文檔齒輪傳動(dòng)

齒輪-傳動(dòng)輪緣上有齒能連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件。齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件，齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。目錄1發(fā)展起源2用途應(yīng)用3注意問題4相關(guān)計(jì)算折疊編輯本段發(fā)展起源折疊歷史在西方，公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機(jī)械問題》中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問題。希出土的古希臘齒輪裝置出土的古希臘齒輪裝置臘著名學(xué)者亞里士多德和阿基米德都研究過齒輪，希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺(tái)邊緣上均勻地插上銷子，使它與銷輪嚙合，他把這種機(jī)構(gòu)應(yīng)用到刻漏上。這約是公元前150年的事。在公元前100年，亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計(jì)，在里程計(jì)中使用了齒輪。公元1世紀(jì)時(shí)，羅馬的建筑家畢多畢斯制作的水車式制粉機(jī)上也使用了齒輪傳動(dòng)裝置。到14世紀(jì)，開始在鐘表上使用齒輪。東漢初年(公元1世紀(jì))已有人字齒輪。三國時(shí)期出現(xiàn)的指南車和記里鼓車已采用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。晉代杜預(yù)發(fā)明的水轉(zhuǎn)連磨就是通過齒輪將水輪的動(dòng)力傳遞給石磨的。史書中關(guān)于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的最早記載，是對(duì)唐代一行、梁令瓚于725年制造的水運(yùn)渾儀的描述。北宋時(shí)制造的水運(yùn)儀象臺(tái)(見中國古代計(jì)時(shí)器)運(yùn)用了復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)。明代茅元儀著《武備志》(成書于1621年)記載了一種齒輪齒條傳動(dòng)裝置戰(zhàn)國末期鐵質(zhì)青銅齒輪戰(zhàn)國末期鐵質(zhì)青銅齒輪。1956年發(fā)掘的河北安午汲古城遺址中，發(fā)現(xiàn)了鐵制棘齒輪，輪直徑約80毫米，雖已殘缺，但鐵質(zhì)較好，經(jīng)研究，確認(rèn)為是戰(zhàn)國末期(公元前3世紀(jì))到西漢(公元前206~公元24年)期間的制品。1954年在山西省永濟(jì)縣蘗家崖出土了青銅棘齒輪。參考同坑出土器物，可斷定為秦代(公元前221~前206)或西漢初年遺物，輪40齒，直徑約25毫米。關(guān)于棘齒輪的用途，迄今未發(fā)現(xiàn)文字記載，推測可能用于制動(dòng)，以防止輪軸倒轉(zhuǎn)。1953年陜西省長安縣紅慶村出土了一對(duì)青銅人字齒輪。根據(jù)墓結(jié)構(gòu)和墓葬物品情況分析，可認(rèn)定這對(duì)齒輪出于東漢初年。兩輪都為24齒，直徑約15毫米。衡陽等地也發(fā)現(xiàn)過同樣的人字齒輪。早在1694年，法國學(xué)者PHILIPPEDELAHIRE首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年，法國人M.CAMUS提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線必須通過中心連線上的節(jié)點(diǎn)。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節(jié)圓)純滾動(dòng)時(shí)，與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的，這就是CAMUS定理。它考慮了兩齒《武備志》中齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖《武備志》中齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖面的嚙合狀態(tài);明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765年，瑞士的L.EULER提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相嚙合的一對(duì)齒輪，其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來，SAVARY進(jìn)一步完成這一方法，成為EU-LET-SAVARY方程。對(duì)漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是ROTEFTWULLS，他提出中心距變化時(shí)，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)。1873年，德國工程師HOPPE提出，對(duì)不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時(shí)的漸開線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)。19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具備較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)越性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動(dòng)，就能用標(biāo)準(zhǔn)刀具在機(jī)床上切出相應(yīng)的變位齒輪。1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機(jī)，后來，英國BSS、美國AGMA、德國DIN相繼對(duì)齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。為了提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸，除從材料，熱處理及結(jié)構(gòu)等方面改進(jìn)外，圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年，英國人FRANKHUMPHRIS最早發(fā)表了圓弧齒形。1926年，瑞土人ERUEST漢初青銅人字齒輪漢初青銅人字齒輪WILDHABER取得法面圓弧齒形斜齒輪的專利權(quán)。1955年，蘇聯(lián)的M.L.NOVIKOV完成了以上，2009年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值781.85億元，2010年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值946.35億萬元。齒輪行業(yè)已成為中國機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。折疊中國行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r中國齒輪工業(yè)在"十五"期間得到了快速發(fā)展:2005年齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值由2000年的240億元增加到683億元，年復(fù)合增長率23.27%，已成為中國機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。就市場需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居世界第四位。2006年，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值102628183千元，比上年同期增長24.15%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入98238240千元，比上年同期增長24.37%;實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤總額5665210千元，比上年同期增長26.85%。2007年1-12月，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值136542841千元，比上年同期增長30.96%;2008年1-10月，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值144529138千元，比上年同期增長32.92%。