齿轮修形原理及方法研究
成形磨齿机的齿轮修形技术研究
成形磨齿机的齿轮修形技术研究成形磨齿机是一种专用设备，用于加工齿轮。
齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各个领域，如汽车、航空航天、工程机械等。
齿轮的质量直接影响到传动效率和使用寿命，因此齿轮修形技术对于提高齿轮的质量至关重要。
齿轮修形技术是指通过磨削操作对齿轮的齿形进行调整和修正，以消除齿面偏差和齿侧间隙，提高齿轮的配合精度和传动效率。
成形磨齿机的齿轮修形技术研究旨在探究修形过程中的关键问题，提高磨齿机的加工精度和效率。
首先，成形磨齿机的齿轮修形技术研究需要对齿轮的加工工艺进行分析和优化。
齿轮加工工艺是指齿轮的成型、切削和磨削等过程，其中磨削是齿轮修形的主要工艺。
磨削过程中，磨削刀具与齿轮的相对移动产生摩擦和切削作用，将齿轮的齿形调整到设计要求。
其次，成形磨齿机的齿轮修形技术研究需要考虑到齿轮的磨削参数选取。
磨削参数包括磨削速度、前进速度和磨削深度等。
合理选择磨削参数能够提高磨削效率，降低齿轮的磨削误差。
此外，还需要考虑磨削液的选择和使用，以提高磨削质量和工艺稳定性。
第三，成形磨齿机的齿轮修形技术研究需要关注磨削刀具的设计和选用。
磨削刀具的设计和选用直接影响到齿轮修形的效果和精度。
磨削刀具应具备良好的切削性能和耐磨性能，以保证高效磨削和长期使用。
另外，磨削刀具的形状和尺寸也需要根据齿轮的不同形状和尺寸进行选择，以满足修形要求。
第四，成形磨齿机的齿轮修形技术研究还需要关注磨削过程中的磨削热和残余应力控制。
磨削过程中会产生大量的热量，如果不能有效地散热，会导致齿轮表面温度过高，造成热损伤。
为了降低磨削热对齿轮的影响，可以采取水冷、冷却液和内冷等方法。
此外，磨削过程中还会产生残余应力，这对齿轮的寿命和耐磨性能有着重要影响。
通过合理控制磨削参数和采取适当的工艺措施，可以有效降低残余应力。
最后，成形磨齿机的齿轮修形技术研究还需要关注齿轮的测量和评价方法。
齿轮修形的效果需要通过精密的测量和评价来进行验证。
齿轮传动系统啮合错位量的修形优化及结果
齿轮传动系统啮合错位量的修形优化及结
果
齿轮传动系统的啮合错位量是指实际啮合位置与理论啮合位置之间的偏差。
这种偏差会导致齿轮传动系统的性能下降、噪声增加以及齿轮磨损加剧。
因此，修形优化是一种常用的方法，用于减小或消除齿轮传动系统的啮合错位量，提高系统的运行效率和寿命。
修形优化的具体步骤如下：
啮合错位量测量：首先，需要使用专业的测量设备来准确测量齿轮传动系统的实际啮合位置，并计算出啮合错位量。
分析错位原因：根据测量结果，分析造成啮合错位的原因。
可能的原因包括齿轮加工精度、装配误差、轴向间隙等。
修形优化设计：根据分析结果，设计修形方案以减小或消除啮合错位量。
修形方案可以包括调整齿轮加工工艺、改善齿轮的几何参数、优化齿轮的啮合角度等。
修形验证：使用修形后的齿轮进行实验验证，测量修形后的啮合错位量。
如果修形效果良好，则可以进入下一步，否则需要重新调整修形方案。
结果评估：对修形后的齿轮传动系统进行全面评估，包括传动效率、噪声水平、振动情况等指标。
根据评估结果，对修形方案进行优
化或调整。
需要注意的是，齿轮传动系统的啮合错位量的修形优化是一个复杂的工程问题，需要考虑多个因素的综合影响。
实际的修形优化结果会受到齿轮材料、制造工艺、装配精度等因素的影响。
因此，在进行修形优化之前，建议进行充分的理论分析和实验验证，以确保达到预期的效果。
具体的结果将因系统和优化方案而异，需要根据具体情况进行评估。
齿轮修形原理
齿轮修形原理可以归纳为以下几个方面：
1.齿形修正：通过切削或磨削齿轮的齿面，调整齿轮的齿形参数，
如齿高、齿顶间距、齿根间距等，以改善齿轮的传动性能。
2.齿数调整：如果需要改变齿轮的齿数，可以通过切削或磨削齿
轮的齿槽来实现。
这样可以使两个齿轮的齿数匹配，以便更好
地进行传动。
3.齿轮配合调整：在一对齿轮传动中，齿轮之间的间隙和啮合角
度对传动性能有影响。
通过切削或磨削齿轮的齿面，可以调整
齿轮之间的配合间隙和啮合角度，以提高传动的平稳性和效率。
4.齿轮修形的精度控制：在齿轮修形过程中，需要控制修形的精
度，以确保齿轮的质量和精度要求。
这包括修形工具的精度、
修形过程的控制和测量检验等。
总之，齿轮修形原理是通过调整齿轮的齿形、齿数、配合间隙和啮合角度等参数，来改善齿轮的传动性能和质量，以满足特定的工程需求。
齿轮修形pppt课件
1.2.1修形区长度（修形起始点位置）的确定；
大体上分2种方法。
1）长修形区法 都修整齿顶时，主动齿轮修DA段（单齿啮合区的上界点到齿顶），
被动齿轮修EB段（齿顶到单齿啮合区的下界点），保留单齿啮合段BD 不修。这样，不修形部分小于一个基齿距。长修形区法适用于大螺旋角、 大轴向重合度的宽斜齿轮。 2）短修整区法
