1、第 講 第 頁(yè) 共 頁(yè)七、 圓柱齒輪加工 一. 概述1.圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功用按一定速比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力結(jié)構(gòu)齒圈直齒、斜齒、人字齒輪體盤(pán)類(lèi)、套類(lèi)、軸類(lèi)、齒條等 2.圓柱齒輪的技術(shù)要求分析（1）圓柱齒輪傳動(dòng)精度要求 1） 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性一轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差小，保證運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確2） 傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性一齒內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差小，瞬時(shí)變化小，減少振動(dòng)沖擊噪聲3） 載荷分布均勻性齒面接觸良好，載荷分布均勻，以免齒面磨損4）傳動(dòng)側(cè)隙合理性齒面間有間隙，貯存潤(rùn)滑油，補(bǔ)償變形，以免卡死燒傷國(guó)標(biāo)GB10095-88漸開(kāi)線圓柱齒輪精度：1、2級(jí)有待于發(fā)展，35級(jí)高精度，68中等精度，912低精度分為三個(gè)公差組： 公差組：切向綜合誤差，徑

2、向綜合誤差，齒距累積誤差，K個(gè)齒距累積誤差，齒圈徑向跳動(dòng)公差，公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差公差組：一齒切向綜合誤差，一齒徑向綜合誤差，齒形公差，齒距極限偏差，基圓齒距極限偏差，螺旋線波度公差公差組：齒向公差，接觸線公差，軸向齒距的法向極限偏差。齒輪副側(cè)隙齒厚偏差用C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S表示齒厚的上、下偏差分別用兩種字母表示（2）圓柱齒輪的齒坯精度要求基準(zhǔn)孔（或軸）的直徑公差，基準(zhǔn)端面的端面跳動(dòng)3.齒輪的材料、毛坯及熱處理（1）齒輪的材料及熱處理一般精度齒輪中碳鋼、中碳合金鋼（如45、40Cr）調(diào)質(zhì)或表面淬火低速重載齒輪低碳合金鋼（如20CrMnTi）滲碳淬火、碳氮共滲非傳

3、力齒輪不淬火鋼、鑄鐵、工程塑料等（2）齒輪的毛坯棒料小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度低的齒輪鍛件強(qiáng)度高、耐磨耐沖擊的齒輪，批量小尺寸大自由鍛，批量大模鍛鑄件鑄鋼件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大的齒輪鑄鐵件受力小無(wú)沖擊的開(kāi)式齒輪，可鑄出輪齒4.4.2 齒輪零件的齒形加工成形法銑齒、拉齒、成形磨齒展成法滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒1.銑齒齒形銑刀加工齒面m8盤(pán)狀銑刀 m8指狀銑刀精度低，IT9，Ra6.33.2，生產(chǎn)率低不需專(zhuān)用設(shè)備，銑刀簡(jiǎn)單，價(jià)格低單件或修配生產(chǎn)、低精度齒輪2.滾齒 相當(dāng)于齒輪齒條的嚙合滾刀蝸桿開(kāi)槽和鏟齒，具有切削刃和后角旋轉(zhuǎn)齒條連續(xù)移動(dòng)分度圓沿節(jié)線作無(wú)滑動(dòng)純滾動(dòng)滾刀切削刃的包絡(luò)線形成漸開(kāi)線齒形 工藝特

4、點(diǎn)：通用性好可加工模數(shù)和壓力角相同的直齒輪、斜齒輪，蝸輪精度78級(jí)，可達(dá)6級(jí)，Ra3.21.6。生產(chǎn)率高，應(yīng)用廣質(zhì)量：傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性滾刀和齒輪的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化夾具、齒坯誤差齒輪偏心徑向誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差展成運(yùn)動(dòng)不準(zhǔn)確切向誤差傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性滾刀制造、安裝誤差齒形誤差承受載荷均勻性?shī)A具導(dǎo)軌誤差，滾刀進(jìn)給與工件中心不平行齒向誤差滾齒：傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較高（切向誤差較?。﹤鬟f運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差（齒形誤差較大）承受載荷均勻性較好（齒向誤差較小）硬質(zhì)合金滾刀硬齒面半精滾或精滾，精度7級(jí)，生產(chǎn)率高3.插齒相當(dāng)于一對(duì)圓柱齒輪相嚙合插齒刀齒輪磨出前后角以形成切削刃，嚙合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)線形成齒形工藝特點(diǎn)：應(yīng)用廣加

5、工直齒輪、多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪，扇形齒輪、齒條精度78級(jí)，Ra1.6往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有空行程，剛度差，生產(chǎn)率較低多用于中小模數(shù)齒輪的加工質(zhì)量：運(yùn)動(dòng)多，傳動(dòng)鏈復(fù)雜，切向誤差大傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性比滾齒低插齒刀制造刃磨方便，精確，齒形誤差小傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性比滾齒高往復(fù)頻繁，導(dǎo)軌磨損，刀具剛性差，齒向誤差大承受載荷均勻性比滾齒差輪齒被切削的次數(shù)多，即包絡(luò)線多插齒齒面粗糙度Ra值較小硬質(zhì)合金插齒刀加工淬硬齒輪，精度67級(jí)，Ra0.40.8，工藝簡(jiǎn)單，成本低4.剃齒相當(dāng)于一對(duì)斜齒輪空間交叉嚙合剃齒刀高精度斜齒輪，開(kāi)槽形成切削刃剃齒刀高速正反轉(zhuǎn)，帶工件自由對(duì)滾相對(duì)滑移，剃下切屑工藝特點(diǎn)：精度67級(jí)，Ra0.80.2，生產(chǎn)率