中國齒輪制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還存在自主創(chuàng)新能力不足、新品開發(fā)慢、市場競爭無序、企業(yè)管理薄弱、信息化程度低、從業(yè)人員綜合素質(zhì)有待提高等問題?，F(xiàn)階段齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場競爭與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè);通過自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，形成一批車輛傳動(dòng)系(變速箱、驅(qū)動(dòng)橋總成)牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源;實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的名牌企業(yè);通過技改，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。"十一五"末期，中國齒輪制造業(yè)年銷售額可達(dá)到1300億元，人均銷售額上升到65萬元/年，在世界行業(yè)排名中達(dá)到世界第二。2006-2010年將新增設(shè)備10萬臺(tái)，即每年用于新增設(shè)備投資約60億元，新購機(jī)床2萬臺(tái)，每臺(tái)平均單價(jià)30萬元。到2010年，中國齒輪制造業(yè)應(yīng)有各類機(jī)床總數(shù)約40萬臺(tái)，其中數(shù)控機(jī)床10萬臺(tái)，數(shù)控化率25%(高于機(jī)械制造全行業(yè)平均值17%)。發(fā)展中低檔的齒輪模具在國內(nèi)大多都能生產(chǎn)，高端的齒輪模具多依靠進(jìn)口。國內(nèi)專門做齒輪模具的工廠不多，大都由齒輪廠自己做齒輪模具，齒輪廠往往設(shè)一個(gè)工段或一個(gè)車間來承擔(dān)這項(xiàng)工作。這就致使國內(nèi)的齒輪模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展難上加難。相關(guān)專家表示，要想促使我國齒輪模具產(chǎn)業(yè)更好更快的發(fā)展，就必須從根本上解決依賴問題，努力提高專業(yè)技術(shù)，以便更好的服務(wù)于國內(nèi)齒輪模具產(chǎn)業(yè)。隨著齒輪行業(yè)競爭的不斷加劇，大型齒輪企業(yè)間并購整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的齒輪生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對(duì)行業(yè)市場的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批國?nèi)優(yōu)秀的齒輪品牌迅速崛起，逐漸成為齒輪行業(yè)中的翹楚!2011年，齒輪行業(yè)總體銷售額達(dá)到1780億元人民幣，同比增長23%;進(jìn)口額雖還遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于出口額，但出口增速則明顯強(qiáng)于進(jìn)口。2012年齒輪行業(yè)發(fā)展可能呈現(xiàn)"前低后高、中速增長"的態(tài)勢。2012年四季度出現(xiàn)的行業(yè)增長放緩的趨勢將延續(xù)到今年。下半年，隨著國家擴(kuò)大內(nèi)需政策的逐步到位，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及國家"三基規(guī)劃"的開始實(shí)施，必將提升現(xiàn)代裝備制造業(yè)，從而帶動(dòng)整個(gè)齒輪行業(yè)新一輪的上升。預(yù)計(jì)齒輪行業(yè)銷售收入將增長10%以上，出口增幅或?qū)⑦_(dá)15%。投資齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全行業(yè)年銷售總額已突破千億元，形成了企業(yè)多元并存、共同發(fā)展的行業(yè)格局。其中，龍頭企業(yè)、骨干企業(yè)已成為推動(dòng)行業(yè)管理水平、產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平和自主創(chuàng)新能力提升的重要力量，為把我國從齒輪制造大國建設(shè)成為齒輪制造強(qiáng)國做出了突出貢獻(xiàn)。根據(jù)(中國齒輪行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告)顯示中國齒輪傳動(dòng)行業(yè)在"十一五"期間得到了快速發(fā)展，2005-2010年中國齒輪行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加，且同比增幅均在20%以上。2010年整個(gè)齒輪產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值946.35億元，齒輪全行業(yè)市場需求超過1400億元，世界排名第二。從規(guī)模和銷售額等各方面因素來看，齒輪產(chǎn)業(yè)已然成為中國機(jī)械通用零部件基礎(chǔ)件領(lǐng)域的"領(lǐng)軍"級(jí)行業(yè)。中國已經(jīng)成為名副其實(shí)的世界齒輪制造大國。2011年末，我國軸承、齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件的制造工業(yè)企業(yè)達(dá)2319家，行業(yè)總資產(chǎn)達(dá)2483.16億元，同比增長20.59%。2011年，我國規(guī)模以上軸承、齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件的制造工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入達(dá)3144億元，同比增長28.00%;實(shí)現(xiàn)利潤總額達(dá)230.4億元，同比增長22.08%。2012年上半年，全國齒輪的產(chǎn)量達(dá)97.69萬噸，同比增長47.14%。2012年6月份，我國生產(chǎn)齒輪18萬噸，同比增長50.18%。中國處于工業(yè)化、市場化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的時(shí)期，也處在消費(fèi)擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)升級(jí)的時(shí)期，裝備制造業(yè)將迎來難得發(fā)展機(jī)遇，為齒輪的發(fā)展提供巨大市場空間。"十二五"是我國齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期，行業(yè)應(yīng)加快朝"由大變強(qiáng)"的目標(biāo)邁進(jìn)。折疊發(fā)展格局簡介十二五時(shí)期是中國齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期，未來十年，齒輪行業(yè)應(yīng)加快朝由大變強(qiáng)的目標(biāo)邁進(jìn)，調(diào)結(jié)構(gòu)、上水平是重要任務(wù)，也是行業(yè)亟待扭轉(zhuǎn)的關(guān)鍵問題。十二五是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展極其關(guān)鍵而特殊的時(shí)期，也是全球政治經(jīng)濟(jì)格局必將發(fā)生重大變化的時(shí)期，在新的歷史起點(diǎn)上的齒輪行業(yè)必須要把握四個(gè)變革。博弈特別值得注意的是，少數(shù)國家挑起的貿(mào)易保護(hù)主義，有可能引發(fā)全球范圍內(nèi)的貿(mào)易保護(hù)。經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易保護(hù)主義正處于博弈階段，但總體趨勢是經(jīng)濟(jì)全球化。同時(shí)，后金融危機(jī)時(shí)代，人民幣面臨著升值的巨大壓力。這意味著進(jìn)出口格局將產(chǎn)生新的變化，更多的國際產(chǎn)品將進(jìn)入中國與國產(chǎn)品牌直接競爭。我國齒輪企業(yè)必須要在競爭中走向成熟。未來的競爭格局將是集團(tuán)化趨勢明顯，行業(yè)集中度提高;國際大企業(yè)重心轉(zhuǎn)移，紛紛加大對(duì)中國等新興市場的投入，國內(nèi)競爭國際化加劇;國外企業(yè)越來越重視中國元素，未來將專門研發(fā)針對(duì)中國市場的產(chǎn)品。