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齒輪
齒輪傳動的主要類型和特點
齒輪傳動:齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來實現(xiàn)的,其基本要求之一是其瞬時角速度之比必須保持不變。齒輪傳動的分類:齒輪傳動的類型較多,按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動,可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。
直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過整個齒面而伸展開來的線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點,當齒進入更多的嚙合時,它就變成線。在直齒圓柱齒輪中,接觸是平行于回轉(zhuǎn)軸線的。在斜齒輪中,該線是跨過齒面的對角線。
它是齒輪逐漸進行嚙合并平穩(wěn)的從一個齒到另一個齒傳遞運動,那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運動的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力。當軸向力變的大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時,那就可以使人字齒輪。
雙斜齒輪(人字齒輪)是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用,這樣就消除了軸向推力。當兩個或者跟多個單向斜齒輪在同一軸上時,齒輪的齒向應(yīng)作選擇,以便產(chǎn)生小的軸向推力。
齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來實現(xiàn)的,其基本要求之一是其瞬時角速度之比必須保持不變。
齒輪傳動的分類:齒輪傳動用以傳遞空間任意兩軸間的運動和動力,按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動,可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。
(1)平面齒輪傳動的類型:平面齒輪傳動是用于兩平行軸之間的傳動,常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動等三種。根據(jù)齒向,平面齒輪傳動還可分為外嚙合、內(nèi)嚙合及齒輪與齒條的嚙合。
(2)空間齒輪傳動的類型:空間齒輪傳動是用于兩相交軸或兩交錯軸之間的傳動,常見的類型有圓錐齒輪傳動、交錯軸斜齒輪(螺旋齒輪)傳動等。
齒輪傳動的主要特點:適用的圓周速度和功率范圍廣;傳動比準確、穩(wěn)定,;工作可靠性高,壽命長;可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動;要求較高的制造和安裝精度,成本較高;不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。
詳述齒輪加工設(shè)備操作過程中的注意事項
齒輪加工設(shè)備的操作過程中主要分為啟動前、運行中以及停機操作三個部分,那么在這三個部分的操作過程中應(yīng)該注意些什么呢?
1、齒輪加工設(shè)備中插齒機心軸上的工件應(yīng)固定牢靠,同時加工多件工件的插齒時,各工件端面應(yīng)光滑平整接觸緊密,不準存留切屑、棉紗在工件接觸面上。用螺帽擰緊刀具軸上裝夾的插齒刀具。按插齒機要求,選配好插齒機掛輪和進給量,不準超負荷運轉(zhuǎn)。插齒行程應(yīng)調(diào)整好位置。這種齒輪生產(chǎn)的承載能力高,在齒輪精切之后進行淬火、表面淬火或滲碳淬火,一般齒面硬度HRC45~65。必須脫開分齒掛輪后,調(diào)整插齒快速。滾齒和切齒前,應(yīng)注意先將限位擋塊調(diào)整到適當位置,禁止在切齒中移動限位擋塊,滾切傘齒輪時,應(yīng)配平衡鐵。
2、檢查齒輪加工設(shè)備各手輪、手柄位置應(yīng)正確,且轉(zhuǎn)動輕快無阻滯。安裝好防護罩,不得任意拆除,以避免四處飛濺冷卻液。20CrNiH等可以采用滲碳淬火,如38CrMnAl則可以用氮化工藝達到較高的硬度,一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。必須先切斷總電源后,進行掛齒輪搭配,各齒輪間的嚙合間隙應(yīng)符合機床規(guī)定,搭配完后,應(yīng)先用手搖動試轉(zhuǎn)檢查,立即取下手柄,再作點動空轉(zhuǎn)復查無誤后,方準作業(yè)。
3、裝夾工件不準錘擊或敲打,以保證機床精度,用扳手緊固工件螺釘時,用力不得過猛,不準套管加壓。按加工齒輪模數(shù)調(diào)整床鞍和齒全深,以免損傷工件。
4、選擇好符合齒輪加工設(shè)備要求的滾齒刀具,錐度不符時不得安裝使用,刀架角度扳動后要緊固。在開動刨齒機前,應(yīng)先盤動手輪2~3轉(zhuǎn),觀察無誤后,方準開動機床,空運轉(zhuǎn)15min,檢查各部位是否轉(zhuǎn)動靈活,溫升正常,潤滑油路暢通無阻礙后,方準刨齒加工。使用對刀規(guī)對刨齒刀具時,應(yīng)輕觸刀尖。6、精度等級的確定是工程師綜合分析的結(jié)果,傳動要求精密、或者是高負載、交變負載……就將精度等級定高一點。必須先將刨齒機鼓輪對到零位后,方準更換搖臺和滾切掛輪。
六種齒輪加工的方法
齒形有多種形式,其中以漸開線齒形為常見。漸開線齒形常用的加工方法有兩大類,即成形法和展成法。
1.銑齒
采用盤形模數(shù)銑刀或指狀銑刀銑齒屬于成形法加工,銑刀刀齒截面形狀與齒輪齒間形狀相對應(yīng)。此種方法加工效率和加工精度均較低,僅適用于單件小批生產(chǎn)。
2.成形磨齒
也屬于成形法加工,因砂輪不易修整,使用較少。
3.滾齒
屬于展成法加工,其工作原理相當于一對螺旋齒輪嚙合。齒輪滾刀的原型是一個螺旋角很大的螺旋齒輪,因齒數(shù)很少(通常齒數(shù)z = 1),牙齒很長,繞在軸上形成一個螺旋升角很小的蝸桿,再經(jīng)過開槽和鏟齒,便成為了具有切削刃和后角的滾刀。
4.剃齒
在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運動,借助于兩者之間的相對滑移,從齒面上剃下很細的切屑,以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒,用以改善齒面接觸區(qū)位置。
5.插齒
插齒是除滾齒以外常用的一種利用展成法的切齒工藝。插齒時,插齒刀與工件相當于一對圓柱齒輪的嚙合。插齒刀的往復運動是插齒的主運動,而插齒刀與工件按一定比例關(guān)系所作的圓周運動是插齒的進給運動。
6.展成法磨齒
展成法磨齒的切削運動與滾齒相似,是一種齒形精加工方法,特別是對于淬硬齒輪,往往是的精加工方法。展成法磨齒可以采用蝸桿砂輪磨削,也可以采用錐形砂輪或碟形砂輪磨削。
齒輪加工的工藝流程
1、齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件,其中鍛件使用多。對毛坯件首先進行正火處理,改善其切削加工型,便于切削;然后進行粗加工,按照齒輪設(shè)計要求,先將毛坯加工成大致形狀,保留較多余量;
2、再進行半精加工,車、滾、插齒,使齒輪基本成型;之后對齒輪進行熱處理,改善齒輪的力學性能,按照使用要求和所用材料的不同,有調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等;后對齒輪進行精加工,精修基準、精加工齒形。