b —有效齿宽，mm: αt—端面压力角； Cγ—轮齿啮合刚度，N/（mm·μm），可用ISO6336中的数值，一般 齿轮可取Cγ=20N/（mm·μm）。
加工误差Δm
Δm=fpb+1/3ff
或 Δm=fpb
式中： fpb—基圆齿距偏差；
Ff—齿廓偏差。
啮入段端的被动齿轮的齿顶修整量应稍大，以避免啮入冲击。啮出
端面重合度 εα = AE / pb
式中： pb — 基圆齿距。 当1＜εα＜2时，存在双齿啮合区。在距啮合的起始点A一个基圆齿距的D点，
大轮第二个齿开始进入啮合，DE段为双齿啮合区，该D点称为小齿轮单齿啮合的 上（外）界点。当力作用在D点时齿根应力最大，D点是计算齿根弯曲应力起决 定作用的力的作用点。
2
图1 轮齿受载变形 a) 受载前 b) 受载后
下面分析一下轮齿啮合过程中的载荷突变现象。 图2为一对齿轮的啮合过程。
3
啮合线、重合度、轮齿单齿啮合的上界点和下界点
正常情况下2个齿轮的啮合线长度取决于两个齿轮的齿顶圆直径。如图4所 示，当小齿轮主动时，大轮齿顶的齿廓与小轮齿根的齿廓在A点相遇，A是啮合 的起始点，到小轮齿顶的齿廓和大轮齿根的齿廓在E点退出啮合，E点为啮合的 终止点。AE为啮合线长度。
段端的主动齿轮的齿顶修整量可稍小，因为齿轮的拖动效应，不太会产
调研报告修形对齿轮的影响样本
修形对齿轮性能影响——对有关理论学习及书刊选摘一、齿轮修形1.在机械工程中, 齿轮传动是一种应用最广机械传动形式,具备传动效率高、构造紧凑等特点。
但由于不可避免地存在制造和安装误差, 齿轮传动装置振动和噪声往往较大, 特别是在某些高速重载传动装置中, 振动和噪声对传动性能有较大影响。
齿轮修形是减少齿轮传动装置振动和噪声一种成熟而有效技术, 近年来获得了越来越广泛应用。
齿轮修形涉及齿廓修形和齿向修形。
2.齿向修形齿向修形原理:齿轮传动系统在载荷作用下将会产生弹性变形, 涉及轮齿弯曲变形、剪切变形和接触变形, 尚有支撑轴弯曲变形和扭转变形。
这些变形将会使轮齿螺旋线发生变形,导致轮齿沿一端接触, 导致载荷分布不均匀,浮现偏载现象。
齿向修形可以通过补偿形变改进传动效果。
1图1齿向修形因素1摘自《齿形齿向修形初探》2图2齿向修形理论曲线齿向修形办法:A.齿向修形普通只对小齿轮进行修形, 分为齿端修形、鼓形修形和曲面修形。
B.齿端修形由于全修形曲面较为复杂, 因此在一定传动条件下可以用齿端修形代替齿向全修形, 齿端修形是指在轮齿两端沿齿宽方向倒坡修形, 或在齿根至齿顶45°倒角也可以有效避免齿端过载。
图3齿端修形及截面图齿端修形公式:修形量:2来自《斜齿轮齿向修形研究》其中: ——齿向线角度偏差（参照GB1009—88）修形长度: 或其中: ——齿轮模数B——齿宽3C.鼓形修形齿轮齿向修形目是消除齿轮轴受载产生弯曲及扭转产生弹性变形所带来应力集中。
此外, 轴承孔座误差及受载后变形所引起轴线不平度以及高速齿轮由于离心力引起变形等因素都会对齿向修形产生一定影响。
而鼓形齿修形既减少顶啮合发生啮合冲击及噪声, 又减少因齿向误差及齿轮轴向弯曲和扭转变形而导致载荷集中, 啮合过程平稳, 载荷沿齿向分布均匀。
老式鼓形修形是对称鼓起以提高齿轮啮合效果和传动性能, 对于斜齿轮等啮合线不断变化齿轮, 可以通过调节鼓形高点位置和鼓起率来加以调节。
柴油机齿轮修形机理及方法研究
（ ｃ ａ ｉａ ｎ ｎ ｉｅｒｎ ｎ ｔｕｅ，Ｎｏｔ ｉｅｓ ｙ ｏ ｈｎ Ｍｅ ｈ ｎｃｌａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉｇｉｓｉ ｔ ｔ ｒｈ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＣ ｉａ，Ｔ ｉｕ ｎ ０ ０ ５ ｔ ａｙ ａ ３ ０ １，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
刘晓勇 ， 张 翼 ， 苏铁 熊
（ 中北 大学 机 电 工程 学 院 ，太 原 ０ ０ ５ ） ３ ０ １
摘 要 ：以 引进 的某 高 速 柴 油 机 修 形 齿 轮 为 研 究 对 象 ，研 究 其 修 形 设 计 方 法 ；采 用 三 维 接 触 有 限 元 分 析 手 段 计 算 了轮 齿 法 向 弹 性 变 形 和 沿 齿 向 周 向 变 形 ，依 据 计 算 结 果 ，分 别 对 齿 轮 进 行 了 齿 廓 和 齿 向修 形 设 计 ，并 与 原 修 形 齿 轮 设 计 值 进 行 了 比较 ，验 证 了计 算 和 分 析 的 正 确 性 ，得 到 了柴 油 机 齿 轮 修 形 的 主要 影 响 因 素 ．