技術(shù)變革應(yīng)采取有效措施，用信息技術(shù)改造提升齒輪行業(yè)，改變我國齒輪產(chǎn)品檔次低和經(jīng)濟(jì)效益不高的狀況。如使用自動(dòng)化、智能化設(shè)備，降低成本和能源消耗;推動(dòng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等在齒輪行業(yè)的應(yīng)用，形成強(qiáng)大的先進(jìn)裝備制造體系等。大勢所趨截止到2012年底，齒輪行業(yè)年銷售收入約1600億元，生產(chǎn)企業(yè)1000余家，規(guī)模以上企業(yè)約400余家，從業(yè)人員約30萬人，是基礎(chǔ)零部件行業(yè)規(guī)模最大的分行業(yè)。經(jīng)過20多年的不懈努力，我國已經(jīng)成為齒輪強(qiáng)國。"十二五"期間我國齒輪行業(yè)面臨調(diào)整振興、由大變強(qiáng)的歷史發(fā)展機(jī)遇，國內(nèi)外市場競爭加劇，國內(nèi)深層次矛盾不可避免地會(huì)影響行業(yè)前進(jìn)步伐，但推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)新發(fā)展的基本力量不可逆轉(zhuǎn)，全行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)的進(jìn)程中將以年均30%左右的增速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。預(yù)計(jì)至"十二五"期末，行業(yè)收入有望突破2600億元。報(bào)告通過齒輪行業(yè)下游需求潛力，進(jìn)一步說明行業(yè)發(fā)展前景看好。隨著全球一體化的到來，關(guān)聯(lián)度越來越高的產(chǎn)業(yè)需要面對(duì)越來越多的共同課題，需要建立廣泛的合作。而這種合作已不再僅是提供產(chǎn)品這么簡單。將從源頭上打破產(chǎn)業(yè)之間壁壘，以行業(yè)需求為導(dǎo)向成為產(chǎn)業(yè)之間融合發(fā)展的新趨勢。為達(dá)成通過產(chǎn)業(yè)融合推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的目的，行業(yè)間應(yīng)從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、信息服務(wù)與軟科學(xué)研究、品牌推廣等方面全方位合作，合理利用雙方的資源，進(jìn)行前瞻性產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)，確保我國自主創(chuàng)新技術(shù)的適用性和領(lǐng)先性。變革低碳化已成為制造業(yè)發(fā)展的主題。隨著越來越多的國家做出低碳化承諾，節(jié)能減排將是企業(yè)下一步技術(shù)發(fā)展的方向。行業(yè)也應(yīng)抓住低碳經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇，提前介入混合動(dòng)力、燃料電池、電機(jī)電子等新能源技術(shù)的研究;進(jìn)一步挖掘傳統(tǒng)能源的潛力，大力發(fā)展再制造等技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展。折疊術(shù)語輪齒(齒)──齒輪上的每一個(gè)用于嚙合的凸起部分。一般說來，這些凸起部分呈輻射狀排列。配對(duì)齒輪上輪齒互相接觸，導(dǎo)致齒輪的持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)。齒槽──齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間。齒輪齒輪端面──在圓柱齒輪或圓柱蝸桿上垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。法面──在齒輪上，法面指的是垂直于輪齒齒線的平面。齒頂圓──齒頂端所在的圓。齒根圓──槽底所在的圓?；鶊A──形成漸開線的發(fā)生線在其上作純滾動(dòng)的圓。分度圓──在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓，對(duì)于直齒輪，在分度圓上模數(shù)和壓力角均為標(biāo)準(zhǔn)值。齒面──輪齒上位于齒頂圓柱面和齒根圓柱面之間的側(cè)表面。齒廓──齒面被一指定曲面(對(duì)圓柱齒輪是平面)所截的截線。齒線──齒面與分度圓柱面的交線。端面齒距pt──相鄰兩齒同側(cè)端面齒廓之間的分度圓弧長。模數(shù)m──齒距除以圓周率π所得到的商，以毫米計(jì)。徑節(jié)p──模數(shù)的倒數(shù)，以英寸計(jì)。齒厚s──在端面上一個(gè)輪齒兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長。槽寬e──在端面上一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長。齒頂高h(yuǎn)ɑ──齒頂圓與分度圓之間的徑向距離。齒根高h(yuǎn)f──分度圓與齒根圓之間的徑向距離。全齒高h(yuǎn)──齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。齒寬b──輪齒沿軸向的尺寸。端面壓力角ɑt──過端面齒廓與分度圓的交點(diǎn)的徑向線與過該點(diǎn)的齒廓切線所夾的銳角。基準(zhǔn)齒條(StandardRack):只基圓之尺寸，齒形，全齒高，齒冠高及齒厚等尺寸均合乎標(biāo)準(zhǔn)正齒輪規(guī)格之齒條，依其標(biāo)準(zhǔn)齒輪規(guī)格所切削出來之齒條稱為基準(zhǔn)齒條.基準(zhǔn)節(jié)圓(StandardPitchCircle):用來決定齒輪各部尺寸基準(zhǔn)圓.為齒數(shù)x模數(shù)基準(zhǔn)節(jié)線(StandardPitchLine):齒條上一條特定節(jié)線或沿此線測定之齒厚，為節(jié)距二分之一.作用節(jié)圓(ActionPitchCircle):一對(duì)正齒輪咬合作用時(shí)，各有一相切做滾動(dòng)圓.基準(zhǔn)節(jié)距(StandardPitch):以選定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距做基準(zhǔn)者,與基準(zhǔn)齒條節(jié)距相等.節(jié)圓(PitchCircle):兩齒輪連心線上咬合接觸點(diǎn)各齒輪上留下軌跡稱為節(jié)圓.節(jié)徑(PitchDiameter):節(jié)圓直徑.有效齒高(WorkingDepth):一對(duì)正齒輪齒冠高和.又稱工作齒高.齒冠高(Addendum):齒頂圓與節(jié)圓半徑差.齒隙(Backlash):兩齒咬合時(shí)，齒面與齒面間隙.齒頂隙(Clearance):兩齒咬合時(shí)，一齒輪齒頂圓與另一齒輪底間空隙.節(jié)點(diǎn)(PitchPoint):一對(duì)齒輪咬合與節(jié)圓相切點(diǎn).節(jié)距(Pitch):相鄰兩齒間相對(duì)應(yīng)點(diǎn)弧線距離.法向節(jié)距(NormalPitch):漸開線齒輪沿特定斷面同一垂線所測節(jié)距.折疊現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T14229-1993齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)方法GB/T14230-1993齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)方法GB/T14231-1993齒輪裝置效率測定方法GB/T1840-1989圓弧圓柱齒輪模數(shù)GB/T15752-1995圓弧圓柱齒輪基本術(shù)語GB/T15753-1995圓弧圓柱齒輪精度GB/T3481-1997齒輪輪齒磨損和損傷術(shù)語GB/T2362-1990小模數(shù)漸開線圓柱齒輪基本齒廓GB/T2363-1990小模數(shù)漸開線圓柱齒輪精度GB/T3480-1997漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法GB/T6083-2001齒輪滾刀基本型式和尺寸GB/T6084-2001齒輪滾刀通用技術(shù)條件GB/T1356-2001通用機(jī)械和重型機(jī)械用圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)基本齒條齒廓GB/T4459.2-2003機(jī)械制圖齒輪表示法GB/T2821-2003齒輪幾何要素代號(hào)GB/T10062.1-2003錐齒輪承載能力計(jì)算方法第1部分:概述和通用影響系數(shù)GB/T10062.2-2003錐齒輪承載能力計(jì)算方法第2部分:齒面接觸疲勞(點(diǎn)蝕)強(qiáng)度計(jì)算GB/T10062.3-2003錐齒輪承載能力計(jì)算方法第3部分:齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算GB/Z6413.1-2003圓柱齒輪、錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪膠合承載能力計(jì)算方法第1部分:閃溫法GB/Z6413.2-2003圓柱齒輪、錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪膠合承載能力計(jì)算方法第2部分:積分溫度法GB/T17879-1999齒輪磨削后表面回火的浸蝕檢驗(yàn)GB/T3374-1992齒輪基本術(shù)語GB/T19321-2003小艇操舵裝置齒輪傳動(dòng)連接系統(tǒng)GB/T19406-2003漸開線直齒和斜齒圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法工業(yè)齒輪應(yīng)用GB/Z19414-2003工業(yè)用閉式齒輪傳動(dòng)裝置GB/T9205-2005鑲片齒輪滾刀GB/T19936.1-2005齒輪FZG試驗(yàn)程序第1部分:油品的相對(duì)膠合承載能力FZG試驗(yàn)方法A/8.3/90GB/T6404.1-2005齒輪裝置的驗(yàn)收規(guī)范第1部分:空氣傳播噪聲的試驗(yàn)規(guī)范GB/T6404.2-2005齒輪裝置的驗(yàn)收規(guī)范第2部分:驗(yàn)收試驗(yàn)中齒輪裝置機(jī)械振動(dòng)的測定GB/T14348-2007雙圓弧齒輪滾刀GB/Z18620.4-2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范第4部分:表面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)GB/T10095.2-2008圓柱齒輪精度制第2部分:徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)的定義和允許值GB/Z18620.2-2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范第2部分:徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn)GB/T6320-2008杠桿齒輪比較儀GB/Z18620.1-2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范第1部分:輪齒同側(cè)齒面的檢驗(yàn)GB/Z18620.3-2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范第3部分:齒輪坯、軸中心距和軸線平行度的檢驗(yàn)GB/T10095.1-2008圓柱齒輪精度制第1部分:輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值GB/T13924-2008漸開線圓柱齒輪精度檢驗(yàn)細(xì)則GB/T19073-2008風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱GB/T21945-2008數(shù)控扇形齒輪插齒機(jī)精度檢驗(yàn)GB/T22161-200835mm電影放映機(jī)間歇輸片齒輪尺寸GB/T22097-2008齒輪測量中心GB/Z22559.2-2008齒輪熱功率第2部分:熱承載能力計(jì)算GB/T1357-2008通用機(jī)械和重型機(jī)械用圓柱齒輪模數(shù)GB/T3480.5-2008直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第5部分:材料的強(qiáng)度和質(zhì)量GB/Z22559.1-2008齒輪熱功率第1部分:油池溫度在95℃時(shí)齒輪裝置的熱平衡計(jì)算GB/T22775-2008計(jì)時(shí)儀器用齒輪端面齒輪GB/T6443-1986漸開線圓柱齒輪圖樣上應(yīng)注明的尺寸數(shù)據(jù)GB/T11281-2009微電機(jī)用齒輪減速器通用技術(shù)條件GB/T7631.7-1995潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品(L類)的分類第7部分:C組(齒輪)GB/T3374.1-2010齒輪術(shù)語和定義第1部分:幾何學(xué)定義GB/T25509-2010機(jī)械系統(tǒng)和通用件齒輪參考字典GB/T25662-2010數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)精度檢驗(yàn)GB/T26090-2010齒輪齒距測量儀GB/T26091-2010齒輪單面嚙合整體誤差測量儀GB/T6467-2010齒輪漸開線樣板GB/T26092-2010齒輪螺旋線測量儀GB/T6468-2010齒輪螺旋線樣板GB/T26093-2010齒輪雙面嚙合綜合測量儀GB/T8542-1987透平齒輪傳動(dòng)裝置技術(shù)條件GB5903-2011工業(yè)閉式齒輪油GB/T3374.2-2011齒輪術(shù)語和定義第2部分:蝸輪幾何學(xué)定義GB/T28252-2012磨前齒輪滾刀GB/T28247-2012盤形齒輪銑刀GB/T10063-1988通用機(jī)械漸開線圓柱齒輪承載能力簡化計(jì)算方法GB/T10098-1988船用中速柴油機(jī)齒輪箱技術(shù)條件GB/T10224-1988小模數(shù)錐齒輪基本齒廓GB/T10225-1988小模數(shù)錐齒輪精度GB/T11365-1989錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪精度GB/T11572-1989船用齒輪箱臺(tái)架試驗(yàn)方法GB/T12368-1990錐齒輪模數(shù)GB/T12369-1990直齒及斜齒錐齒輪基本齒廓GB/T12370-1990錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪術(shù)語GB/T12371-1990錐齒輪圖樣上應(yīng)注明的尺寸數(shù)據(jù)GB/T12601-1990諧波齒輪傳動(dòng)基本術(shù)語GB/T12759-1991雙圓弧圓柱齒輪基本齒廓GB/T13672-1992齒輪膠合承載能力試驗(yàn)方法GB/T13799-1992雙圓弧圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法GB13895-1992重負(fù)荷車輛齒輪油(GL-5)折疊結(jié)構(gòu)分類一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。輪齒簡稱齒，是齒輪上每一個(gè)用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對(duì)齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)。齒槽是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間;端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。端面是齒輪兩端的平面。法面指的是垂直于輪齒齒線的平面。齒頂圓是指齒頂端所在的圓。齒根圓是指槽底所在的圓?；鶊A形成漸開線的發(fā)生線作純滾動(dòng)的圓。分度圓是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。折疊主要參數(shù)齒數(shù)Z閉式齒輪傳動(dòng)一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減小沖擊振螺旋傘齒輪螺旋傘齒輪動(dòng)，以齒數(shù)多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為z1=20~40。開式(半開式)齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取z1=17~20。螺旋角β>0為左旋;β<0為右旋齒距pn=ptcosβ(下標(biāo)n和t分別表示法向和端面的標(biāo)記)模數(shù)模數(shù)是指相鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距p與圓周率π的比值(m=p/π)，以毫米為單位。模數(shù)是模數(shù)制輪齒的一個(gè)最基本參數(shù)，直齒、斜齒和圓錐齒齒輪的模數(shù)皆可參考標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表(GB/T1357-1987)。