齒輪材料極限應(yīng)力的高低等因素都影響
為了避開結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，仍采用普通的結(jié)構(gòu)形式，同時增大中心距及齒寬。根據(jù)廠方要求，中心距及齒寬均取成與現(xiàn)有的3m減速機(jī)（前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)）相同。但現(xiàn)有的3m減速機(jī)承載能力不足。故第二方案的主要目標(biāo)是在原有3m減速機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高承載能力，采取的主要措施：改善材料：將原鑄鋼整體大齒輪改為合金鋼鍛鋼齒圈鑲?cè)κ浇Y(jié)構(gòu)，齒輪材料牌號也進(jìn)一步提高。這樣可以提高大齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力及彎曲疲勞極限應(yīng)力，從而提高了減速機(jī)整體的接觸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度。優(yōu)選傳動比方案：以兩級接觸強(qiáng)度相近及盡可能提高彎曲強(qiáng)度為目標(biāo)，優(yōu)化傳動比分配方案，現(xiàn)有的傳動比分配計算公式一般都是以兩級接觸強(qiáng)度及齒輪總重量較小為原則導(dǎo)出的，但這些公式都是以簡化的強(qiáng)度公式為基礎(chǔ)，考慮的因素不夠全面，例如載荷大小，齒輪在軸上的位置，齒輪材料極限應(yīng)力的高低等因素都影響齒向載荷分布系數(shù)KHβ及齒間載荷分配系數(shù)KHα，從而影響接觸強(qiáng)度。本文利用計算機(jī)輔助設(shè)計對不同傳動比方案，在精確計算的基礎(chǔ)上，以兩級接觸強(qiáng)度相近及彎曲強(qiáng)度較高為主要目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選。
采用大壓力角：采用大壓力角可提高接觸、彎曲強(qiáng)度及抗膠合性能，但需特制滾刀或銑刀，并且增大軸承受力?？紤]到特制滾刀較為困難，且工期長，而特制指狀銑刀則較容易，且工期也較短，因此本方案不打算在高速級（滾齒）采用大壓力角，而只在低速級（因空刀槽窄只能銑齒）采用25°壓力角，這樣恰好可以彌補(bǔ)低速級承載能力的不足，為了盡可能地提高輪齒的抗彎強(qiáng)度，對齒根過渡曲線進(jìn)行了特殊設(shè)計。提高齒面硬度：提高齒面硬度是提高接觸強(qiáng)度及輪齒彎曲強(qiáng)度的有效措施。
降低齒輪傳動噪音的有效方法
降低齒輪傳動噪音的有效方法
1、原材料質(zhì)量控制：高質(zhì)量原材料是生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的前提條件，小模數(shù)齒輪加工用量較大的材料40Cr和45鋼制造齒輪。無論通過何種途徑，原材料到廠后都要經(jīng)過嚴(yán)格的化學(xué)成分檢驗、晶粒度測定、純潔度評定，確保原材料的質(zhì)量，其目的是及時調(diào)整熱處理變形，提高齒形加工中的質(zhì)量。
2、防止熱處理變形：齒坯在粗加工后成精鍛件，進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理，以達(dá)到：
（1）軟化鋼件以便進(jìn)行切削加工；
（2）消除殘余應(yīng)力；
（3）細(xì)化晶粒，改善組織以提高鋼的機(jī)械性能；
（4）為能處理作好組織上的準(zhǔn)備。應(yīng)注意的是，在正火或調(diào)質(zhì)處理中，一定要保持爐膛溫度均勻，以及采用工位器具，使工件均勻地加熱及冷卻，嚴(yán)禁堆放在一起。需鉆孔減輕重量的齒輪，應(yīng)將鉆孔序安排在熱處理后進(jìn)行。齒輪的熱處理采用使零件變形較小的齒面高頻淬火；高頻淬火后得到的齒面具有高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞極限，而心部仍保持足夠的塑性和韌性。為減少變形。齒面高頻淬火應(yīng)采用較低的淬火溫度和較短的加熱時間、均勻加熱、緩慢冷卻。
3、保證齒坯的精度：齒輪孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中間差左右分布，定在±0.003~±0.005mm；如果超差而又在孔的設(shè)計要求范圍內(nèi)，必須分類，分別轉(zhuǎn)入切齒工序。齒坯的端面跳動及徑向跳動為6級，定在0.01~0.02mm范圍內(nèi)。
4、切齒加工對刀具和設(shè)備的要求：對外購的齒輪刀具必須進(jìn)行檢驗，必須達(dá)到AA級要求。齒輪刀具刃磨后必須對刀具前刃面徑向性、容屑槽的相鄰周節(jié)差、容屑槽周節(jié)的累積誤差、刀齒前面與內(nèi)孔軸線平行度進(jìn)行檢驗。在不影響齒輪強(qiáng)度的前提下，提高齒頂高系數(shù)，增加0.05~0.1m,，改善刀具齒頂高系數(shù)，避免齒輪傳動齒根干涉。M=1~2的齒輪采用齒頂修圓滾刀，修圓量R=0.1~0.15m。消除齒頂毛刺，改善齒輪傳動時齒頂干涉。切齒設(shè)備每年要進(jìn)行一次精度檢查，達(dá)不到要求的必須進(jìn)行維修。操作者亦要經(jīng)常進(jìn)行自檢，特別是在機(jī)床主軸徑向間隙控制在0.01mm以下，刀軸徑跳0.005mm以下，刀軸竄動0.008mm以下。刀具的安裝精度：刀具徑向跳動控制在0.003mm以下，端面跳動0.004mm以下。切齒工裝精度，心軸外徑與工件孔的間隙，保證在0.001~0.004mm以內(nèi)。心軸上的螺紋必須在丙頂類定位下，由螺紋床進(jìn)行磨削：垂直度≦0.003mm，徑跳≦0.005mm。螺母必須保證內(nèi)螺紋與基準(zhǔn)面一次裝夾車成，墊圈的平行度≦0.003mm。
5、控制齒輪的精度：齒輪精度的基本要求：經(jīng)實踐驗證，用機(jī)械加工齒輪比較好，齒輪精度必須控制在GB10995－887~8級，線速度高于20m/s齒輪，齒距極限偏差、齒圈徑向跳動公差、齒向公差一定要穩(wěn)定達(dá)到7級精度。
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