ｔ ｅ ｇ ａ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｒ ｉｃ ｓ ｄ． ｈ ｅ ｒｍ ｄ ｆ ａｉ ｎ ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｕｓ ｅ ｉ
Ｋ ｅ ｏ ｄ ：Ｄｉｓ ｌｅ ｉ ｅ ｇ ａ ；Ｃｏ ｔ ｃ ｎｔ ｌｍ ｅ ； Ｇｅ ｒ ｔｅｈ ｍｏ ｉ ｃ ｔｏ ｙｗ ｒ ｅ ｅ ｎｇｎ ｅ ｒ ｎ ａ ｔｆ ｉ ｅｅ ｎｔ ｉ ｅ ａ ｅ ｔ ｄｆ ａｉｎ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ ａ ｅａｍｏ ｉｅ ｅ ｒ ｆ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｄｅｅ ｎ ｉｅａ ｎｏ ｊ ｃ ｏ ｔｄ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｋ ｄｆ ｄｇ ａ ｈｇ —ｐ ｅ ｉｓ ｌ ｇｎ ｓａ ｂｅ ｔ ｆｓ ｙ，ｔｅｄ ｓｇ ｔｏ ｆ ｉ ｏａ ｅ ｕ ｈ ｅｉｎ ｍｅｈ ｄｏ
齿轮修形
齿轮修形渐开线齿轮的修形李钊刚齿廓修整基本原理基于以下原因渐开线齿轮在实际运行中达不到理想渐开线齿轮那样的平稳而产生啮合冲击产生动载荷并影响承载能力。
•制造误差•受力元件（齿轮、箱体、轴、轴承等）的变形•运转产生的温度变形•轮齿啮合过程中的载荷突变。
以上因素均会引起齿轮的齿距改变（偏离理想齿距值）。
当主动轮的齿距小于从动轮的齿距时就会产生啮入干涉冲击当主动轮的齿距大于从动轮的齿距时就会产生啮出干涉冲击（图）。
图轮齿受载变形受载前b)受载后下面分析一下轮齿啮合过程中的载荷突变现象。
图为一对齿轮的啮合过程。
啮合线、重合度、轮齿单齿啮合的上界点和下界点正常情况下个齿轮的啮合线长度取决于两个齿轮的齿顶圆直径。
如图所示当小齿轮主动时大轮齿顶的齿廓与小轮齿根的齿廓在A 点相遇A是啮合的起始点到小轮齿顶的齿廓和大轮齿根的齿廓在E 点退出啮合E点为啮合的终止点。
AE为啮合线长度。
端面重合度εα=AEpb式中：pb基圆齿距。
当＜εα＜时存在双齿啮合区。
在距啮合的起始点A一个基圆齿距的D点大轮第二个齿开始进入啮合DE段为双齿啮合区该D点称为小齿轮单齿啮合的上（外）界点。
当力作用在D点时齿根应力最大D点是计算齿根弯曲应力起决定作用的力的作用点。
α‘t啮合角αFen载荷作用角rr小、大齿轮的节圆半径rara小、大齿轮的齿顶圆半径rbrb小、大齿轮的基圆半径pbt基齿距P节点B 小齿轮单对齿啮合区下界点D小齿轮单对齿啮合区上界点。
图齿轮的单、双齿啮合区同样在距啮合的终止点E往前一个基圆齿距的B点小轮前一个齿开始退出啮合AB段为双齿啮合区BD段为单齿啮合区该B点称为小齿轮单齿啮合的下（内）界点。
因为小齿轮的点蚀大多发生在齿根处（即AC之间）在齿面接触强度计算时以B点的赫兹压应力作为起决定作用的力的判据点。
啮合线EBDA为轮齿参加啮合的一个周期。
其中EB段和DA段为双齿啮合区BD段为单齿啮合区。
因此轮齿啮合过程中的载荷分布明显不均匀（图）。
修形内斜齿轮成形磨削技术研究
修形内斜齿轮成形磨削技术研究修形内斜齿轮成形磨削技术研究摘要：内斜齿轮是一种常用的传动元件，在工业领域中广泛应用。
本文针对内斜齿轮的成形磨削技术进行了研究，通过实验和分析得出了修形内斜齿轮磨削的关键技术，以及在实际应用中的注意事项。
研究结果表明，修形内斜齿轮磨削技术能够提高内斜齿轮的制造精度和传动效率，具有较好的应用前景。
1. 引言内斜齿轮是一种通过斜齿面传递运动和转矩的机械元件。
其外形特点是齿轮传动轴承滚动的斜面，它可以将扭矩变为推力，并且可以实现大范围的传动比。
因此，内斜齿轮广泛应用于汽车、航空、航天和工业生产等领域。
然而，内斜齿轮在制造过程中存在一些难题，如加工难度大、制造精度低等。
为了提高内斜齿轮的制造精度和传动效率，本文进行了修形内斜齿轮成形磨削技术的研究。
2. 修形内斜齿轮磨削的关键技术2.1 磨削工艺参数的选择磨削工艺参数的选择对于修形内斜齿轮磨削技术至关重要。
合理选择磨削速度、进给速度、磨削深度等参数，可以有效控制加工精度和表面质量。
实验结果表明，在磨削过程中，应尽量选择较小的磨削速度和进给速度，以避免过大的磨削热量对内斜齿轮的影响。
2.2 磨削刀具的选择磨削刀具的选择对于修形内斜齿轮磨削技术的效果有重要影响。
应尽量选择具有较高抗磨性和较好切削性能的磨削刀具。
实验结果表明，使用合适的磨削刀具可以提高内斜齿轮的表面质量和加工精度。
2.3 磨削润滑液的选择磨削润滑液对于修形内斜齿轮磨削技术的效果同样非常重要。
合适的磨削润滑液可以有效降低磨削热和摩擦系数，提高内斜齿轮的表面质量。
实验结果表明，在磨削过程中，应尽量选择含有较高润滑性能的润滑液。