mn=mtcosβm=p/π齒輪的分度圓是設(shè)計(jì)、計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，而齒輪分度圓的周長=πd=zp模數(shù)m是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪模數(shù)大，則其尺寸也大。壓力角αrb=rcosα=1/2mzcosα在兩齒輪節(jié)圓相切點(diǎn)P處，兩齒廓曲線的公法線(即齒廓的受力方向)與兩節(jié)圓的公切線(即P點(diǎn)處的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)方向)所夾的銳角稱為壓力角，也稱嚙合角。對(duì)單個(gè)齒輪即為齒形角。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的壓力角一般為20"。在某些場合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情況。分度圓直徑d=m*z中心距a=1/2*m(z1+z2)正確嚙合條件m1=m2,α1=α2,β1=β2為使齒輪免于根切，對(duì)于α=20o的標(biāo)準(zhǔn)直尺圓柱齒輪，應(yīng)取z1≥17。Z2=u·z1。齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)-h*a、C*兩齒輪嚙合時(shí)，總是一個(gè)齒輪的齒頂進(jìn)入另一個(gè)齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲(chǔ)成潤滑油的空間，要求齒根高大于齒頂高。為此引入了齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。正常齒:h*a=1;C*=0.25短齒:h*a=0.8;C*=0.3折疊型號(hào)按規(guī)格或尺寸大小分類，齒輪型號(hào)分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩種;按國內(nèi)外計(jì)量單位不同，齒輪型號(hào)分為公制和英制兩種。公制齒輪型號(hào)國內(nèi)主要采用公制/模數(shù)(M/m)，齒輪模數(shù)=分度圓直徑÷齒數(shù)=齒輪外徑÷(齒數(shù)+2)。公制齒輪主要型號(hào)有:M0.4M0.5M0.6M0.7M0.75M0.8M0.9M1M1.25M1.5M1.75M2M2.25M2.5M2.75M3M3.5M4M4.5M5M5.5M6M7M8M9M10M12M14M15M16M18M20M22M24M25M26M28M30英制齒輪型號(hào)DP齒輪是歐美等國采用的英制齒輪(徑節(jié)齒輪)，是指每一英寸分度圓直徑上的齒數(shù)，該值越大齒越小。徑節(jié)DP=z/D(z-齒數(shù)，D-分度圓直徑，英寸)，以徑節(jié)DP單位為(1/in)。它與公制的換算關(guān)系為m=25.4/DP，也就是說它和我們常用的模數(shù)是一樣的。英制齒輪主要型號(hào)有:DP1DP1.25DP1.5DP1.75DP2DP2.25DP2.5DP2.75DP3DP4DP4.5DP5DP6DP7DP8DP9DP10DP12DP14DP16折疊分類齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中，漸開線齒輪占絕對(duì)多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。在壓力角方面，小壓力角齒輪的承載能力較小;而大壓力角齒輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各類機(jī)械設(shè)備中。另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪;按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪;按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪;按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。齒輪的制造材料和熱處理過程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好，多用于傳動(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)擔(dān)較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高。硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后，再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。折疊材料制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強(qiáng)度比鍛鋼稍低，常用于尺寸較大的齒輪;灰鑄鐵的機(jī)械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動(dòng)中;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪;塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對(duì)的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟(jì)可靠。而齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，這是建立可靠的強(qiáng)度計(jì)算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ);發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形;研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝;研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進(jìn)行輪齒修形，以改善齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時(shí)增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動(dòng)壓潤滑理論，推廣采用合成潤滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑，不僅可提高齒面的承載能力，而且也能提高傳動(dòng)效率。折疊類型傳動(dòng)比定傳動(dòng)比--圓形齒輪機(jī)構(gòu)(圓柱、圓錐)變傳動(dòng)比--非圓齒輪機(jī)好構(gòu)(橢圓齒輪)輪軸相對(duì)位置平面齒輪機(jī)構(gòu)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)空間齒輪機(jī)構(gòu)圓錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)工藝錐形齒輪毛坯半制品齒輪螺旋齒輪內(nèi)齒輪直齒輪蝸輪蝸桿折疊塑料齒輪隨著科學(xué)的發(fā)展，齒輪已經(jīng)慢慢由金屬齒輪轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰淆X輪。因?yàn)樗芰淆X輪更具有潤滑性和耐磨性。可以減小噪音，降低成本，降低摩擦。常用的塑料齒輪材料有:PVC,POM,PTFE,PA,尼龍，PEEK等。折疊汽車齒輪我國中重型載貨汽車齒輪用鋼牌號(hào)較多，主要是為適應(yīng)引進(jìn)當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)汽車技術(shù)的要求。50年代我國從原蘇聯(lián)里哈喬夫汽車廠引進(jìn)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)中型載貨汽車(即"解放"牌原車型)生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，也引進(jìn)了原蘇聯(lián)生產(chǎn)汽車齒輪的20CrMnTi鋼種。改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，為了滿足我國交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展需要，從80年代開始，我國有計(jì)劃地引進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的各類先進(jìn)機(jī)型，各類國外先進(jìn)中重型載貨汽車也不斷引進(jìn)。