齒輪知識大全

齒輪之種類:齒狀有很多種類,依照齒輪軸性區(qū)分,有平行軸(parallelaxis),直交軸(intersectingaxis),錯交軸(non-parallelandnon-intersectingaxis)齒輪之分類齒輪之種類正斜齒輪效率平行軸正斜齒條內(nèi)齒輪95-99%直交軸傘形齒輪95-99%錯交軸WormandWormWheel30-88%P兩協(xié)作的齒輪轉(zhuǎn)速為何？N1,N2〔velocityratio〕VR=N1/N2查表得模數(shù)大小〔m〕，并使用最小且可能的齒數(shù)N代入式子去試驗pinion齒數(shù)來打算gear的齒數(shù)N=VR×N1由上可求得節(jié)圓直徑D1=m×N1；D2=m×N2 及中心軸距C=〔D1＋D2〕÷2Vt考慮齒面寬Fu依據(jù)所需的負(fù)荷、硬度、彈性系數(shù)等機械性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧淆X輪加工時的特別用語:1.齒形修整(tiprelief)國標(biāo)準(zhǔn)及齒輪級數(shù)不同,修整量也有不同.2.鼓形加工及削端加工鼓形加工及削端加工都是齒筋方向的修整方法.鼓形加工為使齒面之接觸集中在齒幅之中心部位,削端加工為將齒筋之兩端稍微倒角,如此可得近似鼓形加工之效果.3.掃外徑及倒角(toppingandsemi-topping)topping,生之毛邊,增加美觀.semi-topping,JISDIN標(biāo)準(zhǔn)各有不同.21.一段減速機構(gòu):Z1/Z2=N2/N1Z1:主動齒輪之齒數(shù) Z2:被動齒輪之齒數(shù) N1:主動齒輪之轉(zhuǎn)數(shù)N2:被動齒輪之轉(zhuǎn)數(shù)速度傳達比>1 增速齒輪機構(gòu)速度傳達比<1 輪機構(gòu)速度傳達比=1 此外,一段齒輪機構(gòu)尚有齒條與正齒輪之組合(RackandPinion)段齒輪機構(gòu)2游星齒輪機構(gòu)游星齒輪機構(gòu),能縮小減速機的體積.但游星齒輪機構(gòu),構(gòu)造簡單,加工精度要求高,又有內(nèi)齒輪干擾問題,這是它的缺點.模數(shù)：表示齒輪輪齒大小的一個指標(biāo)，一對咬合的齒輪其模數(shù)必需全都，否則兩齒輪的輪齒規(guī)格不同，無法平順的運轉(zhuǎn)。用文字來解釋模數(shù)為：節(jié)徑和齒數(shù)的比值，單位通常為〔㎜〕,模數(shù)通常是用在公制中的，而在英制中，與其一樣地位的是徑節(jié)，亦即齒輪齒數(shù)和節(jié)徑的比值，在意義上是模數(shù)的倒數(shù)。單位為〔齒／吋〕。模數(shù)：ｍ＝Ｄ／Ｎ 徑節(jié)：Ｐ＝Ｎ／Ｄd節(jié)圓：是一個理論圓，一對咬合的齒輪中，其節(jié)圓必互切節(jié)徑：就是節(jié)圓的直徑，Ｄ壓力線:兩齒輪在接觸時，垂直于接觸面的方向即是，通常正向負(fù)荷是沿壓力線的方向傳遞。壓力角PA:此為兩齒輪節(jié)圓公切線和壓力線所夾的角，一般的壓力角有14.5度和2020粉末冶金制成的齒輪,設(shè)計條件與一般齒輪差不多,在過去的二年中,AGMAPowderMetallurgyCommittee已經(jīng)完成了一個的標(biāo)準(zhǔn)“PowderMetallurgyGearSpecification“,,.在說明此標(biāo)準(zhǔn)的或許內(nèi)容后,在設(shè)計過程中,也要考慮到特別的齒形及要求:1.孔的材料說明.有必要時,供給孔徑公差.考慮工具的設(shè)計,去除齒邊緣的毛邊.a.倒角.b.0.001”的公差,防止干擾.一些可容許的誤差,如在精加工時因振動而引起的缺口,或齒面突起.假設(shè)可能,材質(zhì)的流失也要考慮.在量測過程中,夾治具的原始尺寸.在經(jīng)過以上的考慮后,粉末齒輪將能正式上線.各類型齒形曲線優(yōu)缺點比較:擺線齒輪圓弧齒輪漸開線齒輪負(fù)載力量傳動負(fù)載不高傳動負(fù)載值微小1.齒與齒以凹 面狀態(tài)接觸2.滑動的變化大3.負(fù)載極大運轉(zhuǎn)特性1.等速運動1.非均勻傳動1.等速傳動2.吵雜2.最吵雜2.安靜3.高增減速比制造本錢1.齒數(shù)可互換咬合1.齒數(shù)不行互換咬1.齒數(shù)可互換咬合2.刀具一搖擺圓來合2.刀具依模數(shù)來分分類2.特定刀具切唯一類齒形3.法節(jié)一樣,壓力20°,符合本錢.組配運用1.裝配精度要求高1.齒型獨立不互用1.中心距可調(diào)整,裝配簡潔2.工作尺寸要求嚴(yán)2.主動輪,被動輪格 不行互換 度要求較寬.其它 由于加工技術(shù)進步磨技術(shù)提高精度.齒輪的量測:之結(jié)果等于齒直角圓弧齒厚(Normalcirculartooththickness),與齒直角法向節(jié)距(Normalpitch)x(Zm-1)之和.SmM(模數(shù))Cos數(shù))MSina

