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机械制造

圆柱齿轮加工与工艺

时间:2015-04-01 11:11:10   作者:   来源:   阅读:3595   评论:0

第一节 概述

一、 齿轮的功用与结构特点

    齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛,其功用是按规定的速比传递运动和动力。

    齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状,但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式,可分为直齿、斜齿、人字齿等;按照轮体的结构特点,齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等,如图9-1所示。

圆柱齿轮加工与工艺

    在上述各种齿轮中,以盘形齿轮应用最广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈齿轮的结构工艺性最好,可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿;双联或三联等多齿圈齿轮(图9-1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时,小齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制,通常只能选用插齿。如果小齿圈精度要求高,需要精滚或磨齿加工,而轴向距离在设计上又不允许加大时,可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构,以改善加工的工艺性。

二、齿轮的技术要求

    齿轮本身的制造精度,对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件,齿轮传动应满足以下几个方面的要求。

(一)传递运动准确性

    要求齿轮较准确地传递运动,传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。

(二)传递运动平稳性

    要求齿轮传递运动平稳,以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。

(三)载荷分布均匀性

    要求齿轮工作时,齿面接触要均匀,以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大,引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外,还包括接触面积和接触位置。

(四)传动侧隙的合理性

    要求齿轮工作时,非工作齿面间留有一定的间隙,以贮存润滑油,补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。

    齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于分度传动用的齿轮,主要要求齿轮的运动精度较高;对于高速动力传动用齿轮,为了减少冲击和噪声,对工作平稳性精度有较高要求;对于重载低速传动用的齿轮,则要求齿面有较高的接触精度,以保证齿轮不致过早磨损;对于换向传动和读数机构用的齿轮,则应严格控制齿侧间隙,必要时,须消除间隙。

    B10095?88中对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级,从1~12顺次降低。其中1~2级是有待发展的精度等级,3~5级为高精度等级,6~8级为中等精度等级,9级以下为低精度等级。每个精度等级都有三个公差组,分别规定出各项公差和偏差项目,见表9?1。

表9—1齿轮公差组

公差组

公差及偏差项目

对传动性能的影响

F’i、△Fp(△Fpk)、△F”i、△Fr、△Fw

传递运动准确性

f’I、△ff、△fpt、△fpb、△f”I、△fpb

传动平稳性、噪声、振动

△Fβ、△Fpx

承载均匀性


标签:圆柱齿轮加工 工艺 齿轮 齿轮工艺 
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