3. 修形内斜齿轮磨削技术的实验研究针对修形内斜齿轮磨削技术，本文开展了一系列实验研究。
实验采用了不同的磨削工艺参数、磨削刀具和磨削润滑液，对修形内斜齿轮进行了磨削加工。
通过对实验数据的观察和分析，得出了如下结论：1) 较小的磨削速度和进给速度有利于提高内斜齿轮的表面质量和加工精度；2) 合适的磨削刀具有助于提高内斜齿轮的加工精度和表面质量；3) 含有较高润滑性能的润滑液可以有效降低磨削热和摩擦系数，提高内斜齿轮的表面质量。
齿轮修形.ppt
ko
渐开线齿廓的长修形和短修形
ko
1.2.2最大修形量
根据Walker的理论，因为单齿啮合区内B点和D点的载荷最大，其相 应的变形也最大，造成啮合的始末点E和A处产生干涉现象。
这样，主动齿轮齿顶部的最大修整量 δA=δB1+δB2 同理，从动齿轮齿顶部的最大修整量 δE=δD1+δD2 上2式中：δD1、δD2—小、大齿轮在单齿啮合上界点D点的变形量；
渐开线齿轮的修形
理
基于以下原因，渐开线齿轮在实际运行中达不到理想渐开线齿轮那样 的平稳，而产生啮合冲击，产生动载荷，并影响承载能力。 •制造误差； •受力元件（齿轮、箱体、轴、轴承等）的变形； •运转产生的温度变形； •轮齿啮合过程中的载荷突变。 以上因素均会引起齿轮的齿距改变（偏离理想齿距值）。当主动轮的 齿距小于从动轮的齿距时，就会产生啮入干涉冲击；当主动轮的齿距 大于从动轮的齿距时，就会产生啮出干涉冲击（图1）。
端面重合度 εα = AE / pb
式中： pb — 基圆齿距。 当1＜εα＜2时，存在双齿啮合区。在距啮合的起始点A一个基圆齿距的D点，
大轮第二个齿开始进入啮合，DE段为双齿啮合区，该D点称为小齿轮单齿啮合的 上（外）界点。当力作用在D点时齿根应力最大，D点是计算齿根弯曲应力起决 定作用的力的作用点。
齿廓修整是设想将相啮合齿上发生干涉的齿面部分适当削 去一些，即靠近齿顶的一部分进行修整。修整后，使载荷呈 EBDA的规律分布，使进入啮合的E点载荷为零，然后逐渐增 加到B点达到100%，从D点开始逐渐降低到推退出啮合的A点 载荷又降到零。
ko
对于斜齿轮，一个齿从一端面的齿顶(根）进入啮合，而由另 一端面的1齿根（顶）退出啮合，故修整应在轮齿的两端进行。 斜齿轮因为有轴相重合度，在任意横截面内轮齿的啮合过程有4 次载荷突变，其载荷突变量比直齿轮低，变形比直齿轮小，因此 斜齿轮的冲击、振动、噪声都比直齿轮小。
齿轮修形的初步探讨与研究
齿轮修形的初步探讨与研究齿轮是机械传动中常用的一种零件，它具有传递力和转速的功能。
随着机械行业的不断发展，对齿轮精度和效率的要求也越来越高。
在使用过程中，由于各种因素的影响，齿轮的齿形和尺寸可能会发生变化，进而影响到传动系统的性能。
为此，齿轮修形成为了一种常见的维修和改进手段。
齿轮修形的目的是通过改变齿面的形状和尺寸，使齿轮恢复原本的设计要求，提高齿轮的传动效率和精度。
齿轮修形是一项高难度的工作，需要考虑多种因素，如齿形、齿距、模数、测量数据等等。
目前，国内外已经有一些关于齿轮修形的研究和实践经验，下面将重点介绍一些齿轮修形的基本方法和技术。
一、齿轮修形的原则和方法1.1 齿形的修正在齿轮的制造和使用过程中，由于各种原因，齿面会出现变形和磨损等问题，进而导致齿形偏差。
因此，我们需要根据实际情况，对齿轮的齿形进行修正。
修正齿形的方法一般有加料与删料两种。
加料是在齿上增加一定量的材料，然后用磨削工艺将其打磨成新的齿形。
删料则是在齿上删去一定量的材料，同样通过磨削工艺将其打磨成新的齿形。
1.2 齿距的修正齿距也是影响齿轮传动性能的重要因素之一。
在使用过程中，齿距可能会出现变形和偏差。
为了使齿轮恢复正常的齿距，我们需要进行齿距的修正。
齿距的修正一般有两种方法，即拉长齿距和缩短齿距。
拉长齿距是指在原来的齿间距上增加一定量的距离，而缩短齿距则是在原来的齿间距上减少一定量的距离。
1.3 模数的变化在齿轮制造的过程中，由于加工误差、材料变化等原因，齿轮的模数可能会发生变化。
为了使齿轮恢复正常的模数，我们需要采取相应的措施进行修正。
模数的变化主要有两种情况，即增大模数和减小模数。
增大模数是指在原来的轮齿上增加一定量的材料，从而使轮齿的直径变大，而减小模数则是相反的过程。
二、齿轮修形的应用技术2.1 增量分析法增量分析法是目前比较常用的齿轮修形技术之一。
该方法主要是通过测量齿轮的实际齿形和齿距，然后通过数学模型计算出修正量，最终进行修形。
干货齿轮传动系统之齿轮修形原理及应用
⼲货齿轮传动系统之齿轮修形原理及应⽤作者：尚振国，刘辉，谢忠东，武⼒波，王迎春齿轮传动是⼀种应⽤最⼴的机械传动形式，具有传动效率⾼、结构紧凑等特点。
但由于不可避免地存在制造和安装误差，齿轮传动装置的振动和噪声往往较⼤，特别是在⼀些⼤功率传动装置中(如兆⽡级风⼒发电增速器、船⽤齿轮减速器等，以及对舒适性要求较⾼的传动装置中(如汽车变速箱等)，振动和噪声问题尤为突出。
