齿形有多种形式,其中以渐开线齿形为常见。磨齿加工渐开线齿形常用的加工方法有两大类,即成形法和展成法。
1.铣齿
采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工,铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低,仅适用于单件小批生产。
2.成形磨齿
也属于成形法加工,因砂轮不易修整,齿轮,使用较少。
3.滚齿
属于展成法加工,其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。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。
4.剃齿
在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动,借助于两者之间的相对滑移,从齿面上剃下很细的切屑,以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿,用以改善齿面接触区位置。
现今我国使用的齿轮精度国家标准为GB/T10095.1-2008,其中齿轮齿部质量精度评定的多个项目可大致分为单个齿面的评定项目(齿廓偏差、螺旋线偏差)及对多个齿分析的评定项目(齿距累积偏差)。单个齿面评定的项目影响齿轮啮合时的接触情况;多个齿分析项目则影响齿轮的传动性能。
齿轮测量中心的大量应用,使修形齿轮评定项目这类微观的参数形象清楚地展现出来,并对数值进行评测。而对于有特殊要求的,如齿廓有K形、凸度和螺旋线有鼓度特定公差带的齿轮,也可以进行评估,使齿轮质量评估工作更清晰和直观。但是由于特殊修形齿轮刻意引入误差,原来单独通过误差大小评定齿轮加工质量的方式便不适用此类齿轮。
剃齿的修形要剃齿能对轮齿进行修形,就必须针对齿轮的啮合状态和热处理变形情况设计齿形和齿向。设计齿形是以渐开线为基础并考虑制造误差和弹性变形对噪声、动载荷等因素的影响加以修正的齿形。设计齿向是要求实际螺旋角与理论螺旋角有适当的允差,或使齿向为不尽相同的螺旋角以补偿轮齿在全齿宽范围内多种原因造成的螺旋角畸变的齿向,从而实现齿宽均匀受载,提高轮齿承载能力以及降低啮合噪音。
修形齿轮的修形众所周知,一对齿轮啮合时,从开始啮合到脱离啮合状态,载荷是变化的,特别是轮齿工作的中部是对轮齿交替工作,工作不平稳,啮合齿轮,因此有必要对轮齿进行齿形修形,通过对齿顶、齿根的修缘,使轮齿的啮合从修缘区平滑地过渡到理论的渐开线的齿形区,从而提高啮合质量。
修形的一般方法计算出齿轮的端面重合度通常说来,齿轮轮齿修形后其重合度不应小于,以保证齿轮啮合的平稳性,如果仅有一对轮齿啮合时即重合度,就不应进行修缘,这是因为在单齿啮合状态,对渐开线的偏离只会助长振动的发生。如当重合度接近时,修缘末端可接近节圆位置,因此须计算出齿轮的端面重合度,并根据重合度大小来确定自己的设计齿形。
剃齿的原理及特点:目前,国内的汽车齿轮加工一般采用以下两种工艺:滚磨和滚剃珩工艺。虽然磨齿能较好地提高齿轮轮齿的几何精度,但其降低噪音的效果不很理想,且投资大、生产效率低。而剃齿具有成本低、效率高、修整方便等特点,因此目前许多厂家仍采用剃齿工艺,伞齿轮,我厂考虑生产的实际状况,绝大多数齿轮也仍采用剃齿。主要是根据交错轴斜齿轮副作无侧隙啮合时在齿面上会产生相对滑动这一原理。
修形齿轮,齿轮修形主要包括齿廓修形和齿向修形。对由于齿轮制造、轮齿受载后产生的弹性变形及高速运转热变形的综合结果产生的齿距和齿形误差的修整称为齿形修形,对所产生的螺旋线误差的修整称为齿向修形。
齿向修形
通常一对齿轮只修正其中的一个齿轮的齿向,对于汽车变速器齿轮,一般修正中间轴上的齿轮。如果一个齿轮的齿向修形不能满足使用要求,粉末冶金齿轮,可在两个齿轮上进行修正。
剃齿的修形
剃齿是齿轮的一种精加工方法,它的主要工作原理是根据交错轴斜齿轮副作无侧隙的啮合时,在齿面上产生相对滑动的原理。常用的剃齿方法主要有四种:轴向剃齿、对角剃齿、切向剃齿和径向剃齿。齿向鼓形量的加工在剃齿时可直接使用成形剃齿刀来实现,仅适用于切向剃和径向剃。
磨齿的修形
剃齿是热前进行的一种轮齿精加工方法,对于精度要求高的零件,则需要采用热后加工的方法,硬齿面加工常用的工艺为磨齿。磨齿主要分展成磨削法和成型磨削法两种,齿轮磨床经过年的发展,已从单一产品演变到多系列、多规格,从传统的机械式到采用数控技术,从氧化铝砂轮到采用CBN砂轮,使机床精度、性能和加工效率不断提高,而操作日趋简捷方便。
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