齿轮基本知识

齿轮的种类
3、 按传动的工作条件分类 1） 开式齿轮——齿轮暴露在外 2） 闭式齿轮——置于密封箱体内
4、 按齿轮轮齿的形态分类 1） 直齿 2） 斜齿 3） 曲线齿
齿轮的种类
5、 按轮齿齿廓曲线的形状分类 1） 摆线齿形 2） 渐开线齿形 3） 圆弧齿形
6、 按齿坯形状可分为： 圆柱齿轮、锥齿轮、椭圆齿轮、 鼓形齿 轮、扇形齿轮、齿条等
柳工齿轮加工简况
柳工齿轮主要在箱体及驱动桥中 50C箱体：齿轮共有15种22件，齿轮材料为 20CrMnTi 主要种类有：直齿圆柱、内齿轮 模数有：3.25，4，6.5 3种 压力角均为20° 精度等级均为8-7-7GK 其中变位齿轮2个 主要加工工艺为①滚、剃 ②滚、剃、珩 ③滚、硬齿面 刮齿 ④滚磨、插
我国齿轮发展现状
Δ变位齿轮应用日益增多 避免根切，减少传动结构尺寸，提高齿面接触强度 在不改变结构，不增加成本条件下提高承载性能与使用 寿命。
Δ重要的齿轮传动设计为修形齿轮——不求符合理论齿廓 与理论齿向 齿顶修形（也称修缘） 齿向修鼓形 可降低轮齿变形与制造安装误差影响，降低噪音。
我国齿轮发展现状
常用切齿工艺
齿轮加工的工艺过程，因其结构形状精度等级，生 产批量和各厂生产条件的不同而采取不同的工艺 规程。 每个操作者应熟悉整个齿轮加工工艺过程，特别是 了解上下道工序的加工步骤加工位置，加工余量， 这时本道工序的加工是有益处的，尽可能做到设 计、工艺（加工）、测量基准统一和基准重合， 保证零件的加工质量。
何谓齿轮？
一个有齿的机械构件，它与另一个有 齿构件通过其共轭齿面的相继啮合，从而传 递运动或改变运动的形式，称为齿轮。
齿轮的种类
1、 按啮合方式分类： 1） 外啮合齿轮 2） 内啮合齿轮
2、 按轴线在空间的位置分类 1） 轴线平行的圆柱齿轮 2） 轴线相交的锥齿轮 3） 轴线相交的螺旋齿轮，双曲线齿轮 和蜗轮蜗杆
齿轮制造工艺过程的五个阶段
材料制备 —— 齿坯加工 —— 切齿 —— 齿坯热处理 —— 齿 坯精加工 齿坯加工必须保证基准面精度、 热处理直接决定轮齿的内在质量 齿形加工和热处理后精加工是制造的关键，也反映齿轮 制造水平。 常用轮齿加工方法：铣齿、滚齿、刨齿、扦齿、剃齿、 珩齿、梳齿、挤齿、研齿、磨齿、刮齿等
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我国齿轮发展现状
50年代 一般采用以调质热处理为主的软齿面齿轮制造 精度达8-9级。 70年代末 齿面经渗碳淬火、氮化或感应淬火处理的所谓 硬齿面齿轮开始重视。 80年代末 Δ普遍采用硬齿面 精度达6-7级 高精度可达 4-5级 Δ 双圆弧齿轮已在大功率、高转速齿轮传动装置 上推广 Δ 在应用珩齿新工艺基础上开发出超硬滚切（也 称刮齿）
△动力传动装置：小型化、高速化、低噪音、高 可靠性 △齿形：硬齿面、圆弧齿轮、行星齿轮、非圆齿 轮 △齿轮用钢材及热处理： 提高接触和弯曲应力 ——采用硬齿面（渗碳淬火） 为提高钢化韧度、改善加工性能——采用真空脱 气 为保证心部硬度、减少热处理变形 ——应用保证 淬透性钢
齿轮发展趋势