齿轮修形是降低齿轮传动装置振动和噪声的⼀种成熟⽽有效的技术,近年来获得了越来越⼴泛的应⽤。
齿轮修形包括齿廓修形和齿向修形，本研究中作者分别介绍了其基本原理以及应⽤情况。
齿廓修形1齿廓修形原理齿轮啮合传动过程中主、被动齿轮的基节必须处处相等，从理论上讲，精确的渐开线刚性齿轮是完全能够实现上述⽬标的。
但实际中的齿轮副均为弹性体，在⼀定啮合⼒作⽤下会产⽣相应的弹性变形，使处于啮合线位置的主动轮和被动轮基节出现变化，不再相等。
如图1(a)所⽰，当齿对2进⼊啮⼊位置时，由于齿对1的变形，主动轮基节Pb1⼩于被动轮基节Pb2，轮齿啮⼊点的啮合⼒骤然增⾼，形成了通常所说的啮⼊冲击。
与此类似，如图1(b)所⽰，在齿对1即将脱离啮合接触时，由于齿对2的变形，Pb1>Pb2，主动轮齿顶将沿被动轮齿根刮⾏，形成通常所说的啮出冲击。
为了消除轮齿啮⼊和啮出冲击，通常采⽤齿廓修形的⽅法，即沿齿⾼⽅向从齿⾯上去除⼀部分材料，从⽽改变齿廓形状，消除齿对在啮⼊、啮出位置的⼏何⼲涉。
图1 齿对在啮⼊、啮出位置的⼏何⼲涉2齿廓修形的效果分析齿廓修形的参数包括修形量、修形长度和修形曲线。
图2为某⼤型风⼒发电齿轮增速箱输出级宽斜齿轮副传动⽰意图，齿轮传动参数见表1。
作者应⽤有限元接触分析技术计算了未修形和不同修形参数下各啮合齿对上载荷分配情况。
在⼩齿轮齿顶修形量为0.025mm，齿根修形量为0.05mm，修形起点为单双齿啮合交替点，修形曲线采⽤⼆次曲线的情况下，各啮合齿对上载荷的分配情况见图3。
汽车齿轮修形的工艺及其分析
1998年第10期—11—大连理工大学易建军张明徐中耀汽车齿轮修形的工艺及其分析图3图1图21概述齿轮是汽车上重要的传动零件,其设计精度及运动精度直接影响到汽车零部件的工作性能。
与其他运动机械比较而言,汽车尤其是越野、载货汽车的工作环境较恶劣,载荷变幅较宽,又因受制造和安装误差、轴系的弯曲扭转变形、轮齿的接触变形、轴承间隙等复杂因素的影响,导致汽车变速器齿轮副沿齿宽方向的齿形偏离理论轮廓,造成十分严重的载荷集中现象,从而使齿轮副的精度差,噪音加剧,寿命低。
而另一方面,随着车速的提高,轮齿所传递的功率相应增大,齿面的转速、耐磨性也需要随之而提高,因此运转中不可避免地会增加热效应,所以要求在设计时对产生的热变形进行修正,使齿轮在工作时达到正常的啮合状态。
其次,采用硬齿面齿轮后,其齿面负荷系数增加而引起的整个齿轮装置的弹性变形变得更突出了,因而有必要对反映到齿面的弹性变形进行修正,轮齿的修正技术是适应汽车大功率、高速、重载化趋势的一个重要技术。
2修形方法修形可分为修缘和修鼓。
受载齿轮在单齿对啮合时,受载轮齿会因弹性变形而产生基节误差,即主动轮基节变小,从动轮基节增大。
另外,齿轮还存在制造上的基节误差。
当啮合存在正基节误差时,主动轮上即将啮合齿的根部会提前进入啮合,与从动轮上对应的轮齿顶部发生撞击,见图1。
当啮合存在负基节误差时,啮合齿对会在齿的中部互相撞击,如图2。
为了消除这种干涉,人们设想将啮合齿面上发生干涉的齿顶(或齿根)进行适量去除。
这就是齿轮修形,在齿高方向上的修形叫修缘。
由于齿轮运转系统的变形和其制造、安装上的误差,齿轮啮合时载荷沿齿面接触线的分布是不均匀的。
如果齿轮轴不平行或其他原因造成轴两边的弯曲变形不等时,则会发生齿端局部接触现象。
即使两齿接触是在全齿宽上,轮齿也会因弹性变形造成齿面上各处的变形量不等而出现局部载荷集中的现象。
轴和齿轮在扭转变形时产生的齿面上载荷不均(见图3)。
以靠近扭矩输入端的单位载荷为最大。
齿形齿向修形在生产中的应用研究
齿形齿向修形在生产中的应用研究 高惠良 (河南石油勘探局机械制造厂,河南南阳473132)[摘要]齿轮向修形是齿轮加工的必要工艺,是提高产品质量的重要步骤。
齿形修形是以渐开线为基础,考虑制造误差和弹性形变对噪声,动载荷的影响加以修正的齿形。
齿向修形是要求实际螺旋角与理论螺旋角有适当的差值,以补偿齿轮在全工况下,多种原因造成的螺旋角有确定的齿向。
齿轮进行齿形定向修形后,还需要进行检测,才能在生产中应用。
[关键词]齿轮;齿形;齿向;修形;应用[中图分类号]TH 1321413;T G 61[文献标识码]A [文章编号]10009752(2001)增刊012902 在齿轮加工工序中滚齿和剃齿两道工序是影响齿轮精度的关键工序。
由于滚刀和剃齿刀都是标准刀具,所以加工出来的产品在装配试验中,普遍存在噪声大、动载荷不均匀现象,影响了产品质量。
在经过多次试验后,针对配套厂家的实际要求,对齿形、齿向进行修形,是齿轮加工必须进行的工艺措施,也是提高产品质量的重要步骤。
1 齿形修形在通常情况下,所说的齿形是标准渐开线齿形,当齿轮齿廓为理想(即没有形状或压力角误差)渐开线时,实测记录是一条直线。
