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齿轮

齿轮加工的四个阶段介绍

　　一阶段：齿坯初进入机械加工的阶

　　由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的***基准(孔和端面)的精度有着直接的关系，所以，这个阶段的齿轮加工主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。数控化由于通过将机床的各运动轴进行CNC控制及部分轴间进行联动后，具有以下优点：（1）增加了机床的功能，如滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。

　　二阶段：齿形的加工

　　对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮加工的后阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。齿轮加工如何选择材料齿轮加工形式多种多样，应用领域也是十分广泛，齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。应予以特别注意。

　三阶段：热处理阶段

　　在齿轮加工的这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。

　　四阶段：齿形的精加工阶段

　　这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到终的精度要求。在齿轮加工的这个阶段中，首先应对***基准面(孔和端面)进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。它是齿轮逐渐进行啮合并平稳的从一个齿到另一个齿传递运动，那样就使斜齿轮具有高速重载下平稳传递运动的能力。以修整过的基准面***进行齿形精加工，可以使***准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的。

六种齿轮加工的方法

齿形有多种形式，其中以渐开线齿形为常见。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，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。

5.插齿

      插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。

6.展成法磨齿

      展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。

      大齿轮的齿数的确定要先知道减速比，然后确定大小齿轮的模数，再定出齿数（符合***小齿数原则，尽量为奇数，齿数大小可以灵活），2者之比要等于减速比。d=mz，可以算出来分度圆直径，da=d+2ha（齿顶高），这样就能计算出大小了。在齿轮加工的这个阶段中，首先应对***基准面(孔和端面)进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。而选择大齿轮的齿数有哪些基本原则呢？

       1、每种齿制有一个***小齿数，是防止在滚齿时产生根切的。故要大于***小齿数。如直齿圆柱齿轮不得小于17；

　　2、按中心距和传动比平衡齿数与模数的关系；

　　3、***好一对啮合齿轮的齿数互为质数，至少不能互为整数倍数，以免局部齿磨损严重。所以确定传动比就很重要。

     齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数，一般以字母z表示。齿轮齿数选对了才能让齿轮正常使用，不然会影响使用效果影响工作效率。能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。

　　齿轮加工的方法有哪些？

　　常用的齿轮加工方法可分为以下两种：

　　1.成形法

　　这种方法制造出来的齿轮精度较低，只能用于低速的齿轮传动，常见的有铣齿、磨齿等。

　　铣齿的方法就属于成形法。铣齿时，工件安装在铣床的分度头上，用一定模数的盘状或指状的铣刀对齿轮的齿间进行铣削。当加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。铣齿特点：设备简单；刀具的成本低；生产率低；加工齿轮的精度相对比较低。

　　齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小（与齿轮的齿数有关）。

　　用成形法铣齿轮所需运动简单，不需专门的机床，但要用分度头分度，生产效率低。这种方法一般用于单件小批量生产低精度的齿轮。

　　2.展成法

　　用展成法加工齿轮时，齿轮表面的渐开线用展成法形成，展成法具有较高的生产效率和加工精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。

　　19世纪末，展成切齿法利用这样的原理切齿的机床和刀具也相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。