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齒輪

齒輪加工時出現(xiàn)齒輪變形的問題

關于齒輪熱處理畸變的情況很復雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。機械加工產(chǎn)生的殘留應力，熱處理過程的熱應力、組織應力都會對變形產(chǎn)生一定的影響。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結構形狀設計、整個工藝過程、技術要求、機加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時單從熱處理方面采取措施來解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應措施，排除或減弱。在這個階段中除了加工出基準外，對于齒形以外的次要表面的加工，也應盡量在這一階段的后期加以完成。

齒輪作為機械傳動裝置中的主要零件，其應用十分廣泛。塑料齒輪因其質(zhì)量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點在很多領域已經(jīng)逐步替代了金屬齒輪。模具是影響塑料齒輪注射成形質(zhì)量的關鍵因素，如何提高模具設計的質(zhì)量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關鍵共性問題。同時，由于塑料齒輪在注射成形過程中會發(fā)生收縮，如何對模具的型腔進行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設計中的難點。因此，本文對塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進行了研究與開發(fā)。本文首先分析了漸開線齒輪齒廓的形成原理及其相關特性，結合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。然后本文對參數(shù)化建模技術進行了研究，采用關系表達式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過人機交互實現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶只需輸入的齒輪的關鍵參數(shù)就可以自動創(chuàng)建相應類型的齒輪?；谏鲜龌A，本文在UG NX平臺上開發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設計、模架/標準件設計、澆注系統(tǒng)設計、冷卻系統(tǒng)的設計等。通過該系統(tǒng)的應用，用戶不但可以快速有序的進行塑料齒輪注射模設計，還能自動獲得型腔修正結果，極大的提高了模具設計的效率和質(zhì)量，縮短了模具設計周期。而大壓力角齒輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負荷增大，因此僅用于特殊情況。

國際齒輪產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要有以下幾方面，首先，動力傳動齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發(fā)展，于是特殊齒輪的應用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制成了齒輪設計方面的一些特點；其二，由于機械設備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了，如高速齒輪的傳遞功率為1000-30000kw；第三，由于硬齒面齒輪廣泛應用，以及高速、要求的齒輪日益增多，因此要求磨齒加工，在效率和質(zhì)量上都要提高；20CrNiH等可以采用滲碳淬火，如38CrMnAl則可以用氮化工藝達到較高的硬度，一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。此外，關于齒輪材料與熱處理隨著便自面齒輪的發(fā)展，也逐漸受到人們的重視。據(jù)中國齒輪專業(yè)協(xié)會副會長王聲堂表示，目前我國齒輪生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品在疲勞壽命與噪聲指標上與國外先進水平表現(xiàn)出來很大的差距，主要與材料和熱處理水平有很大關系。

　　齒輪的潤滑方式有哪些？

　　齒輪不同于普通的輪子，它是帶齒的，如果沒有潤滑油，齒輪在使用的過程中就會出現(xiàn)很嚴重的摩擦，可能使用不到多少時間，就會出現(xiàn)嚴重的問題。齒輪潤滑對于齒輪來說是十分重要的，只有選擇正確的潤滑方式才能保證齒輪的正常工作。

　　浸油潤滑

　　浸油潤滑只適用于低速齒輪箱。潤滑油的加注量直接影響著齒輪的工作結果。通常浸沒在油中的齒輪分度圓周切向速度ν<10/s的臥式齒輪箱，齒輪浸沒油中的高度為1到2倍齒全高，錐齒輪的為齒寬高度，立式齒輪箱的浸沒油中的高度為齒寬的1到1/3。大齒輪鑄件的缺陷例如氣孔，夾渣有時會在大齒輪產(chǎn)品的內(nèi)部，這些氣孔、夾渣我們不易發(fā)現(xiàn)，此時就要用到無損探傷，無損探傷可以發(fā)現(xiàn)這些缺陷，大型齒輪鑄件的無損探傷就顯得尤為重要。

　　精銑齒輪

　　當潤滑油黏度與浸沒油中的齒輪切向速度和本體溫度不協(xié)調(diào)時油將被離心力甩掉，輪齒進入嚙合時沒有足夠的潤滑油膜，齒面將處于邊界潤滑或干摩擦狀態(tài)，齒輪將發(fā)生振動，當齒面發(fā)生擦傷膠合時就會出現(xiàn)噪聲和雜音。因此潤滑油不僅要有合適的黏度而且還要具有不受外來剪切作用的影響，保持一定黏度，而且必須具有良好的黏附性能和與溫度變化的適應性，保證在齒面形成一定的潤滑油膜。磨齒加工曾被認為是一種用于航空或其它高技術領域的昂貴齒輪加工手段。

　　強制潤滑

　　強制潤滑是將潤滑劑以0.05到0.2MP的壓力噴入需要潤滑的部位，提供充足的供油量，及時地將嚙合產(chǎn)生的熱量帶走的潤滑方式。

　　預防齒輪噪音的產(chǎn)生，你可以這樣做！

　　1.載荷

　　針對載荷主要是依舊齒輪的承受的生產(chǎn)重量而言，因此，在對相應生產(chǎn)產(chǎn)品進行齒輪選擇時，要依舊產(chǎn)品所能承受的生產(chǎn)重量而定，即根據(jù)不同產(chǎn)品所重量對齒輪進行適當?shù)恼{(diào)換，避免部分齒輪傳動過程中不能承受相應的重量產(chǎn)生噪音。

　　2.振動的頻率

　　部分齒輪之間由于摩擦大，速度快，造成振動速度過快而產(chǎn)生噪音，在對齒輪進行設計中，應當注意齒輪的運動速度，即在一定時間內(nèi)規(guī)定其應當運行的周數(shù)，而不是任其過快轉(zhuǎn)動。

　　3.齒輪摩擦

　　正如上面說到的，齒輪之間摩擦過大，振動過大，相應產(chǎn)生的噪音也會很大，為減少齒輪之間的摩擦，在選擇齒輪時盡量應當選擇外表平滑的齒輪，切記不能選擇外表粗糙，摩擦力大的齒輪，此外，也可以在齒輪中注入潤滑劑，提升齒輪件的有效運轉(zhuǎn)。

　　4.軸承運動

　　不僅要求設計這對齒輪軸承的設計，也包括了檢驗者對齒輪軸承周數(shù)的監(jiān)管，要求，設計者對設計的試論軸承保證期能夠承受齒輪傳動中應該能承受的額誤差，以及設計齒輪中出的可能存在一定合理范圍內(nèi)的設計缺陷。