机械产品质量检验齿轮.pptx

1 2 目录 直齿圆柱齿轮的制造 直齿圆柱齿轮的试验 第1页/共29页 制造篇 1 直齿圆柱齿轮制造发展 公元前400-200年的手工制作阶段，18世纪后的机械仿形阶段，19世纪后的机械范成加工阶段以及20世纪80年代至今的数控技术加工阶段。 齿轮加工技术在发展的过程中涌现了一些新工艺：磨料流光整加工工艺，磨-珩联合工艺。相信在不久的将来，齿轮加工技术必定会朝着数控化、智能化、高速化、集成化、环保化的方向发展。 第2页/共29页 制造篇 2 制造步骤 ①标准直齿圆柱齿轮外啮合几何尺寸计算 ②制造选材 ③绘制结构设计及齿轮零件图 ④齿坯进入机械加工 ⑤齿形的加工 ⑥热处理阶段 ⑦齿形的精加工阶段 第3页/共29页 制造篇 1 标准直齿圆柱齿轮外啮合几何尺寸计算 名称 符号 计算公式 齿距 p p = mπ 齿厚 s s = πm/2 槽宽 e e =πm/2 齿顶高 ha ha = ha*m 齿根高 hf hf = ha + c =（ha*+c*）m 全齿高 h h = ha + hf =（2ha*+c*）m 分度圆直径   d d = m z 齿顶圆直径   da da = d + 2ha = m（z + 2ha*） 齿根圆直径   df df = d ­ 2hf = m（z ­ 2ha* ­ 2c*） 基圆直径   db db = dcos= mzcos 中心距 a a = m（z1+z2）/ 2 第4页/共29页 制造篇 2 制造选材 应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。 常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。一般多采用锻件或轧制钢材。当齿轮结构尺寸较大，轮坯不易锻造时，可采用铸钢。开式低速传动时，可采用灰铸铁或球墨铸铁。低速重载的齿轮易产生齿面塑性变形，轮齿也易折断，宜选用综合性能较好的钢材。高速齿轮易产生齿面点蚀，宜选用齿面硬度高的材料。受冲击载荷的齿轮，宜选用韧性好的材料。对高速、轻载而又要求低噪声的齿轮传动，也可采用非金属材料、如夹布胶木、尼龙等。 第5页/共29页 制造篇 3 绘制结构设计及齿轮零件图 齿轮的结构形式主要与齿轮的尺寸大小、毛坯材料、加工工艺、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮结构设计时，通常是先按齿轮动的直径大小选定合适的结构形式，再由经验公式确定有关尺寸，绘制零件工作图。 （1）齿轮轴 如果圆柱齿轮齿根圆到键槽底面的径向距离e 2mt(锥齿轮e1.6m时），则可将齿轮与轴做成一体称为齿轮轴 (2) 腹板式齿轮 因齿轮的齿顶圆直径da=200～500mm，采用腹板式结构，这种齿轮通常用锻钢制造， 第6页/共29页 制造篇 4 齿坯机械加工 由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。 主要步骤： 锻造制坯、正火、车削加工 　　 第7页/共29页 制造篇 4 齿坯机械加工 锻造制坯： 热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。 正火： 获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效减少热处理变形 车削加工： 为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，提高齿坯精度确保了后序齿轮的加工质量 　　 第8页/共29页 制造篇 5 齿形的加工 对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。 主要步骤： 滚、插齿、剃齿 　　 　　 第9页/共29页 制造篇 5 齿形的加工 滚、插齿： 加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，若完成较大产能需要多机同时生产。效率低，但滚刀、插刀经过涂镀后能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。 剃齿： 径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。引进于意大利，在这项技术上已经应用成熟，加工质量稳定可靠。 　　 第10页/共29页 制造篇 6 热处理阶段 这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。 消除锻造及粗加工所引起的残余应力，改善材料的切削性能和提高综合力学性能。 齿面热处理齿形加工完毕后，为