具齒頂耐用度，避免精密塑膠齒輪模具傳動(dòng)時(shí)齒根干涉。

　　2.切齒加工過程：①切齒設(shè)備由機(jī)動(dòng)處每年進(jìn)行一次精度檢查，達(dá)不到要求的必須檢修，特別是機(jī)床主軸的徑向間隙須控制在0.01mm以下，刀軸徑跳0.005mm以下，刀軸竄動(dòng)0.008mm以下，刀具徑跳控制在0.003mm以下，端跳0.004mm以下；基本齒條方法的大好處是允許被切制的齒輪相互之間可以任意配對(duì)正常嚙合，而精密塑膠齒輪模具通常針對(duì)大批量應(yīng)用而設(shè)計(jì)。②切齒工裝的心軸外徑與工件孔的間隙須保證在0.001～0.004mm以內(nèi)；心軸上的螺紋須在兩定位下，由螺紋磨床磨削加工，要保證垂直度≤0.003mm，徑跳≤0.005mm；工裝并緊螺母必須保證內(nèi)螺紋與基準(zhǔn)面一次裝夾車成，墊圈的平行度也要≤0.003mm；③加工好的精密塑膠齒輪模具件必須經(jīng)過專職檢驗(yàn)員的測(cè)評(píng)，檢驗(yàn)項(xiàng)目為Fw、Fr、Fi″、fi″、Fβ、Ff。

精密塑膠齒輪模具是如何設(shè)計(jì)的？

　　目前幾乎所有的直齒精密塑膠齒輪模具都是模制加工，其模腔是用線切割加工的。設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)完全理想化的數(shù)字化齒輪，然后通過線切割加工成實(shí)體齒輪。

　　漸開線齒輪傳動(dòng)本質(zhì)同于交叉皮帶傳動(dòng)。輪齒利用相同的傳動(dòng)路徑產(chǎn)生相同的回轉(zhuǎn)效果，主動(dòng)輪通過傳動(dòng)路徑推動(dòng)被動(dòng)輪，路徑由通過節(jié)點(diǎn)的皮帶從一個(gè)基圓輪離開移向另一個(gè)基圓輪。公法線長(zhǎng)度變動(dòng)是反映齒輪牙齒分布不均勻的大誤差，這個(gè)誤差主要是滾齒機(jī)工作臺(tái)蝸輪副回轉(zhuǎn)精度不均勻造成的，還有滾齒機(jī)工作臺(tái)圓形導(dǎo)軌磨損、分度蝸輪與工作臺(tái)圓形導(dǎo)軌不同軸造成，再者分齒掛輪齒面有嚴(yán)重磕碰或掛輪時(shí)咬合太松或太緊也會(huì)影響公法線變動(dòng)超差。交叉皮帶傳動(dòng)的很多參數(shù)和齒輪傳動(dòng)完全一致，如基圓、節(jié)圓、壓力角和基圓切線長(zhǎng)度等。

　　精密塑膠齒輪模具該如何檢測(cè)？

　　由于存在非均勻收縮現(xiàn)象，因而不能只是簡(jiǎn)單測(cè)量齒輪的中徑來決定收縮率，或進(jìn)一步與標(biāo)準(zhǔn)齒輪（測(cè)量齒輪）進(jìn)行嚙合來確定齒輪的形狀誤差，而必須對(duì)整個(gè)齒輪進(jìn)行檢測(cè)。一個(gè)可能的方法是將所有齒的漸開線齒形進(jìn)行掃描測(cè)量，并以理想齒形為基準(zhǔn)對(duì)該齒形進(jìn)行佳擬合。參數(shù)選擇不當(dāng)，重合度過小，齒廓修形不當(dāng)或沒有修形，精密塑膠齒輪模具箱結(jié)構(gòu)不合理等。擬合圖中的跡線代表相對(duì)于理論齒形的齒形誤差，沿著齒輪圓周齒形誤差跡線的傾斜變動(dòng)，表示齒輪的偏心。經(jīng)過偏心補(bǔ)償后的結(jié)果表明，齒輪因收縮達(dá)到每10mm上0.09mm的誤差，造成了很大的徑向跳動(dòng)，被測(cè)齒輪的齒厚比規(guī)定值大了許多。