齿轮加工工艺分析

第一篇齿轮加工基础知识

第三章齿轮加工方法及工艺过程

第一节齿轮加工方法

一、齿轮常用材料及其力学性能

齿轮的轮齿在传动过程中要传递力矩而承受弯曲、冲击等载荷。通过一段时间的使用，轮齿还会发生齿面磨损、齿面点蚀、表面咬合和齿面塑性变形等情况而造成精度丧失，产生振动和噪声等故障。齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式也不同。选取齿轮材料时，除考虑齿轮工作条件外，还应考虑齿轮的结构形状、生产数量、制造成本和材料货源等因素。一般应满足下列几个基本要求：

! " 轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性。

# " 对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮，基体要有足够的抗弯强度与韧性。

$ " 要有良好的工艺性，即要易于切削加工和热处理性能好。

齿轮的常用材料及其力学性能见表! % $。

二、常用齿形加工方法

齿轮齿形的加工方法，有无切屑加工和切削加工两大类。

无切屑加工方法有：热轧、冷挤、模锻、精密铸造和粉末冶金等。

切削加工方法可分为成形法和展成法两种，其加工精度及适用范围见表! % &。

· !’·

第三章齿轮加工方法及工艺过程表! " # 常用的齿轮材料及其力学性能

· !2·

第一篇齿轮加工基础知识

表! " # 齿轮齿形的常用切削方法

三、齿轮常用热处理（表! " / ）

表! " / 齿轮的常用热处理及化学热处理

· !.·

第三章齿轮加工方法及工艺过程

四、齿轮齿形的机械加工余量

在实际生产中，表0 1 ,所列出的加工余量应考虑工件的结构形状、生产数量、车间设备条件及工人技术等级等各项因素，酌情修正后选取。

表0 1 , 齿轮齿形的机械加工余量（’’）

· 0&·

第一篇齿轮加工基础知识

第二节齿轮加工工艺过程

一、齿轮制造现状

机械传动具有恒功率输出、承载能力大、规率高、寿命长、可靠性高、结构紧凑等优点，广泛用于各种机械设备和仪器仪表中。齿轮传动是机械传动的主要形式。齿轮是机器的基础件，其质量、性能、寿命直接影响整机的技术经济指标，齿轮因其形状复杂、技术问题多，制造难度较大，所以齿轮制造水平在较大程度上反映一个国家机械工业的水平。

我国在发展齿轮生产方面，到!"年代末，已基本形成齿轮制造工业的完整体系。

齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。齿轮加工的工艺，因齿轮结构形状、精度等级、生产条件可采用不同的方案，概括起来有齿坯加工、齿形加工、热处理和热处理后精加工四个阶段。齿坯加工必须保证加工基准面精度。热处理直接决定轮齿的内在质量，齿形加工和热处理后的精加工是制造的关键。也反映了齿轮制造的水平。

在齿轮加工工艺上，对软齿面和中硬齿面齿轮（#"" $ %""&’(），一般工艺方法为调

质后滚齿或插齿。对大模数齿轮则采用粗滚齿—调质—精滚齿。对汽车、拖拉机、机床等齿轮，批量大，要求精度高，采用滚齿或插齿后，再进行剃齿或珩齿。齿面感应淬火的齿轮（%) $ *)&+,），其工艺为滚齿或插齿、剃齿、感应淬火，再剃齿或珩齿。对于硬齿面齿轮，一般先滚齿或插齿，有时还剃齿，热处理后精整基准面，轮齿变形大时，进行磨齿。轮齿变形较小，且精度要求在!级和!级以下的齿轮，热处理后可采用珩齿或研齿。要

求精度高且载荷不太大，且要求硬齿面的齿轮，可采用精滚齿后离子渗氮工艺。

设计合理的齿轮的性能，除材料因素外，主要取决于齿轮制造水平。目前齿轮已达到的参数和性能指标见表- . !。

表- . ! 齿轮的参数和性能指标

64/78 · )"

·