6、高，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便刀具耐用度高，刀具昂貴，修磨難成批大量生產(chǎn)未淬硬齒輪精加工質(zhì)量：無(wú)強(qiáng)制展成運(yùn)動(dòng)，對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性提高不多或無(wú)法提高對(duì)傳動(dòng)平穩(wěn)性和承載均勻性都有較大提高齒面粗糙度值較小剃前齒形加工以滾齒為好高性能高速鋼刀具（含鈷、鉬成分高）硬齒面精加工，精度7級(jí)，Ra0.81.65.珩齒與剃齒相似珩磨輪磨料與環(huán)氧樹(shù)脂等材料混合澆鑄或熱壓成斜齒輪珩磨輪帶齒輪高速正反轉(zhuǎn)相對(duì)滑動(dòng)，磨粒切削低速磨削、研磨和拋光質(zhì)量：對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性誤差的修正能力較強(qiáng)對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性誤差修正能力較差對(duì)承受載荷均勻性誤差有一定的修正能力表面粗糙度Ra0.80.2,不燒傷，表面質(zhì)量好 工藝特點(diǎn)：珩齒設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低

7、，生產(chǎn)率高成批大量中淬火后齒形的精加工精度67級(jí)6.磨齒工藝特點(diǎn)：高精度齒面加工，精度46級(jí)，最高3級(jí)，Ra0.80.2，可磨淬硬齒面成本高，生產(chǎn)率低硬齒面光整加工 展成法常用。按砂輪形狀，分為：1）碟形砂輪磨齒兩片砂輪傾斜安裝，構(gòu)成齒條的齒面，精度35級(jí)，生產(chǎn)率低2) 錐形砂輪磨齒砂輪修整成假想齒條的齒廓，精度56級(jí)，生產(chǎn)率較高 3) 蝸桿砂輪磨齒砂輪蝸桿狀，運(yùn)動(dòng)與滾齒相同，精度45級(jí)，生產(chǎn)率高大批量生產(chǎn)齒輪精加工三. 圓柱齒輪加工工藝分析1.圓柱齒輪加工工藝過(guò)程大致工藝路線：毛坯制造及熱處理齒坯加工齒形粗加工齒圈熱處理精基準(zhǔn)修正齒形精加工檢驗(yàn)。2.圓柱齒輪加工工藝過(guò)程分析（1）定位基準(zhǔn)的選

8、擇盡量基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一盤(pán)類(lèi)齒輪內(nèi)孔和一端面定位基準(zhǔn)重合專(zhuān)用心軸定位精度高成批生產(chǎn)盡量在一次安裝中同時(shí)加工內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面批量小不采用專(zhuān)用心軸，也可選外圓定位，找正法軸類(lèi)齒輪兩頂尖孔定位；軸徑和一端面定位（2）齒坯加工加工工藝輪體結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求和生產(chǎn)類(lèi)型盤(pán)類(lèi)齒輪的齒坯加工：1）大批量多刀車(chē)?yán)嗟盾?chē)多刀半自動(dòng)車(chē)床粗車(chē)外圓、端面和內(nèi)孔 內(nèi)孔定位、端面支承拉花鍵孔或圓柱孔 內(nèi)孔在精密或可脹心軸定位，多刀半自動(dòng)車(chē)床精車(chē)外圓、端面2）中小批圓柱孔粗車(chē)精車(chē)臥式車(chē)床粗車(chē)齒坯各部分 一次安裝精車(chē)內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面，保證端面對(duì)內(nèi)孔的圓跳動(dòng)要求內(nèi)孔在心軸定位精車(chē)外圓及端面花鍵孔粗車(chē)?yán)?chē)臥式車(chē)床粗車(chē)齒坯外圓、端面和花鍵底孔花鍵底孔定位，端面支承拉花鍵孔花鍵孔在心軸定位精車(chē)外圓、端面（3）齒形加工方案選擇8級(jí)以下：調(diào)質(zhì)齒輪滾齒或插齒淬硬齒輪滾（插）齒齒端加工熱處理修正內(nèi)孔熱處理前的齒形加工精度應(yīng)提高一級(jí)67級(jí)：剃珩方案：滾（插）齒齒端加工剃齒表面淬火修正基準(zhǔn)珩齒生產(chǎn)率高、設(shè)備簡(jiǎn)單成本低成批或大批大量磨齒方案：滾（插）齒齒端加工滲碳淬火修正基準(zhǔn)磨齒生產(chǎn)率低單件小批或淬火后變形大的齒輪硬滾、硬插、硬剃：滾齒齒端加工齒面熱處理修正基