齒輪基本知識(shí)課件

內(nèi)容提綱齒輪的基本參數(shù)要求及漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分名稱(chēng)和幾何尺寸；齒輪公差以及齒輪的檢測(cè)；齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型；圓柱齒輪精度簡(jiǎn)介；齒形加工工藝與設(shè)備介紹；齒輪材料的選擇；齒輪的熱處理。第1頁(yè)/共60頁(yè)一、圓柱齒輪的分類(lèi)

按齒輪齒廓曲線(xiàn)分類(lèi)：漸開(kāi)線(xiàn)齒輪、擺線(xiàn)齒輪、圓弧齒輪等。漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒輪：漸開(kāi)線(xiàn)齒廓之間的正壓力方向始終不變，以及齒輪傳動(dòng)比不會(huì)因?yàn)橹行木嗟淖兓绊扆X輪的傳動(dòng)，以及其工藝性能好、互換性好等優(yōu)點(diǎn)，在齒輪傳動(dòng)中廣泛使用。擺線(xiàn)齒廓齒輪：擺線(xiàn)齒輪在傳動(dòng)時(shí)，中心距直接影響齒輪的傳動(dòng)比，以及齒輪精度要求高，制造卻難以保證。但由于擺線(xiàn)齒輪無(wú)根切現(xiàn)象，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更為緊湊，故目前多用于鐘表和一些齒輪儀表中。圓弧齒廓齒輪：圓弧齒廓傳動(dòng)時(shí)，由于齒輪中心距的大小直接影響齒輪的承載能力，以及齒輪裝配后必須進(jìn)行跑合，但在尺寸和材料等相同的條件下，圓弧齒廓齒輪的承載能力是漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒輪的1.5倍以上，其主要應(yīng)用在低速重載的齒輪傳動(dòng)中，如：冶金、礦山、石油等行業(yè)中。圓柱齒輪按形狀分為：圓柱直齒輪、圓柱斜齒輪、人字齒輪、內(nèi)齒輪。具體見(jiàn)圖1。第2頁(yè)/共60頁(yè)直齒輪斜齒輪人字齒輪內(nèi)齒輪圖1第3頁(yè)/共60頁(yè)第4頁(yè)/共60頁(yè)第5頁(yè)/共60頁(yè)第6頁(yè)/共60頁(yè)第7頁(yè)/共60頁(yè)第8頁(yè)/共60頁(yè)第9頁(yè)/共60頁(yè)第10頁(yè)/共60頁(yè)第11頁(yè)/共60頁(yè)第12頁(yè)/共60頁(yè)第13頁(yè)/共60頁(yè)第14頁(yè)/共60頁(yè)第15頁(yè)/共60頁(yè)Wk：公法線(xiàn)長(zhǎng)度，一種有效控制齒輪齒厚的方法?？ǔ呖ㄗ鏺個(gè)輪齒與不同側(cè)齒廓相切于AB兩點(diǎn)，線(xiàn)端AB即為兩側(cè)齒廓的公共法線(xiàn)，故稱(chēng)為公法線(xiàn)，AB長(zhǎng)度即是公法線(xiàn)長(zhǎng)度，具體測(cè)量方法如圖4所示。k：跨齒數(shù)，測(cè)量公法線(xiàn)長(zhǎng)度時(shí)，所跨齒輪齒數(shù)。圖4第16頁(yè)/共60頁(yè)M：跨棒距，一種有效控制齒輪齒厚的方法。將兩量柱（球）放入沿直徑相對(duì)的兩齒槽中，測(cè)量?jī)闪恐ㄇ颍┩鈧?cè)面間的距離。測(cè)量方法如圖5所示。其中圖a是測(cè)量偶數(shù)齒齒輪示意圖，圖b是奇數(shù)齒齒輪示意圖。dp：量棒直徑圖5第17頁(yè)/共60頁(yè)x：變位系數(shù)，是刀具在加工齒輪時(shí)，沿徑向從輪坯中心向外（內(nèi)）移動(dòng)的距離與模數(shù)的比值。其目的為了避免加工少齒數(shù)時(shí)，發(fā)生根切、齒輪傳動(dòng)配湊中心距、提高小齒輪強(qiáng)度等一些作用。圖6是模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)相同的情況下，變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較。圖6第18頁(yè)/共60頁(yè)2．斜齒輪各參數(shù)定義為了便于說(shuō)明斜齒輪的問(wèn)題，將斜齒輪沿其分度圓柱面展開(kāi)，便成為一個(gè)矩形（如圖7所示），矩形的高是斜齒輪的寬度B，其長(zhǎng)度是分度圓的周長(zhǎng)πd。此時(shí)，分度圓柱上齒輪的螺旋線(xiàn)便展成為一條斜直線(xiàn)，其與軸線(xiàn)的夾角為β，稱(chēng)為斜齒輪分度圓螺旋角，簡(jiǎn)稱(chēng)斜齒輪螺旋角，用β表示。圖7第19頁(yè)/共60頁(yè)二、齒輪公差以及齒輪的檢測(cè)

