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齒輪類零件有哪些加工工藝?

2021-08-27 12:00:38

齒輪類零件有哪些加工工藝?


齒輪是一種可以相互匹配的機械零件。齒輪傳動可以完成減速、增速、轉向等功能。它在機械傳動及整個機械領域中應用廣泛??偨Y了齒輪類零件的加工工藝。


1.齒輪的功用、結構

齒輪雖然因其在機器中的不同功能而設計成不同的形狀和尺寸,但它們總是可以分為齒圈和輪體。常見的圓柱齒輪有盤類齒輪、套類齒輪、內齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條等。其中盤類齒輪應用廣。

圓柱齒輪的結構形式一個圓柱齒輪可以有一個或多個齒圈。一般來說,單齒圈齒輪具有良好的工藝性。然而,雙聯或三聯齒輪的小齒圈往往受到臺肩的影響,限制了一些加工方法的使用,通常只能使用插齒。若要求高精度的齒輪,需剃齒或磨齒時,多齒輪通常用作單齒輪的組合結構。

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2.圓柱齒輪的精度要求

齒輪本身的制造精度對整機的工作性能、承載能力和使用壽命有很大影響。根據齒輪的使用條件,對齒輪傳動提出以下要求:

1.運動精度要求齒輪能夠準確傳遞運動,傳動比是恒定的,也就是說,在轉動過程中轉角誤差不超過一定范圍。

2.工作平穩性要求齒輪傳遞運動平穩,沖擊、振動和噪聲要小。這要求限制齒輪旋轉時瞬時速比的變化小,即限制短周期內的角度誤差。

3.接觸精度齒輪輪傳遞動力時,為了防止接觸應力因載荷分布不均勻而過大,導致齒面過早磨損,要求齒輪工作時接觸均勻,并確保有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置。

4.齒側間隙要求齒輪傳動時,非工作齒面之間留有一定的間隙儲存潤滑油,以彌補溫度和彈性變形引起的尺寸變化以及加工和組裝時的一些誤差。


3.齒輪的材料

齒輪應按照使用的工作條件選用合適的材料。輪齒材質的選擇直接影響齒輪的加工性能和使用壽命。一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼,如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼,非傳力齒輪也可以用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等材料。


4.根據不同的目的,安排兩個熱處理過程:

1.坯料熱處理在坯料加工前后安排預熱處理正火或調質,主要目的是消除鍛造和粗加工造成的殘余應力,改善材料的可切削性,提高綜合力學性能。

2.齒面熱處理齒形加工后,為提高齒面的硬度和耐磨性,常進行滲碳淬火、高頻感應加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。


5.齒輪坯料的形式主要包括棒材、鍛件和鑄件

棒料用于小尺寸、結構簡單且對強度要求低的齒輪。當齒輪要求高強度、耐磨性和耐沖擊性時,鍛件和直徑大于400~600毫米的齒輪通常用于鑄造坯料。為了減少機械加工量,低精度齒輪可以直接鑄造齒輪;對于小型復雜形狀的齒輪,可以采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造、粉末冶金、熱軋、冷擠等新工藝制造齒輪坯料,提高勞動生產率,節約原材料。


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