(壓力角){p(Zm(跨齒數(shù))-0.5)+ZInv }+2c(轉(zhuǎn)位系跨齒厚:Sm=Mn(齒直角壓力角)Cos

{p(Zm-0.5)+ZInv s(軸直角壓力角}+2cnMnSin n二.Overpin的量測:使用于高螺旋角的齒輪,內(nèi)齒輪的量測.內(nèi)齒輪切削時的干預(yù)問題:MinDia.<BaseCircleDiameter.Z1/Z2>1-{(Tanα)/Tanαb)Z1:Z2:內(nèi)齒輪圖一 圖二刨齒加工介紹:齒輪,等皆可用此方法加工.在加裝一些特別量具后,也可以加工面齒輪或者雙導(dǎo)程蝸桿.由刨齒加JIS3為一完全塑性物體,(其材質(zhì)受外力即產(chǎn)生塑性活動),兩者以一\定轉(zhuǎn)速相咬合旋轉(zhuǎn).則齒輪工件胚料因應(yīng)刀具上之齒形而變形.輪,因此刀具齒形因具有切削所需的淘削角與實際齒形略為有差異..齒輪用語講解圖齒輪用語說明: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符合標(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):用來打算齒輪各部尺寸的基準(zhǔn)圓.為齒數(shù)x基準(zhǔn)節(jié)線(StandardPitchLine):齒條上的一條特定節(jié)線或沿此線測定之齒厚,為節(jié)距的二分之一.作用節(jié)圓(ActionPitchCircle):一對正齒輪在咬合作用時,各有一相切做滾動的圓.基準(zhǔn)節(jié)距(StandardPitch)：以選定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距做基準(zhǔn)者,與基準(zhǔn)齒條的節(jié)距相等.節(jié)圓(PitchCircle):兩齒輪連心在線的咬合接觸點在各齒輪上留下的軌跡稱為節(jié)圓.節(jié)徑PitchDiameter):節(jié)圓直徑.全齒高(WholeDepth):齒冠高與齒根高之和.有效齒高(WorkingDepth):一對正齒輪齒冠高的和.又稱工作齒高.(Addendum):齒頂圓與節(jié)圓半徑的差.(Dedendum):節(jié)圓與齒底圓半徑的差.齒厚(ToothThickness):沿節(jié)圓量測的齒厚.齒隙(Backlash):兩齒咬合時,齒面與齒面的間隙.齒寬(FaceWidth):軸徑方向的齒輪厚度.齒頂隙(Clearance):兩齒咬合時,一齒輪的齒頂圓與另一齒輪底間的空隙.節(jié)點(PitchPoint):一對齒輪咬合與節(jié)圓相切的點.基圓(BasicCircle):繪制漸開線齒形時作為根底之圓.齒根圓(DedendumCircle):通過齒根之圓.節(jié)距(Pitch):相鄰兩齒間相對應(yīng)點的弧線距離.法向節(jié)距(NormalPitch):漸開線齒輪沿特定斷面的同一垂線所測得的節(jié)距.齒輪熱處理后,Skiving加工介紹:齒輪切削加工后常做熱處理以增加本身的強度.一般熱處理后的加工分為,研磨(Grinding)及硬滾(Skiving)在此先為硬滾(Skiving)刀具做個簡潔的介紹:硬滾滾齒刀:一般材質(zhì)為碳化鎢(WC)也就是俗稱的Carbide,也有刀體本身是Hss,刀口黏碳化鎢刀片.(2)一般而言,RackAngle非零度角,大都實行負(fù)傾角.(3)HRC55°2.前加工用滾齒刀:材質(zhì)大都為Hss.一般而言,刀口為零度角.用于熱處理前,軟材的加工.