檢測(cè)模數(shù)大于等于1的齒輪，采用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T10095-2001，檢測(cè)模數(shù)小于1的齒輪，采用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T2363-90。Fi”：徑向綜合誤差，被檢測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)）齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。如圖14所示。使用檢測(cè)設(shè)備：齒輪雙嚙儀。檢測(cè)范圍：精度7級(jí)或更低精度的齒輪。fi”：一齒徑向綜合誤差，被檢測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)）齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。如圖14所示。使用檢測(cè)設(shè)備：齒輪雙嚙儀。精度7級(jí)或更低精度的齒輪。圖14第20頁(yè)/共60頁(yè)Fp：齒距累積誤差，在分度圓上任意兩側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱(chēng)弧長(zhǎng)之差的最大絕對(duì)值。如圖15所示。使用檢測(cè)設(shè)備：齒輪檢測(cè)中心。檢測(cè)范圍：齒輪模數(shù)大于0.5，精度7級(jí)或更高精度的齒輪。Fr：在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測(cè)頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙面接觸，測(cè)頭相對(duì)于齒輪軸線(xiàn)的最大變動(dòng)量。如圖16所示。測(cè)量設(shè)備：偏擺儀。圖15圖16第21頁(yè)/共60頁(yè)Fw：在齒輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際公法線(xiàn)長(zhǎng)度最大值與最小值之差。測(cè)量工具：公法線(xiàn)千分尺。Ff：齒廓總偏差（齒形誤差），實(shí)際齒廓偏離設(shè)計(jì)齒廓的量，該量在端平面內(nèi)并且垂直于漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的方向。如圖17所示。檢測(cè)設(shè)備：齒輪檢測(cè)中心。檢測(cè)范圍：m>0.2。Fβ：螺旋線(xiàn)總偏差（齒向誤差），包容實(shí)際螺旋線(xiàn)跡線(xiàn)的兩條設(shè)計(jì)螺旋線(xiàn)跡線(xiàn)的距離。如圖18所示。檢測(cè)設(shè)備：齒輪檢測(cè)中心。檢測(cè)范圍：m>0.2。圖17圖18第22頁(yè)/共60頁(yè)三.齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型

齒輪傳動(dòng)按照兩輪軸線(xiàn)的相對(duì)位置和齒向分類(lèi)如下：

按照輪齒齒廓曲線(xiàn)的不同又可為漸開(kāi)線(xiàn)齒輪、圓弧齒輪、擺線(xiàn)齒輪等。本章主要討論制造、安裝方便、應(yīng)用最廣的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪。

按照工作條件的不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開(kāi)式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)。前者輪齒外露，灰塵易于落在齒面，后者輪齒封閉在箱體內(nèi)。圓柱齒輪傳動(dòng)：外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條斜齒：外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條、人字齒兩軸不平行：直齒、斜齒、曲線(xiàn)齒、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)第23頁(yè)/共60頁(yè)

適用于兩軸線(xiàn)平行的齒輪傳動(dòng)。外嚙合時(shí)兩齒輪轉(zhuǎn)向相反。齒輪圓周速度較低s。傳遞的功率范圍較大，傳動(dòng)效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進(jìn)行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛第24頁(yè)/共60頁(yè)

適用于兩軸線(xiàn)平行的齒輪傳動(dòng)。外嚙合時(shí)兩齒輪轉(zhuǎn)向相反。齒輪圓周速度比直齒圓柱齒輪高，適宜于高速重載傳動(dòng)。傳遞的功率范圍較大，功率可達(dá)45000kW，傳動(dòng)效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進(jìn)行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛第25頁(yè)/共60頁(yè)

適用于兩軸線(xiàn)平行的齒輪傳動(dòng)。兩齒輪轉(zhuǎn)向相同。齒輪圓周速度較低。傳遞的功率范圍較大，傳動(dòng)效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進(jìn)行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛第26頁(yè)/共60頁(yè)

將齒輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X條的往復(fù)移動(dòng)或?qū)X條的往復(fù)移動(dòng)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。齒輪圓周速度較低。傳遞的功率范圍較大，傳動(dòng)效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進(jìn)行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛第27頁(yè)/共60頁(yè)

斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)多用于相交軸傳動(dòng)，傳動(dòng)效率比較高，一般可達(dá)98％，兩齒輪軸線(xiàn)組成直角的錐齒輪副應(yīng)用最為廣泛。斜齒圓錐齒輪沿輪齒齒長(zhǎng)方向?yàn)橹本€(xiàn)，但且其延長(zhǎng)線(xiàn)不與于軸線(xiàn)相交第28頁(yè)/共60頁(yè)比直齒錐齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小、承載能力大。但螺旋角會(huì)產(chǎn)生軸向力第29頁(yè)/共60頁(yè)

蝸輪蝸桿傳動(dòng)傳遞相錯(cuò)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳動(dòng)比大，工作平穩(wěn)，噪聲較小，結(jié)構(gòu)緊湊，在一定的條件下有自鎖性能，但效率低，發(fā)熱較大第30頁(yè)/共60頁(yè)

齒輪加工產(chǎn)生根切的根本原因在于刀具的齒頂線(xiàn)超過(guò)了極限點(diǎn)N1，要避免根切，就須使刀具的齒頂線(xiàn)不超過(guò)N1點(diǎn)。在不改變被切齒輪齒數(shù)的情況下，只要改變刀具與輪坯的相對(duì)位置便可解決根切問(wèn)題，這樣切制出來(lái)的齒輪就稱(chēng)為變位齒輪

第31頁(yè)/共60頁(yè)四、圓柱齒輪精度簡(jiǎn)介1.齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)及其選擇（1）、齒輪的精度要求（GB/T10095-88）①運(yùn)動(dòng)的的準(zhǔn)確性（第I公差組）：分齒不均（誤差）。②傳動(dòng)的平穩(wěn)性（第II公差組）：漸開(kāi)線(xiàn)齒形存在誤差。③載荷分布的均勻性（第III公差組）。（2）齒輪的精度等級(jí)：GB/T10095-88對(duì)齒輪精度規(guī)定12個(gè)等級(jí)。

1～2：遠(yuǎn)景級(jí)3～5：高級(jí)精度

6～8：中級(jí)精度9～12：低級(jí)精度2、齒輪間隙的規(guī)定齒側(cè)間隙：由工作條件決定，與齒輪精度無(wú)關(guān)，控制齒厚偏差或公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度偏差來(lái)限制。14個(gè)齒厚偏差：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S第32頁(yè)/共60頁(yè)3、齒輪精度的選擇一般情況下三個(gè)公差組應(yīng)選用相同的精度。機(jī)床主軸齒輪：第II公差組高測(cè)量?jī)x器和分度機(jī)構(gòu)的齒輪：第I公差組高起重機(jī)械及礦山機(jī)械的齒輪：第III公差組高

6－5－5－F

LGB10095－88

6：第I公差組的精度等級(jí)

5：第II公差組的精度等級(jí)

5：第III公差組的精度等級(jí)

F：齒厚上偏差

L：齒厚下偏差第33頁(yè)/共60頁(yè)

五、齒形加工工藝與設(shè)備介紹☆齒輪加工機(jī)床的工作原理

1、成形法成形法加工齒輪所采用的刀具為成形刀具，其刀刃形狀與被切齒輪齒槽的截面形狀相同。◆使用一把成形刀具加工齒輪時(shí)，每次只加工一個(gè)齒槽，然后用分度裝置進(jìn)行分度，依次加工下一個(gè)齒槽，直到全部輪齒加工完畢。注：這種方法生產(chǎn)率較低，只適用于單件小批生產(chǎn)一些低速、低精度的齒輪。