同時(shí)，我國大汽車廠同國外著名汽車大公司進(jìn)行合作，引進(jìn)國外先進(jìn)汽車生產(chǎn)技術(shù)，其中包括汽車齒輪的生產(chǎn)技術(shù)。與此同時(shí)，我國鋼鐵冶煉技術(shù)水平也在不斷提高，采用鋼包二次冶煉及成分微調(diào)和連鑄連軋等先進(jìn)冶煉成形齒輪成形齒輪技術(shù)，使得鋼廠能生產(chǎn)出高純凈度、淬透性能帶縮窄的齒輪用鋼材，從而實(shí)現(xiàn)了引進(jìn)汽車齒輪用鋼的國產(chǎn)化，使我國齒輪用鋼的生產(chǎn)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。適合于我國國情的國產(chǎn)重型汽車齒輪用含鎳高淬透性能鋼也得到了應(yīng)用，取得了較好效果。汽車齒輪的熱處理技術(shù)也從原50-60年代采用井式氣體滲碳護(hù)發(fā)展到當(dāng)前普遍采用由計(jì)算機(jī)控制的連續(xù)式氣體滲碳自動(dòng)線和箱式多用爐及自動(dòng)生產(chǎn)線(包括低壓(真空)滲碳技術(shù))、齒輪滲碳預(yù)氧化處理技術(shù)，齒輪淬火控制冷卻技術(shù)(由于專用淬火油和淬火冷卻技術(shù)的使用)、齒輪鍛坯等溫正火技術(shù)等。這些技術(shù)的采用不僅使齒輪滲碳淬火畸變得到了有效控制、齒輪加工精度得到提高、使用壽命得到延長，而且還滿足了齒輪的現(xiàn)代化熱處理的大批量生產(chǎn)需要。有關(guān)文獻(xiàn)指出，汽車齒輪的壽命主要由兩大指標(biāo)考核，一是齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度，二是齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。前者主要由滲碳淬火質(zhì)量決定，后者主要由齒輪材料決定。為此，有必要對(duì)汽車齒輪用滲碳鋼的要求、性能及其熱處理特點(diǎn)有一個(gè)較全面的了解。鉻錳鈦鋼和硼鋼長期以來，我國載貨汽車齒輪使用最普遍的鋼種是20CrMnTi。這是上世紀(jì)50年代我國從原蘇聯(lián)引進(jìn)的中型的汽車齒輪18XTr鋼種(即20CrMnTi鋼)。該鋼晶粒細(xì)，滲碳時(shí)晶粒長大傾向小，具有良好的滲碳淬火性能，滲碳后可直接淬火。文獻(xiàn)指出，在1980年以前，我國的滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼(包括20CrbinTi鋼)在鋼材出廠時(shí)只保證鋼材的化學(xué)成分和用樣品測定的力學(xué)性能，但是在汽車生產(chǎn)時(shí)常常出現(xiàn)化學(xué)成分和力學(xué)齒輪軸齒輪軸性能合格的鋼材，由于淬透性能波動(dòng)范圍過大而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況。例如若20CrMnTi滲碳鋼的淬透性過低，則制成的齒輪滲碳淬火后，心部硬度低于技術(shù)條件規(guī)定的數(shù)值，疲勞試驗(yàn)時(shí)，齒輪的疲勞壽命降低一半;若淬透性能過高，則齒輪滲碳淬火后內(nèi)孔收縮量過大而影響齒輪裝配。由于鋼材淬透性能對(duì)輪齒心部的硬度和畸變都有極其重大的影響，1985年冶金部頒布了我國的保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件(GB5216-85)，在此技術(shù)條件中列入了包括20CxMnTiH、20MnVBH鋼在內(nèi)的10種滲碳鋼的化學(xué)成分、淬透性能數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:用于制造齒輪的20CrMnTi鋼的淬透性能指標(biāo)為距水冷端9咖處的硬度為30-42HRC。在此之后，采用20CrMnTi鋼生產(chǎn)齒輪的齒心部硬度過低和畸變過大的問題基本上得到了解決。但是不管齒輪模數(shù)大小和鋼材截面粗細(xì)均采用同一鋼號(hào)20CrMnTi鋼顯然是不合理的。由于我國鋼材冶煉技術(shù)水平的提高，和合金結(jié)構(gòu)鋼供應(yīng)情況的改善，已經(jīng)有條件把齒輪鋼的淬透性能帶進(jìn)一步縮窄，并根據(jù)不同產(chǎn)品(如變速器齒輪與后橋齒輪等)的要求開發(fā)新的鋼種以滿足其要求。通過與鋼廠協(xié)商，1997年長春一汽先后與生產(chǎn)齒輪鋼廠的生產(chǎn)廠家簽定了將20CrMnTi鋼淬透性能分擋供應(yīng)的協(xié)議，例如"解放"牌5t載貨汽車上用于制造截面尺寸較小的變速器第一軸、中間軸齒輪和截面尺寸較大的后橋主、從動(dòng)圓錐齒輪用20CrMnTiH鋼淬透性能組別分別為I和Ⅱ，對(duì)應(yīng)淬透性能分別為J9:30-36HRC和J9=36~42HRC。1960年前后，由于我國鎳、鉻鋼的供應(yīng)緊張，影響了我國含鎳、鉻鋼材的生產(chǎn)。而當(dāng)時(shí)我國的汽車工業(yè)是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的技術(shù)，蘇聯(lián)大量應(yīng)用含鎳、鉻的鋼材。因此，當(dāng)時(shí)我國汽車工業(yè)大力發(fā)展了硼鋼的開發(fā)、研制工作，用20MnVB和20Mn2TiB鋼代替20CrMnTi滲碳鋼制造齒輪。這是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)鋼中加入微量硼(0.0001%-0.0035%)可以顯著地提高鋼材的淬透性能，因此鋼中加入微量硼可以代替一定數(shù)量的錳、鎳、鉻、鉬等貴重合金元素，因而硼鋼得到廣泛的應(yīng)用。長春一汽曾在"解放"牌汽車齒輪生產(chǎn)中使用過20MnTiB和20Mn2TiB鋼。東風(fēng)汽車公司生產(chǎn)的"東風(fēng)"牌5，載貨汽車變速器和后橋齒輪分別采用20CrMnTi和20MnVB鋼制造。同樣，也與鋼廠簽定了把鋼材淬透性能帶縮窄并分檔供應(yīng)的協(xié)議。變速器和后橋主、從動(dòng)圓錐齒輪用鋼分別為20CrMnTiH(3)和20MnVBH(2)、20MnVBH(3)，對(duì)應(yīng)淬透性能分別為J9=32~39HRC和J9=37~44HRC、J9=34~42HRC。我國綦江齒輪廠引進(jìn)了德國公司的重型汽車變速器齒輪生產(chǎn)技術(shù)，在國內(nèi)按德國Ⅲ公司的標(biāo)準(zhǔn)試制了該公司的Cr-Mn-B系含硼齒輪鋼獲得成功。其齒輪材料的淬透性能為J10=31~39HRC當(dāng)然，20CrMnTi鋼及20MnTiB鋼、20MVB鋼等含硼鋼也存在不足。一般認(rèn)為20CrMnTi等滲碳鋼是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，滲碳后晶粒不會(huì)粗化，可直接淬火。但實(shí)際上由于鋼材冶煉質(zhì)量的影響，常常在正常條件下發(fā)生晶粒粗化現(xiàn)象。對(duì)多批材料的實(shí)際晶粒度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)部分實(shí)際晶粒度只有2-3級(jí)(930℃保溫3h條件下)。文獻(xiàn)認(rèn)為，20CrMnTi由于Ti含量較高，鋼中TiN夾雜物多，尤其是大塊的TiN夾雜是齒輪疲勞時(shí)的疲勞源，它的存在會(huì)降低齒輪的接觸疲勞性能。這種夾雜物呈立方結(jié)構(gòu)，受力時(shí)易發(fā)生解理開裂，導(dǎo)致齒輪早期失效。另一個(gè)問題是該鋼的淬透性能有限，不能滿足大直徑大模數(shù)齒輪的要求，滲碳有效硬化層深度和心部硬度均不能滿足重型齒輪的要求。此外，在熱處理過程中20CrMnTi鋼易產(chǎn)生內(nèi)氧化和非馬氏體組織而降低齒輪的疲勞壽命。但在我國齒輪滲碳鋼中還沒有哪一種鋼在滲碳工藝上有20CrMn直齒輪直齒輪Ti鋼這樣成熟和可靠。所以，它仍是目前國內(nèi)使用最普遍的滲碳鋼種。20MnVB、20MnTiB和20Mn2TiB等硼鋼也存在一些缺點(diǎn)，如在冶煉時(shí)由于脫氧去氮不好而使硼不能起到增加淬透性能的作用，因此，使硼鋼的性能不穩(wěn)定，滲碳淬火后的齒輪畸變?cè)龃蠖绊懏a(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)由于混晶和晶粒易于粗大，致變形不易控制和韌性較差，且硼鋼齒輪根部易產(chǎn)生托氏體組織和碳氮共滲齒輪的黑網(wǎng)、黑帶。因此，很多工廠中止使用該鋼種。但是由此決不能就此得出硼鋼不適宜作齒輪滲碳鋼的結(jié)論。含硼的滲碳鋼在國外還有使用。例如，德國著名的Ⅳ齒輪廠，一直使用由其本廠擬訂的保留鋼種ZF7，這是一種含硼的低碳鉻錳鋼。該鋼主要的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.15~0.20C，0.15~0.40S，1.0~1.3Cr，1.0~1.3Mn，0.001~0.003B。美國汽車變速器齒輪和后橋主、從動(dòng)齒輪有的也采用含硼滲碳鋼，如50B15、43BVl4和94B17。