齒深為2.35*M滾刀應(yīng)留意事項:滾刀刃數(shù)多,參與創(chuàng)生的精加工刃數(shù)愈多,齒面的誤差就越小,但可重磨次數(shù)相對變少,可從中擇取最正確值.滾齒刀具負(fù)傾角愈大,耐磨耗性愈佳.滾齒刀具孔徑盡可能加大,以增加加工時強度.滾齒刀具之導(dǎo)程角,盡可能與被加工工件同旋向,可削減工作臺之振動.Skiving加工之手動對齒一般而言,Skiving之機臺大都擁有自動對齒的功能,但也有少數(shù)機臺仍須手動對齒.在此僅對手動對齒做一簡潔的介紹.移動滾刀至齒寬中心部份.5mm處.置白紙于工件齒之下方.以肉眼推斷滾刀和工件之相對位置,轉(zhuǎn)動分度齒輪使?jié)L刀刀刃大致對準(zhǔn)工件之齒空.以手動將滾刀漸漸移入工件齒空讓滾刀轉(zhuǎn)動,以手動將滾刀漸漸以徑向向工件移動,待切到工件時為止.滾刀轉(zhuǎn)動中檢查左右齒面何者被切削.在將滾刀以反方向徑向移出2mm.重復(fù)對齒動作,直到兩邊齒面皆有被均勻切削為止.加工時應(yīng)留意事項:有振動時應(yīng)馬上停頓軸向進給.蝸輪的削鼓形加工:對蝸輪齒輪而言,削鼓形加工較其它齒輪來的迫切,假設(shè)蝸輪有做削鼓形加工時,可避開齒輪因裝配誤差而導(dǎo)致齒面咬合不當(dāng)之情形.另外可讓油料吸入口加大,可讓蝸輪在4用較大滾刀切削蝸輪:使用與蝸桿節(jié)徑一樣之滾齒刀所切削出之蝸輪,其削鼓加工為0,經(jīng)過這種2沒有油料吸入口.假設(shè)裝配上有誤差,會造成低劣的齒面咬合情形.解決的方法為放大滾齒刀之節(jié)徑,如此則能切削出削鼓形加工之蝸輪,其與蝸桿間有良好的咬合情形,不會因裝配上的小誤差而產(chǎn)生不正確的咬合,且油料吸入口會變大,油膜簡潔形成.滾齒刀在切齒時上下微量移動.滾齒刀在切齒時左右微量傾斜.使蝸輪蝸桿有不同的壓力角,而到達削鼓形加工齒輪之咬合率(ContactRatio):很平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動.且噪音,振動都很低,效率也較高.咬合率有正面咬合率(Circularcontactratio),重迭咬合率(Overlapcontactratio).正面咬合率:正面咬合率系指在轉(zhuǎn)動面,作用在線之咬合長度(Contactlength)除以法距(Normalpitch)Te減小齒輪之壓力角,也可實行負(fù)轉(zhuǎn)位齒形.加大齒數(shù):假設(shè)中心距離沒有限制,盡量加大齒數(shù)可獲得較大的咬合率.假設(shè)齒數(shù)有限制, 在強度許可之范圍下實行小一點的模數(shù)使齒數(shù)增加.將有效齒深加大齒輪之噪音對策:1.制造正確節(jié)距之齒輪:削減單一節(jié)距誤差及累積節(jié)距誤差使相互連接之對方齒輪齒面少被撞擊.2.進展齒形修整于荷重較大之齒輪:一般減速齒輪于心軸齒輪進展齒形修整,從動輪則不施行.3.于齒冠部份做倒角:一方面可防止碰傷,一方面不致由對方齒輪搔取潤滑油膜而能于連接齒面做油膜.可增加接觸比.變更主動齒輪以及從動齒輪之壓力角:增大也會形成同樣情形.齒輪之半徑方向,軸方向之振動防止策略削減軸承間隙,提高軸承支持臺或軸承壁側(cè)之剛性,削減依軸承之振動.齒輪之潤滑:齒輪的潤滑目的有二種:1.促進齒間之滑動簡潔,減低齒面間之動磨擦系數(shù).掌握齒面間因各種磨擦所發(fā)生之升溫,有冷卻齒面之功用.齒輪潤滑的發(fā)法有三種:a.黃油潤滑法.c.強制潤滑法(循環(huán)給油)油潤滑法,中速承受浸泡式潤滑法,高速承受強制潤滑法.正齒輪及傘齒輪周速度之范圍:正齒輪及傘齒輪周速度之范圍:潤滑方式黃油潤滑法強制潤滑法

