齿轮材料
制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。
铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;
灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;
球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮;
塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
齿轮加工方法
锥齿轮的研齿和磨齿 对淬火后的锥齿轮,为了提高齿面质量和齿形精度,需要进行研齿或磨齿。
研齿 一对相配合的锥齿轮副(直齿或曲线齿)的齿面间加入研磨剂在研磨机上对研,主要用来减小齿面粗糙度以降低啮合运转噪声。研齿时需要一些附加运动使两齿轮之间的相互位移不断变动,才能研到全部齿面,提高接触质量。淬火后的锥齿轮经研齿后,齿面粗糙度可减小到R a1.25~0.63微米,齿轮运转噪声可显著降低。研齿的生产率高,研磨一对齿轮副只需要几分钟。但对齿形误差的纠正作用不大。
磨齿 主要用来消除锥齿轮淬火后的热处理变形,提高齿轮精度和接触质量。直齿锥齿轮的磨齿工作原理与双刀盘铣齿相同,区别在于用两片碟形砂轮代替两把铣刀盘,而且是在相邻两齿槽中分别磨削一个齿侧面。弧齿锥齿轮的磨齿工作原理与格利森切齿法相同,但须将端面铣刀盘换成杯形或碗形砂轮进行磨削。淬火锥齿轮经磨削后,精度可达5级,齿面粗糙度可小至Rα0.63~0.32微米。磨齿的生产率低,一般需数分钟才能磨削一齿。对于延长外摆线齿的锥齿轮,由于受刀盘与工件之间旋转速比的限制,不能进行磨齿。
齿轮术语
模数:m=D/N 径节:Pd=N/D。
节径:就是节圆的直径,D。
节圆:是一个理论圆,一对咬合的齿轮中,其节圆必互切。
压力角PA:此为两齿轮节圆公切线和压力线所夹的角,一般的压力角有 14.5 度和20度,现今多用20的压力角,以防止干涉的情形发生。压力线:两齿轮在接触时,垂直于接触面的方向即是,通常正向负荷是沿压力线的方向传递。
有效齿高(Working Depth):一对正齿轮齿冠高的和,又称工作齿高,
齿冠高(Addendum):齿顶圆与节圆半径的差。
齿根高(Dedendum):节圆与齿底圆半径的差。
齿厚(Tooth Thickness):沿节圆量测的齿厚。
齿隙(Backlash):两齿咬合时,齿面与齿面的间隙。
齿宽(Face Width):轴径方向的齿轮厚度。
齿顶隙(Clearance):两齿咬合时,一齿轮的齿顶圆与另一齿轮底间的空隙。
节点(Pitch Point):一对齿轮咬合与节圆相切的点。
基圆(Basic Circle):绘制渐开线齿形时作为基础之圆。
齿根圆(Dedendum Circle):通过齿根之圆。
法向节距(Normal Pitch):渐开线齿轮沿特定断面的同一垂线所测得的节距。
节距(Pitch):相邻两齿间相对应点的弧线距离。
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