而齿形修形(齿形精度标准规定又称设计齿形)是以渐开线为基础,考虑制造误差和弹性形变对噪声、动载荷的影响加以修正的齿形。
它可以是修正的理论渐开线,包括修缘齿形、凸齿形等。
为防止顶刃啮合,新标准中规定:齿顶和齿根处的齿形误差只允许偏向齿体内。
如图1标准的渐开线齿形,当齿轮齿廓为一理想渐开线时,实测记录曲线如图2(a )所示。
但是,实际生产中齿轮齿形存在偏差,如图2(b )为正齿顶齿形,图2(c )为负齿顶齿形。
给定齿形公差为∃f f 时,在图2(a ),(b )中只要包容实际齿形误差曲线的两条平行线之间的距离不超过∃f f 时,该齿形均合格。
当将图2(a ),2(b )重叠时,就产生了新的等效的带形公差带,如图3所示。
图1 标准的渐开线齿形 图2 实际生产中的齿形偏差 图3 带形磁带当图3的带形公差带经过变形或齿顶、齿根修缘技术要求的限定之后,就变成了K 形公差带或凸形公差带[1],这正是所需要的。
船用齿轮齿部磨齿修形方法研究与实践
船用齿轮齿部磨齿修形方法研究与实践船用齿轮产品通常采用整个齿廓与齿向修形，在生产过程中由磨削加工实现，本文针对齿轮加工实践重点分析了在成型磨齿机上实现齿部修形的关键环节，对加工方法、修形量调整方法以及计量报告分析方法进行了研究。
标签：船用齿轮；磨齿；修形；计量；引言目前，对于大功率高速或重载船用齿轮传动，由于受到轮齿变形与制造安装误差等影响，因静态齿面接触情况的改变，造成齿轮运转中的振动与偏载。
一般对6级精度以上的圆柱齿輪传动进行修形设计，通过磨齿加工实现。
1 修形方式齿轮修形方式分齿形修形和齿向修形两类。
船用齿轮类产品齿部加工根据零件相应的M（齿部参数表）表和K形图（修形参数表）来加工，在分析修形加工的技术要求前，需熟悉加工设备的加工原理和加工参数，分析零件的技术要求，得出齿向修形的修形值和齿形修形值。
如图1所示为齿轮K形图，图中上半部为齿向修形技术要求，为全齿面锥度修形，在齿宽244mm长度上修形量为40um，为齿向锥度修形，齿向精度为DIN 5级；图中下半部为齿廓修形技术要求，从图中可得齿廓的渐开线有效展开长度为60.52mm，齿形精度为DIN 6级，评定范围区间由直径表示为dNfmax=281.38mm至dFamin=331.32mm，在接触线上由渐开线展开长度表示为从32.94mm至93.46mm。
通常与K形图有对应的齿廓修形18点坐标参数表来精确描述齿形形状公差带。
图12 修形参数输入根据零件的M表在设备操作界面输入加工参数，在设备操作页面的关键参数输入中，DFf表示磨削的基础直径可在M表中得到，DNFmax 可从K表中得到；DNF SPFR 可从M表中得到，表示齿廓修形在该圆上开始，此圆表示最小有效圆直径。
首先在齿轮加工操作界面上选取齿形修形后，选取左右齿面分开修形选项，再进入修行参数操作页面，通过分析K形图对应的18点坐标参数的修形趋势和修形量，确定各齿廓分段的齿形修形参数，而不采用直接在磨齿机中输入修形坐标参数方式，因为直接。
齿轮修复工艺的研究
齿轮修复工艺的研究[摘要]齿轮在各种机器设备中得到广泛使用，受损齿轮的修复对提高生产效率，降低生产成本有着重要的意义，下面仅按齿轮的不同损伤模式，分别介绍对其修复的方法。
[关键词]齿轮修复工艺堆焊1轮齿表面损伤的修复方法1.1端面换向法修复齿轮对于齿面局部(例如一端)磨损或单工作面磨损(单向转动)的齿轮，在结构上磨损齿轮若为轴向中心平面对称时，采用端面换向(轴向调头)法修理，是经济与合适的。
例如，某些变速箱齿轮，由于经常换挡变速，其轮齿一端常出现冲击磨损，如齿轮为轴向对称结构，可调头使用，并改善冲击程度。
某些齿轮在设计时已考虑到了其局部(偏于一端)以及单工作面磨损后，便于换向修理的特殊要求。
1.2堆焊法修复齿轮齿轮磨损严重和发生严重点蚀或剥落时，可考虑用堆焊法修复。
通常，对尺寸较大而且重要齿轮的损伤用堆焊法可获得重大经济效益，并且还可尽快恢复生产。
齿轮堆焊的工艺为：焊前退火→清洗一施焊一机械加工一热处理一精加工。
(1)焊前退火其目的是为了减少齿轮内部的残余应力、细化晶粒、降低硬度便于加工，并改善组织为后续工艺准备条件。
其方法是将齿轮缓慢、均匀地加热和冷却，具体规范是升温到500℃、保温1 h后以100℃/h的速度升温到750℃、保温1.5 h再以150℃/h的速度升温到退火温度、保温2 h后冷却。
不同材质的齿轮的退火温度为防止表面氧化，加热宜放在装有木炭粉、细砂、云母屑或石灰等的退火箱中进行，而冷却可随炉或埋在干燥的黄砂或煤灰中进行。
(2)清洗其目的是减少气孔、氧化和夹渣等缺陷，并保证堆焊层的结合强度以提高焊修质量，故焊前需清洗齿轮表面的油污、锈蚀和氧化物。
其方法是：首先用汽油或70～80℃的10%氢氧化钠水溶液清洗，然后用清水洗刷；也可用钢丝刷、刮刀、砂布或砂轮彻底打磨待焊部位的毛刺、锈蚀、点蚀和剥落坑，使之露出新的金属光泽。
