圓柱齒輪工藝技巧淺談
發(fā)布時間：
2014-02-21 13:52
馬 侖 吳秀艷 胡文娟
（沈陽黎明航空零部件制造有限公司，遼寧沈陽110043）
目前齒輪制造工藝的發(fā)展，很大程度上表現(xiàn)在精度等級與生產(chǎn)效率的提高。自七十年代以來，各種齒輪的制造精度，普遍提高一級左右，有的甚至2～3級，并對其運轉(zhuǎn)時的平穩(wěn)性與噪音有較高的要求，而且為了提高齒面耐磨性，延長其使用壽命，對齒面進行滲碳或滲氮等處理，使齒面達到較高的硬度，承載能力可比調(diào)質(zhì)齒輪提高2～3倍。齒輪制造工藝一般按滾齒--滲碳、淬火處理--磨齒的順序進行加工，通過磨削加工提高硬齒面加工精度。由于工藝施工過程中需要計算滲層及磨削余量，而且計算過程較為繁瑣，不利于工程化應(yīng)用。隨著計算機的普遍應(yīng)用，公式化程序被越來越多的使用到工程計算中，但經(jīng)驗公式較少。為了提高齒輪加工的尺寸計算速度，根據(jù)多年編制工藝的經(jīng)驗，提出了一套較為便利的計算方式。
以某滲碳齒輪為例，假設(shè)齒輪工藝參數(shù)為：滲碳深度要求0.7～1.1mm，齒面粗糙度要求Ra0.4μm 。從工藝方法上要求齒面留滲碳余量進行磨齒，大致工藝路線為見下表：
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工序名稱 |
備注 |
|---|---|
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毛坯 |
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粗車 |
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滾齒 |
控制磨削余量在0.15～0.2mm之間 |
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滲碳淬火 |
滲層深度1.0～1.2mm |
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磨齒 |
磨齒達到最終精度要求 |
假定齒輪齒形參數(shù)如表中所示，
齒輪參數(shù)（假定）
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模數(shù) |
2mm |
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齒數(shù) |
37mm |
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壓力角 |
25° |
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分度圓上齒厚S1 |
3.142-0.036-0.072mm |
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6齒公發(fā)現(xiàn)長度W |
33.298-0.033mm |
首先在計算滾齒齒厚和滲碳深度，我們設(shè)定一個公式：
W 滾齒=（0.2-t）×2+W。
式中：
單側(cè)公差t=T/2，T 為磨齒公法線長度公差；
W 為磨齒公法線長度；
若求滾齒的公法線長度: W 滾齒=（0.25-t）×2+W；
需要先求出磨齒公法線長度及其公差，即：將S1及其公差代入公法線長度計算公式W=mCOSα[π(k-1)+S1+zINVα]求出公法線長度，然后將得到的公法線長度及其公差代入滾齒的公法線長度計算公式中，得到滾齒時的公法線長度，從而驗算磨齒余量Y及滲碳深度。
根據(jù)例子的參數(shù)運算：
根據(jù)公法線長度計算公式求得磨齒齒厚W=33.298-0.033；
t=0.033/2=0.0165；
根據(jù)公式（0.2 -t）×2 +W 得W1 =33.4815；
根據(jù)公法線計算公式反求齒厚S1=3.51；
再引入齒厚公差的下偏差-0.072，即得3.51-0.072代入公法線計算公式中求得公法線長度6齒） 33.664-0.065，再與磨齒時公法線長度值進行算術(shù)差，求得磨齒余量Y為0.183，并通過尺寸鏈運算求得滲碳深度為0.95～1.15。
由此Y值符合0.15～0.2范圍內(nèi)。這樣通過公式運算不但提高了編制速度而且減少了出錯的可能，為我們在編制滲碳齒輪工藝時省去了不少時間。
參考文獻
[1]透平機械現(xiàn)代制造技術(shù)叢書編委會.盤軸件制造技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社
[2]齒輪手冊委員會.齒輪手冊[S].機械工業(yè)
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