万福五金(图)_齿轮设计_精密齿轮
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齿轮发展史2

19世纪后期,由于汽轮机、内燃机和其他高速重载机械要求齿轮加工的精度和生产率更高,人们重视并发展用展成法加工齿轮,滚齿法不断完善。

1897年,美国的E.R.费洛斯发明了用盘形插齿刀按展成法加工齿轮,同时创造了用大平面砂轮展成磨削插齿刀的方法。20世纪初,英国的T.汉佩奇研究了蜗杆砂轮磨齿法。20年代出现剃齿法。50年代末珩齿工艺开始应用。

1824年,英国的J.怀特开始利用指形铣刀加工时钟用的锥齿轮。

1865年欧洲时钟匠波茨创造了用刨刀按靠模仿形刨削锥齿轮的方法。1884年美国的H.比尔格拉姆首先用单刃刨刀按展成法刨削锥齿轮。

1898年,美国的J.E.格利森发明了用旋转的端面铣刀盘按展成法铣削弧齿锥齿轮。20世纪初,汽车工业迅速发展,汽车后桥传动用锥齿轮的大量制造,促进了锥齿轮加工技术的发展。


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。


齿轮加工方法:剃齿。

剃齿

 利用剃齿刀在剃齿机上对齿轮齿面进行精整加工,常作为滚齿或插齿的后续工序,一般加工余量为0.05~0.1毫米(单面),剃齿后可使齿轮精度大致提高一级,齿面粗糙度达Rɑ1.25~0.32微米。

剃齿时,剃齿刀与工件相当于无齿侧间隙的螺旋齿轮空间交轴啮合,并对工件施加径向压力,由剃齿刀带动工件旋转,剃齿刀齿面上的小槽所形成的刃口与工件齿面间相对滑移(滑移速度约25米/分左右),切下极薄的切屑。剃齿刀与工件在理论上是点接触,为了剃削全齿宽,工件必须作往复运动,每次往复运动后还要有径向进给运动。后停止进给再往复几次,可减小齿面粗糙度。往复运动方向与工件轴线一致时称为轴向剃齿,其生产率较低。

如往复运动方向与工件轴线交叉成一角度,则称为对角线剃齿或切向剃齿(交叉角为90°时),其生产率比轴向剃齿高3~4倍,但设备较复杂。如采用特殊的双曲面体剃齿刀,还可进行生产率更高的径向剃齿(也称高速剃齿)。如需要把齿部剃成鼓形,则剃齿机的工作台需要增加一个摆动机构。

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