(3)施焊堆焊用电焊条直径可工艺选取。
焊补用钢丝及焊药，主要取决于待焊齿轮轮齿的材质。
齿轮的热变形修形
齿轮的热变形修形
齿轮的热变形修形，是指在使用齿轮的过程中由于受到热变形影响而需要进行修正的过程。
齿轮在工作过程中，由于摩擦和负载等因素，会产生热量，进而导致齿轮的热胀冷缩以及形状发生变化。
为了保证齿轮的正常工作和减少因热变形产生的尺寸误差，需要对齿轮进行热变形修形。
齿轮的热变形修形可以通过以下几种方法实现。
首先，通过控制工作温度来减少齿轮的热变形。
在设计和使用过程中，可以采取措施来降低齿轮的工作温度，如增加冷却设备、改善润滑条件等。
其次，可以通过材料选择来降低齿轮的热变形。
选择合适的材料可以提高齿轮的抗热变形能力，减少热胀冷缩对齿轮形状的影响。
此外，还可以采用预热和后热处理等热处理方法来修形。
通过控制齿轮的预热和后热处理温度，可以使其在工作过程中获得更好的热稳定性，减少热变形的影响。
最后，还可以通过制造工艺上的修形来解决齿轮的热变形问题。
通过调整齿轮的加工工艺和加工参数，可以使其形状在工作温度下得到修正，减少热胀冷缩带来的误差。
总而言之，齿轮的热变形修形是保证齿轮正常工作和减少尺寸误差的重要方法，通过控制工作温度、材料选择、热处理和制造工艺等手段，可以有效解决齿轮热变形问题。
齿轮修形的初步探讨与研究
啮合于Ｂ点时的受载变形量作为理论依据；同理，从动轮齿顶 部的最大修形量主要以轮齿啮合于ｃ点时的受载变形量作为 理论依据。
由此可见。轮齿啮人、啮出单双齿啮合临界点的变形就是 齿轮齿根、齿顶的修形量。所谓修形就是有目的地从轮齿齿廓 上切去由于基节带来的干涉部分，同时也是为ｒ减少轮齿在单 双齿啮合交替过程巾的载荷波动。 ２．２齿廓的修形方法
微分几何法是通过分析齿轮的微分几何关系和齿轮啮合 原理，改变基圃的曲率半径，将不同基圆的渐开线平滑地组合 成修形的渐开线齿面，从而达到齿面修形的目的。
弹性力学法是运用弹性力学的理论对啮合时的齿轮进行 受力分析，推出齿面弹性变形时所需的修形量。中国矿业大学 的程宜康等用这种方法确定出修形量后，还用有限元法对不同 齿顶修形最条件下的齿面接触强度进行分析，从而揭示齿顶修 形母对蕈载齿轮弹性接触应力的影响，为齿轮的设计和制造提 供理论依据。
主要原因。顶刃刮行不但使轮齿啮合时发生尖锐的噪声，而且 也容易破坏润滑油膜，使齿面金属直接互相接触。在重载高温
下，被刮行齿面金属极易被撕裂下来或转移到相对啮合齿面上 去，从而加速齿面的胶合失效。
如图３所示，ＡＢ和ＣＤ为双齿啮合区，ＢＣ为单齿啮合区，
且ＡＢ＝ＣＤ＝Ｐｈ，Ｐｈ为基节。在单双齿交替啮合极短的时间内，齿 轮受载会发生突变，这将形成严重的轮齿激振，它是高速齿轮
齿廓的修形方法主要分为经验公式法、微分几何法、弹性 力学法、函数法和有限元法。
经验公式法是根据齿轮在不同工况下工作时考虑影响齿 轮变形的各种因素，给出相应的经验公式，从而确定出修形量 的大小。天津大学的刘国华等在经验公式的基础上还提出厂考 虑轮齿弹性振动以及单双齿啮合区变化的齿轮机构多体弹性 非线性动力学模型，为齿轮修形的研究提供了方便。
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齿轮修形原理及方法研究
摘要：本文从齿轮修形的原理入手，分析了齿轮修形的原因和齿轮修形对齿轮
啮合的影响，同时介绍了几种常见的齿轮修形方法，并对齿轮修形的进展进行了
浅述。
根据实例及几何关系提出了齿轮修形量和修形高度的计算公式。
关键词：齿轮；修缘；齿向修形；齿廓修形；修缘量
一、概述
在我国机械行业中，齿轮传动是使用最广泛的传动形式，它具有速比恒定、
承载能力高和传动效率高的优点，但由于不可避免的制造、安装误差的影响（以
齿轮基节误差的影响等尤为突出），以及齿轮受力时的变形使齿轮基节产生变化（从动轮基节增大，主动轮基节减小），以至在齿轮传动中产生顶刃啮合现象，
可对齿轮进行齿高方向修形，这就是齿轮修缘。
齿轮修缘是提高齿轮传动质量的
重要措施之一，尤其对高速齿轮及高速重载齿轮传动更为重要。
二、修形原理
1、齿廓修形原理
在一对齿的啮合过程中，由于参与啮合的轮齿对数变化引起了啮合刚度变化，在极短的时间内，啮合刚度急剧变化将引起严重的激振，为使啮合刚度变化比较
和缓，为减小由于基节误差和受载变形所引起的啮入和啮出冲击，或为了改善齿
面润滑状态防止胶合发生，而把原来的渐开线齿廓在齿顶或接近齿根圆角的部位
修去一部分，使该处的齿廓不再是渐开线形状，这种措施或方法就是所谓的齿廓
修正（齿廓修形）。
2、齿向修形原理
齿轮轴或齿轮轮体受载后会发生弯曲及扭转弹性变形，此外，制造中的齿向
误差、箱体轴承座孔的误差和受载后的变形所引起轴线不平行，以及高速齿轮因
为离心力引起的变形和温差引起的热变形等，他们都会使齿面负荷沿齿宽方向发