因此，只要鋼廠冶煉技術(shù)跟上去，硼鋼的上述問題是能夠解決的。20CrMnTiH、20MnVBH和20MnTiBH鋼齒輪鍛坯在連續(xù)式等溫正火爐內(nèi)進(jìn)行處理可以保證得到均勻分布的片狀珠光體+鐵素體。這樣可以使齒輪的熱處理畸變大大減小，使齒輪的精度提高，使用壽命延長。齒輪鍛坯等溫正火硬度為156~207HB。鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼22CrMnMo、20CrMnMoH和20CrMoH鋼由于有著較高淬透性而用于中型汽車齒輪。此類鋼可采用滲碳后直接淬火工藝。由于鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼中含有鉻和鉬等形成碳化物的元素，在滲碳過程中將促使輪齒表面碳含量增加，容易在滲碳層組織中出現(xiàn)大量碳化物，使?jié)B碳層性能惡化。因此，齒輪采用鉻錳鉬鋼和鉻鉬鋼滲碳時(shí)，宜采用弱滲碳?xì)夥眨苑乐剐纬蛇^量碳化物。22CrMnMo和20CrMnMoH齒輪鍛坯正火后在650~670℃進(jìn)行高溫回火處理，金相組織為細(xì)片狀珠光體+少量鐵素體，硬度為171~229HB。20CrMnH齒輪鍛坯最好在連續(xù)式等溫正火爐中處理，935~945℃加熱，640~650℃先預(yù)冷后等溫，可獲得均勻的鐵素體+珠光體組織，硬度為156~207HB。文獻(xiàn)指出，20CrMoH鋼冶煉工藝穩(wěn)定，淬透性帶較窄且易于控制，與20CrMnTi鋼齒輪比較，具有熱處理畸變小;滲層有良好、穩(wěn)定的淬透性;金相組織、滲碳淬火后的表面和心部硬度，均能較好地滿足技術(shù)要求;疲勞性能好，比較適合汽車中小模數(shù)齒輪。綜合考慮齒輪的服役條件，既保證齒輪的疲勞壽命，又減少齒輪的熱處理畸變，在用以制造變速箱齒輪時(shí)應(yīng)為J9=30~36HRC，用以制造后橋齒輪時(shí)應(yīng)為J9=37~42HRC。齒輪用鋼的國產(chǎn)化隨著國外先進(jìn)車型的引進(jìn)，各種齒輪鋼的國產(chǎn)化使我國的齒輪鋼水平上了一個(gè)新臺(tái)階。德國的Cr-Mn鋼，日本的Cr-Mo系鋼，和美國的SAE86鋼滿足了中小模數(shù)齒輪用鋼。國產(chǎn)載貨汽車齒輪有的采用美國牌號(hào)SAE8822H鋼，如8t和10t橋用圓錐齒輪采用SAE8822H，該鋼的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.19~0.25C，0.70~1.05Mn，0.15~0.35Si，0.35~0.75Ni，0.35~0.65Cr，0.30~0.40Mo。文獻(xiàn)認(rèn)為，控制淬透性是解決齒輪畸變問題的關(guān)鍵。為減少畸變應(yīng)選用Jominy淬透性帶寬在4HRC以下的H鋼。采用H鋼的齒輪熱處理后精度(接觸區(qū))比普通鋼高70%~80%，使用壽命延長。因此，工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后規(guī)定了滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼的淬透性帶。根據(jù)需要將淬透性帶限制在很窄的范圍(4~5HRC)。1)在德國訂貨時(shí)，可以要求鋼材的淬透性能在給定的范圍內(nèi)，也可以要求縮窄淬透性能的鋼材。17CrNiM06非常適合制造大模數(shù)重負(fù)荷汽車齒輪，該鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為0.15~0.20C，0.40~0.60Mn，1.50~1.80Cr，0.25~0.35Mo，1.40~1.70Ni。此鋼在我國已開始生產(chǎn)和使用。文獻(xiàn)認(rèn)為，在17CrNiM06鋼齒輪滲碳過程中，在適當(dāng)降低滲碳后期碳勢的同時(shí)加快滲碳后的冷卻速度，由空冷改為風(fēng)冷，阻止大塊碳化物的形成，然后在630cC進(jìn)行高溫回火，以析出部分合金碳化物，為的是在820℃二次加熱淬火時(shí)減少殘留奧氏體量，最終獲得較好的金相組織。2)奧地利"Styer"重型汽車廠要求淬透性帶寬為7HRC。3)日本中重型貨車，如"日野"牌KB222型載重9t汽車和"日產(chǎn)"牌CKL20DD型載貨8t汽車的變速器齒輪及后橋齒輪廣泛采用Cr-Mo系鋼，如SCM420H和SCM822H鋼，相當(dāng)于我國國產(chǎn)化20CrMnMoH和22CrMoH鋼。此類鋼具有較高的淬透性能。在一定范圍內(nèi)，齒輪的彎曲疲勞壽命隨著淬透性的增加而提高。文獻(xiàn)指出，長春一汽開始在生產(chǎn)"解放"牌9t載貨汽車后橋齒輪時(shí)，采用20CrMnTiH鋼，即使使用淬透性能為Ⅱ組的鋼材(J9=36~42HRC)，熱處理后齒輪輪齒心部硬度也只有22~24HRC，達(dá)不到齒輪技術(shù)條件規(guī)定的要求，汽車在使用時(shí)，后橋主動(dòng)和從動(dòng)圓錐齒輪發(fā)生早期損壞。因此不得不選用淬透性能更高的Ct-Mo鋼，其主要成分參考日本的SCM822H齒輪鋼，該鋼材的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為:0.19~0.25C，0.55~0.90Mn，0.15~0.35Si，0.85~1.25Cr，0.35~0.45Mo。經(jīng)與鋼廠協(xié)商，生產(chǎn)出了國產(chǎn)化的新鋼種22CrMoH鋼，其淬透性能指標(biāo)為J9=36~42HRC，較好地滿足了汽車齒輪的使用要求。但是，該鋼的工藝性能較差，齒輪鍛坯要經(jīng)過等溫退火處理后才能進(jìn)行切削加工，硬度為156~207HB，金相組織為先共析鐵素體+偽共析珠光體。此鋼淬透性能較高，普通正火容易產(chǎn)生粒狀貝氏體，粒狀貝氏體的出現(xiàn)對(duì)切削加工極為不利，不僅使刀具的使用壽命大幅度下降，而且由于異常組織的出現(xiàn)，總是伴隨著金相組織的不均勻性，最終造成齒輪熱處理畸變的增大。4)美國汽車制造廠商力圖降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，提高零件的可靠性和耐久性，這就需要產(chǎn)品的幾何尺寸及力學(xué)性能的高度一致。對(duì)熱處理的零件要改善產(chǎn)品性能的一致性，必須降低零件淬火后硬度的分散程度，這就與鋼的淬透性能帶的寬窄程度有直接關(guān)系。齒輪心部硬度的一致性將減少熱處理的畸變，從而提高齒輪的精度，并使輪齒表層的殘余壓應(yīng)力分布更加均勻。美國載貨汽車變速器齒輪和后橋主動(dòng)圓錐齒輪用鋼有的采用SAE8620鋼和SAFA820鋼制造。美國SAE8620H、SAE8822H等牌號(hào)鋼在我國也已開始生產(chǎn)(如寶鋼集團(tuán)上鋼五廠等)和使用，分別用于中型載貨汽車變速器齒輪和后橋圓錐齒輪。國內(nèi)重型汽車齒輪用鋼我國齒輪鋼基本滿足國民需求和引進(jìn)技術(shù)過程國產(chǎn)化的要求，而重型車傳動(dòng)齒輪及中重型車的后橋齒輪用鋼，尚有待開發(fā)和生產(chǎn)。根據(jù)國內(nèi)重型汽車的使用技術(shù)現(xiàn)狀分析，超載使用和路況較差這兩個(gè)問題較為嚴(yán)重，而且短期內(nèi)無法克服，這就使齒輪經(jīng)常承受較大的過載沖擊載荷。過載沖擊載荷介于疲勞和斷裂應(yīng)力之間，它對(duì)齒輪使用壽命有很大影響，往往造成齒輪早期失效。從這一點(diǎn)來說，大模數(shù)重負(fù)荷汽車齒輪應(yīng)選擇Cr-Ni或Cr-Ni-Mo系鋼，如德國的17CrNiM06鋼最好，還有國產(chǎn)20CrNi3H、20CrNiMoH鋼。大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的問世促進(jìn)了新型Cr-Ni-Mo系列齒輪鋼的開發(fā)和應(yīng)用。如新型齒輪用鋼20CrNi2Mo、17CrNiM06。一汽集團(tuán)某汽車改裝公司開發(fā)了一種新型載貨汽車橋，其特點(diǎn)是匹配發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大。為保證齒輪的使用壽命，對(duì)齒輪的材料及質(zhì)量有了更高的要求，原采用22CrMoH鋼制成的后橋主動(dòng)圓錐齒輪在使用過程中出現(xiàn)早期失效，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。在熱處理方面，由于齒輪材料熱處理工藝有時(shí)不夠穩(wěn)定，部分齒輪的有效硬化層不夠，齒輪心部和表面硬度偏低，這些都是導(dǎo)致齒輪早期失效的主要原因。而且，Cr容易形成晶間網(wǎng)狀碳化物，有損滲層力學(xué)性能。分析發(fā)現(xiàn)，齒輪輪齒心部硬度低時(shí)，過渡層塑性變形會(huì)引起滲碳層產(chǎn)生過高應(yīng)力，因而導(dǎo)致滲碳層形成裂紋，最后使整個(gè)輪齒斷裂。