为缩短渗碳周期——推行稀土渗碳工艺 为保证加工质量、效率及减少变形 —— 重视齿坯预备热 处理（正火） △切齿：向高速、高效、高精度 硬质合金刀、多头滚刀、机床采用数控、数显 硬质合金负前角滚刀超硬滚齿代磨 Tin涂层 蜗杆式珩齿 采用CBN（立方氮化硼砂轮）蜗杆砂轮、数控磨齿机、 高效高精度 采用齿轮专用CAD软件 开拓新的磨削原理、环面蜗杆砂轮连续成形磨齿
行星传动：是一种至少有一个齿轮的集合轴线绕 中心轴线回转的齿轮传动。 特点：体积小，重量轻，速比范围大，传动效 率高，噪音小，作为增速减速与变速的传动装 置。
形 式： 渐开线行星传动 ，少齿差式行星 传动 （渐开线、摆线、谐波齿轮）
锥齿轮与准双曲面齿轮
弧齿锥齿轮——美国格里森（Gleason） 延 伸 外 摆 线 — — 瑞 士 奥 利 康 （ Oerlikon） 德国克林根贝尔格（Kingelnberg）
柳工齿轮加工简况
50C驱动桥齿轮
齿轮共有 ：7种 36件 主要种类有：直齿圆柱、直齿内齿轮、直齿锥齿轮、弧 齿锥齿轮 齿轮材料：除内齿轮为40Cr外其余均为20CrMnTi 模数有： 轮边行星齿轮副：行星轮、太阳轮、内齿轮 m6；α20°；ha0.8 差速器直齿锥齿轮、锥齿轮、半轴齿轮 m7.5；α20°；变位；ha0.8 主传动弧齿锥齿轮副： m11；α20°；β35°；ha1.788
齿轮加工
齿轮加工主要是齿坯加工与齿形的加工 对齿坯加工的要求：尺寸精度、表面粗糙度、形 位公差 齿形加工：按加工原理分主要有成形法和展成法 两大类。 成形法——使用与齿槽形状相同的成形刀具加 工出齿形。 特点：刀具简单、操作方便，一般在铣床上 一齿一齿铣成，加工精度较低，效率高。主要 有铣齿、拉齿
齿轮加工
展成法——利用齿轮啮合原理，即刀具和毛坯在 啮合运动中切削加工齿形的方法。 特点：效率高，齿轮精度高，可加工各种形状 复杂的齿轮。 主要有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿、硬 齿面刮齿、刨齿、铣齿、冷挤。 另外还可通过小（无）切削加工方法加工 齿形，主要有： 热轧齿轮、铸造齿轮、精密模锻齿
蜗杆传动
—— 用于要求单级大减速比并传递大转矩的齿 轮传动。 普通圆柱蜗杆、圆弧圆柱蜗杆、环面涡杆
我国目前设计制造水平
高 速 圆 周 速 度 最 高 达 1 5 6 m/s 最 大 功 率 为 44000KW ；制造精度为4-5级 重载齿轮：圆周速度最高达 30-50m/s；重载功 率达6000
齿轮发展趋势
常用切齿工艺
△圆柱中小模数齿轮：滚（插）齿 —— 剃（挤）齿 —— 热处理——珩齿 大中模数齿轮：调质处理——滚（插）齿 低速重载与高速：滚（插）齿 —— 渗碳淬火 —— 磨（括） 齿
△蜗轮副加工： 蜗杆加工：通常用铣削、车削、或磨削 蜗轮：滚削、但齿或多齿飞刀、剃齿
常用切齿工艺
△锥齿轮加工： 直齿、斜齿------刨齿（展成法、仿形法）、圆拉 齿、双刀盘铣齿、磨齿、成形铣刀（盘状、指 状铣刀） 曲齿锥齿轮： 弧齿锥齿轮——铣齿、磨齿 延伸外摆线——滚切 △特种齿轮加工：（包括非圆齿轮、谐波齿轮和 摆线齿轮） 采用相应的滚齿、铣齿、扦齿、磨齿等方法的 特殊应用。