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第一章齿轮的种类及应用范围

第一节齿轮的种类

齿轮传动是目前机械传动中应用最广泛、最常见的一种传动形式。齿

轮用它的轮齿来传递力矩和运动、变换运动的方向、指示读数及变换机构

的位置等。

齿轮按轮齿齿廓曲线，可分为渐开线、摆线、圆弧线、双圆弧线齿轮

等。按其外形，可分成圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮、鼓形齿轮、非圆齿

轮等。按其传动形式，又可分为平行轴传动、相交轴传动及交错轴传动。

第二节齿轮的应用范围及特点

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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：

1.轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性。

2.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。

3.要有良好的工艺性，即要易于切削加工和热处理性能好。

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齿轮的常用材料及其力学性能见表1-3。

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

1-4。

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三、齿轮常用热处理（表1-5）

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第二节齿轮加工工艺过程

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。

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在齿轮加工工艺上，对软齿面和中硬齿面齿轮（300~400HBS），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（42~52HRC），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7级和7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1-7。

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为了齿轮在工作状态下正常啮合，对于圆周速度超过100m/s的高速

齿轮，由于运转中的热效应，应对齿面热变形进行修形。对于低速重载齿

轮，采用硬