為此，根據(jù)"斯太爾"汽車橋后橋主動(dòng)圓錐齒輪使用20CrNi3H鋼的良好行車使用效果，應(yīng)確保齒輪的有效硬化層深度在1.8~2.2mm，齒輪輪齒心部硬度在38~45HRC，齒輪表面硬度在60~64HRC，碳化物在1~3級(jí)，馬氏體、殘留奧氏體在1~4級(jí)，這樣可使齒輪的使用壽命提高30%~40%。折疊冶金齒輪粉末冶齒輪是少切屑、無切屑的高新技術(shù)的產(chǎn)物。雖然粉末冶金齒輪在整個(gè)粉末冶金零件中難以單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，但無論是按重量還是按零件數(shù)量，粉末冶金齒輪在汽車、摩托車中所占的比例都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大干其他領(lǐng)域中的粉末冶金零件。因此，從汽車、摩托車在整個(gè)粉末冶金零件中所占比例的上升可以看出，粉末冶金齒輪在整個(gè)粉末冶金零件中處于飛速發(fā)展的地位。如果按零件特點(diǎn)來分，齒輪屬于結(jié)構(gòu)類零件，而結(jié)構(gòu)類零件在整個(gè)鐵基零件中所占的絕對(duì)重量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他幾類，粉末冶金零件。主要粉末冶金齒輪(1)凸輪軸齒形帶輪凸輪軸齒形帶輪是各種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中普遍使用的粉末冶金零件，通過一次成形和精整工藝，不需要其他后處理工藝，可以完全達(dá)到尺寸精度要求，尤其是齒形精度。因此，與用傳統(tǒng)機(jī)械加工方法制造相比，在材料投入和制造上都大大減少，它是體現(xiàn)粉末冶金特點(diǎn)的典型產(chǎn)品。粉末冶金零件配套舉例配套類別零部件名稱:汽車發(fā)動(dòng)機(jī);凸輪軸、曲軸正時(shí)帶輪，水泵、油泵帶輪，主動(dòng)、從動(dòng)齒輪，主動(dòng)、從動(dòng)鏈輪，凸輪，軸承蓋，搖臂，襯套，止推板，氣門導(dǎo)管，進(jìn)、排氣門閥座汽車變速箱;各種高低速同步器齒轂及組件，離合器齒輪，凸輪、凸輪軸，滑塊，換擋桿，軸套，導(dǎo)塊，同步環(huán)摩托車零件;從動(dòng)齒輪及組件，鏈輪，起動(dòng)棘爪，棘輪，星形輪，雙聯(lián)齒輪，副齒輪，變速齒輪，推桿凸輪，軸套，滑動(dòng)軸承，定心套，從動(dòng)盤，進(jìn)、排氣門閥座汽車、摩托車油泵;各種油泵齒輪、齒轂，各種油泵轉(zhuǎn)子，凸輪環(huán)汽車、摩托車減振器各種活塞，底閥座，導(dǎo)向座壓縮機(jī)各種活塞，缸體，缸蓋，閥板，密封環(huán)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品各種軸套，轉(zhuǎn)子，軸承.其他;分電器齒輪，行星齒輪，內(nèi)齒盤，組合內(nèi)齒輪，各種不銹鋼螺母，磁極。折疊編輯本段用途應(yīng)用折疊加工方式漸開線齒輪加工方法有2大類，一個(gè)是仿形法，用成型銑刀銑出齒輪的齒槽，是"模仿形狀"的。另一個(gè)是范成法(展成法)。(1)滾齒機(jī)滾齒:可以加工8模數(shù)以下的斜齒(2)銑床銑齒:可以加工直齒條(3)插床插齒:可以加工內(nèi)齒(4)冷打機(jī)打齒:可以無屑加工(5)刨齒機(jī)刨齒:可以加工16模數(shù)大齒輪(6)精密鑄齒:可以大批量加工廉價(jià)小齒輪(7)磨齒機(jī)磨齒:可以加工精密母機(jī)上的齒輪(8)壓鑄機(jī)鑄齒:多數(shù)加工有色金屬齒輪(9)剃齒機(jī):是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床折疊失效形式1、齒面磨損對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)或含有不清潔的潤滑油的閉式齒輪傳動(dòng)，由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，使一些較硬的磨粒進(jìn)入了摩擦表面，從而使齒廓改變，側(cè)隙加大，以至于齒輪過度減薄導(dǎo)致齒斷。一般情況下，只有在潤滑油中夾雜磨粒時(shí)，才會(huì)在運(yùn)行中引起齒面磨粒磨損。2、齒面膠合對(duì)于高速重載的齒輪傳動(dòng)中，因齒面間的摩擦力較大，相對(duì)速度大，致使嚙合區(qū)溫度過高，一旦潤滑條件不良，齒面間的油膜便會(huì)消失，使得兩輪齒的金屬表面直接接觸，從而發(fā)生相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒面繼續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，較硬的齒面將較軟的齒面上的部分材料沿滑動(dòng)方向撕下而形成溝紋。3、疲勞點(diǎn)蝕相互嚙合的兩輪齒接觸時(shí)，齒面間的作用力和反作用力使兩工作表面上產(chǎn)生接觸應(yīng)力，由于嚙合點(diǎn)的位置是變化的，且齒輪做的是周期性的運(yùn)動(dòng)，所以接觸應(yīng)力是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。齒面長時(shí)間在這種交變接觸應(yīng)力作用下，在齒面的刀痕處會(huì)出現(xiàn)小的裂紋，隨著時(shí)間的推移，這種裂紋逐漸在表層橫向擴(kuò)展，裂紋形成環(huán)狀后，使輪齒的表面產(chǎn)生微小面積的剝落而形成一些疲勞淺坑。4、輪齒折斷在運(yùn)行工程中承受載荷的齒輪，如同懸臂梁，其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極限時(shí)，會(huì)在根部產(chǎn)生裂紋，并逐步擴(kuò)展，當(dāng)剩余部分無法承受傳動(dòng)載荷時(shí)就會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴(yán)重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。5、齒面塑性變形在沖擊載荷或重載下，齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形，從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形。折疊潤滑特點(diǎn)一對(duì)減速機(jī)齒輪的運(yùn)動(dòng)是通過一對(duì)一對(duì)的齒面嚙合運(yùn)動(dòng)來完成的，一對(duì)叻合齒面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)又包含滾動(dòng)和滑動(dòng)，對(duì)于傳遞動(dòng)力的齒輪，要研究齒輪的受力和變形.需要應(yīng)用力學(xué)知識(shí)，齒輪兩齒面之間有潤滑油，又涉及流體力學(xué)的知識(shí).如果研究潤帶劑與齒輪表面相互作用生成的表面膜，需要物理、化學(xué)方面的知識(shí)。因此，在有潤滑劑的條件下，要真實(shí)全面地反映齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題都必須考慮潤滑劑的存在。計(jì)人潤滑劑的齒輪設(shè)計(jì)，是更加全面和完善的齒輪設(shè)計(jì)。折疊生產(chǎn)企業(yè)齒輪工業(yè)主要由三類企業(yè)組成:車輛齒輪傳動(dòng)制造企業(yè)，工業(yè)齒輪傳動(dòng)制造企業(yè)與齒輪專用裝備制造企業(yè)。其中，車輛齒輪一枝獨(dú)秀，其市場份額達(dá)到60%;工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構(gòu)成，其市場份額分別為18%、12%、8%;齒輪裝備這一塊只占市場份額的2%。折疊編輯本段注意問題進(jìn)行簡易診斷的目的是迅速判斷齒輪是否處于正常工作狀態(tài)，對(duì)處于斜齒輪斜齒輪異常工作狀態(tài)的齒輪進(jìn)一步進(jìn)行精密診斷分析或采取其他措施。當(dāng)然，在許多情況下，根據(jù)對(duì)振動(dòng)的簡單分析，也可診斷出一些明顯的故障。齒輪的簡易診斷包括噪聲診斷法、振平診斷法以及沖擊脈沖(SPM)診斷法等，最常用的是振平診斷法。振平診斷法是利用齒輪的振動(dòng)強(qiáng)度來判別齒輪是否處于正常工作狀態(tài)的診斷方法。根據(jù)判定指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)不同，又可以分為絕對(duì)值判定法和相對(duì)值判定法。折疊絕對(duì)值判定法絕對(duì)值判定法是利用在齒輪箱上同一測點(diǎn)部位測得的振幅值直接作為評(píng)價(jià)運(yùn)行狀態(tài)的指標(biāo)。用絕對(duì)值判定法進(jìn)行齒輪狀態(tài)識(shí)別，必須根據(jù)不同的齒輪箱，不同的使用要求制定相應(yīng)的判