周速度范圍0~6.5(m/s)4~15(m/s)13蝸桿滑動速度之范圍:潤滑方式黃油潤滑法強制潤滑法齒輪雙齒腹檢驗簡介:

滑動速度范圍0~4(m/s)3~10(m/s)8(m/s)以上齒輪的檢驗大都使用檢驗機(Tester),但因檢驗的次序繁多,在量產(chǎn)時,顯的很不經(jīng)濟,因此進展出一種具綜合性,且能代表齒輪的運轉(zhuǎn)狀況的檢驗方式--雙齒腹檢驗.雙齒腹檢驗是利用一個”MasterGear”與欲量測的齒輪咬合并轉(zhuǎn)動,利用彈簧的壓間的中心距變化做為誤差大小的表示值.出誤差的緣由.由雙齒腹檢驗可得到:總綜合誤差:紀(jì)錄紙上最高與最低點的差.鄰接誤差:紀(jì)錄紙上齒與齒間的誤差.由齒的接觸面看齒輪誤差之緣由與對策:齒的接觸齒冠或齒根接觸

齒面 緣由 對策由壓力角誤差而產(chǎn)生,正確 修滾刀或砂輪之壓力角節(jié)圓四周接觸較多節(jié)圓四周接觸較少接觸面接觸單面之片面接觸斷續(xù)接觸橫紋接觸兩面之兩方接觸蛇行接觸半月形接觸

齒形修整量過大 修整量改小不良Crowing過大 接觸面變小滾齒機工作臺左不 平. 面接觸.線傾斜更換齒輪箱.平行度不良.桿回轉(zhuǎn)更換加工機械或滾齒精度不良. 刀.良.同上噪音反復(fù)的發(fā)生.時.檢討裝配方法,基準(zhǔn)面.正.齒輪軸傾斜.1.噪音反復(fù)的發(fā)生.行時.檢討裝配方法,基準(zhǔn)面.正.齒輪軸傾斜.接觸

加工時工作臺傾斜.左右裝配相反.不同.斜線接觸

齒輪平行度不良熱處理時變形..

檢討平行度及熱處理.如何選擇齒輪材料 :齒輪可分為兩個主要類別，即運動傳遞齒輪與動力輸送，或稱為負(fù)荷傳遞齒輪。作為運動傳遞用齒輪的材料為非鐵類，包括尼龍DelrinLucite與某些酚樹脂，這些齒輪亦可由金屬成，如銅、鋅和一些不同等級的黃銅與青銅等。動力傳送方面所用的齒輪，這類齒輪的選擇一般只限于合金。由于鋼與鑄鐵的范圍種類極多且簡單再考慮到其它因素。包括:齒輪是常常重負(fù)載狀況下使用，抑或負(fù)載是漸漸增加后再漸漸減小呢?齒輪的輪齒小部是否須有足夠的強度以耐彎曲疲乏呢?齒輪的輪齒是否需外表硬化以耐過度的磨耗呢?齒輪要較深入的熱處理硬化，或淺外表硬化已足夠，抑或根本就不需要外表硬化呢?固然，最主要的考慮條件是母材料的本錢與加工制程本錢。其它尚須參加的額外合金元素，如鎂、鎳、鉻、鉬、釩等都會增加材料的本錢。因此，材料的選擇必需依據(jù)所參加這些合金元素的個別功能，與其對合金機械性能的影響而論。母材合金元素含量與材料或本的完善協(xié)作將可使齒輪能忍受整個使用壽命，甚或更長。一般要考慮到的機械性能包括抗拉強度、降伏強度、伸長率與沖擊強度。其它如輪齒彎曲與接觸應(yīng)力，耐刮傷與耐磨耗等因素，有時也要考慮在內(nèi)。材料的熱處理方式也0.06至0.25%C的一般低碳鋼與合金銅。氮化與軟氮化可使用在中碳鋼、中碳合金鋼、工具鋼、多種等級的灰鑄鐵與延性鑄鐵(球墨鑄鐵)等的熱處理。0.30%C或更高時，則齒輪亦可利用火陷或感應(yīng)硬化法到達外表硬0.40%或更高時，則可在中性媒質(zhì)中加熱至沃斯田鐵化溫度稍上方淬火后回火。有關(guān)齒輪的較熱處理力法有離子氮化、離子滲碳與真空滲碳法等。最終尚須考慮到加工本錢。材料須具有切削性.良好的顯微組織，以利切削加工。對鋼而言，具有粗波來鐵基地與肥粒鐵基地的組織，硬度為l50l90HB漸開線栓槽簡介:一般常用的漸開線栓槽有圖5所示五種