生变化，情况严重时造成载荷局部集中，引起高负荷区的齿面破坏或折断。
高速
重载齿轮运转时温度较高，热弹变形更使负荷沿齿宽的分布复杂化，特别是小齿
轮因转速高，温度高，热变形更为显著，其影响也更大，亦应注意，齿向修形也
包括鼓形修形和齿端修形，其目的是相同的。
三、几种齿廓修形工艺方法及修形技术进展
1、利用修形滚刀滚齿实现齿廓修形
这种方法最为简便，无需调整计算。
只是在精滚齿时采用修形滚刀滚齿，修
形滚刀本身修形是靠模法在其制造过程中实现的，修形量由滚刀设计时所采用的
修形滚刀标准决定的。
2、利用磨齿机修形机构实现修形
磨齿机种类很多，其修形原理也不尽相同。
现针对常用的蝶形双砂轮磨齿机
和锥面砂轮磨齿机的修形方法分别介绍。
（1）蝶形双砂轮型磨齿机
这种磨齿机带有专门的修形机构，齿轮的修形是在采用磨削法铜鼓专门设计
的修形模板，使砂轮在预定的时间内相对齿面做一个沿砂轮轴线方向的附加运动
来实现。
这个附加运动，由修形机构通过精密液压传动来控制，实际应用中效果
很理想。
但是由于这类磨齿机价格昂贵，属稀有机床，加之磨齿本身效率低，所
以加工成本很高，因此在应用上受到很大的限制。
（2）锥面砂轮型磨齿机
这类磨齿机通用性很强，磨齿效率高，得到了广泛应用。
在这类磨齿机上进
行齿廓修形，通常是利用砂轮修整机构中的专用靠模装置，将砂轮修整成齿廓修
形基准齿条的齿槽形状。
这类磨齿机的改进型上具有齿廓修形靠模装置。
修形时
根据齿轮修形设计要求设计、制作修形模板，将砂轮修整成形。
上述两种修形方
法依赖于磨齿机上的修形机构，并要设计和制作修形模板。
3、电化学修形工艺
电化学加工的基本原理是基于电解过程的阳极溶解原理，将被加工零件作为
阳极放置于电解液中，通以直流电后零件表面金属发生阳极溶解而被去除，达到
电化学加工的目的。
在电解液的电场中，电力线密集处电流密度大，则此处的金属去除量也较多，所以有效地控制电力线的分布就可对零件表面及异形零件表面进行可控去除。
齿轮的电化学修形是在电解液中以齿轮为阳极，以另一金属件为阴极，当通
以直流电后，由于齿轮轮齿形状的特点，在齿顶部分的尖端处及其附近存在着电
力线集中现象，通过控制电力线分布即实现修缘。
齿轮的电化学修形工艺与机械方法修形相比有如下特点：
（1）齿轮电化学修形工艺不受齿面硬度限制，所需设备简单、成本低、加工效率高。
（2）齿轮电化学修形是非接触加工，无加工变形及残余应力，无切削痕迹，表面质量好，而且能同时去除飞边及毛刺等。
（3）可对旧齿轮、伞齿轮、多联齿轮及结构特殊的齿轮进行电化学修形、工艺适应性强。
总之，电化学修形工艺是一种成本低、效率高、表面质量好的新工艺，在齿
轮修形的同时可降低齿面粗糙度及提高齿形精度，所需设备简单、成本低、具有
推广价值。
4、齿轮修形技术新进展
随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，齿轮修形朝着系统优化和三维综
合修形的方向深入，这些新进展正处在不断深化和完善过程中。
会田等认为，齿轮圆周方向振动加速级与声压级成线性关系，因而选择了加
速度均方根值作为最小优化目标函数，并选择修缘量作为优化参数，约束范围在
静态修缘量两边，区间大小由载荷和啮合刚度决定。
方宗德用有限网格划分，使工作齿面由几个节点分数m个转角位置，将齿廓
修形的优化设计表达成数学规划形式。
王统等根据典型实例进行分析研究，用有
限元法对齿轮轴的变形进行了分析计算，掌握了齿轮轴的整体弹性变形和轮齿的
变形情况，首先得出了齿轮轴的三维综合弹性变形曲线，进而求得三维齿向修形
曲线。
四、利用磨齿计算调整法进行齿廓修形
对于某些不具备修形机构的磨齿机，也可以通过调整计算来实现齿廓修形。
下面就修形量给出公式进行定量计算：
1、齿轮修缘量的确定
（1）考虑轮齿受力时弹性变形的修缘量
对于一对没有制造误差的轮齿啮合，其重合度为1< <2。
在载荷作用下，由
于弹性变形使主动轮基节变小，被动轮基节变大，所以这对齿轮啮合时产生了基
节差，并出现了顶刃啮合现象，此时要求的法向修缘量即为，可将分配给两个
齿轮。
由于计算修缘量的公式很多，在此归纳为：
五、结论
试验研究证明，齿轮轮齿由于不可避免的制造和安装误差、受载变形等因素，在实际啮合过程中会产生冲击、振动和偏载，如仅考虑依靠提高制造和安装精度，必然会大大增加成本，而且也不能消除因变形造成偏载。
通过有意选择合适的齿
廓和齿向偏差来抵消或减小上述因素的不良影响，这就是齿轮修形的基本出发点。
本文通过介绍几种常用的齿轮修形工艺，浅析了齿轮修形量的计算方法。
参考文献：
[1]《齿轮手册（上册）》第2版，齿轮手册编委会.北京：机械工业出版社，2013
[2] 濮良贵，纪名刚，机械设计.北京：高等教育出版社，2001
[3]航空机械设计手册编辑组编.航空机械设计手册.北京：国防工业出版社，1999。