2、展成法展成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行的，即把齒輪嚙合副中的一個(gè)制作為刀具，另一個(gè)則作為工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)而展成切出齒廓?！粲谜钩煞庸X輪，可以用同一把刀具加工同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪，且加工精度和生產(chǎn)率也比較高，因此，各種齒輪加工機(jī)床廣泛用這種加工方法，如滾齒機(jī)、插齒機(jī)、剃齒機(jī)等。☆齒輪加工機(jī)床的類(lèi)型及其用途圓柱齒輪加工機(jī)床分類(lèi)：滾齒機(jī)主要用于加工直齒、斜齒圓柱齒輪和蝸輪插齒機(jī)主要用于加工單聯(lián)及多聯(lián)的內(nèi)、外直齒圓柱齒輪剃齒機(jī)主要用于淬火前的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工珩齒機(jī)主要用于對(duì)熱處理后的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工第34頁(yè)/共60頁(yè)齒輪加工機(jī)床是用來(lái)加工各種齒輪輪齒的機(jī)床。由于齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳力大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用極為廣泛。機(jī)床的主要工作運(yùn)動(dòng)⑴主運(yùn)動(dòng)即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)合理的切削速度和滾刀直徑，即可確定滾刀的轉(zhuǎn)速。⑵展成運(yùn)動(dòng)即滾刀與工件之間的嚙合運(yùn)動(dòng)。沒(méi)滾刀頭數(shù)為ｋ，工件齒數(shù)為ｚ，則每當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，工件應(yīng)轉(zhuǎn)ｋ/ｚ。⑶垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即滾刀沿工件軸線(xiàn)方向作連續(xù)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以切出整個(gè)齒寬上的齒形。第35頁(yè)/共60頁(yè)銑齒成形法：用與被切齒輪齒槽法向截面形狀相符的成形刀具切出齒形。展成法（包絡(luò)法、范成法）：利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，在專(zhuān)用齒輪加工機(jī)床上切出齒形的一種方法。1.銑削直齒圓柱齒輪（1）原理：成形法，IT9，Ra：6.3～3.2μm。M≤20，盤(pán)狀模數(shù)銑刀；M＞20，指狀模數(shù)銑刀。

第36頁(yè)/共60頁(yè)3.銑齒的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用（1）生產(chǎn)成本低。（2）加工精度低。（3）生產(chǎn)率低。插齒和滾齒IT8～I(xiàn)T7，Ra：3.2～1.6μm。1.插齒（1）插齒機(jī)和插齒刀插齒刀：相當(dāng)于圓柱齒輪。（2）插齒原理與插齒運(yùn)動(dòng)插齒原理：展成法。插齒加工相當(dāng)于一對(duì)無(wú)嚙合間隙的圓柱齒輪傳動(dòng)。第37頁(yè)/共60頁(yè)插齒運(yùn)動(dòng)①主運(yùn)動(dòng)：插齒刀上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)②分齒運(yùn)動(dòng)：強(qiáng)制插齒刀與齒輪坯之間保持一對(duì)齒輪的嚙合關(guān)系③徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出齒深。④圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插齒刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。⑤讓刀運(yùn)動(dòng)：防止擦傷。（3）齒輪坯的安裝①內(nèi)孔和端面定位：大批量生產(chǎn)②外圓和端面定位：?jiǎn)渭∨a(chǎn)（4）插齒工作范圍內(nèi)外直齒圓柱齒輪、間距小的雙聯(lián)和多聯(lián)齒輪、內(nèi)外螺旋齒輪第38頁(yè)/共60頁(yè)第39頁(yè)/共60頁(yè)滾齒IT8～I(xiàn)T7，Ra：3.2～1.6μm。(1)滾齒機(jī)和齒輪滾刀齒輪滾刀：相當(dāng)于一個(gè)右旋螺旋齒輪。第40頁(yè)/共60頁(yè)(2)滾齒原理與滾齒運(yùn)動(dòng)滾齒原理：展成法。滾齒運(yùn)動(dòng)：①：主運(yùn)動(dòng)：滾刀旋轉(zhuǎn)。②：分齒運(yùn)動(dòng)：③；垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出整個(gè)齒寬。④：徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：切出整個(gè)齒深。（3）滾齒工作范圍①滾切直齒圓柱齒輪第41頁(yè)/共60頁(yè)3、滾齒與插齒比較（1）加工原理相同：展成法（2）加工精度和齒面粗糙度基本相同：精度為8～7級(jí)，Ra1.6μm（3）插齒的分齒精度略低于滾齒，滾齒的齒形精度略低于插齒。（4）插齒的齒面粗糙度略?xún)?yōu)于滾齒。（5）插齒的生產(chǎn)率低于滾齒。（6）加工范圍不同。插齒：內(nèi)齒輪和小間隙多聯(lián)齒輪滾齒：螺旋齒輪、蝸輪和軸向齒輪較大的齒輪軸（7）生產(chǎn)類(lèi)型相同齒形精加工剃齒、珩齒、磨齒、研齒第42頁(yè)/共60頁(yè)1、剃齒IT7～I(xiàn)T6，Ra：0.8～0.4μm。（1）剃齒刀剃齒刀：相當(dāng)于斜齒圓柱齒輪。（2）剃齒原理和剃齒運(yùn)動(dòng)①原理：展成法②剃齒運(yùn)動(dòng)剃齒刀剃齒刀旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)一次剃齒刀徑向進(jìn)給0.02～0.04mm/str，剃齒余量0.08～0.12mm。（3）剃齒的特點(diǎn)可提高漸開(kāi)線(xiàn)齒形精度和齒向精度，降低表面粗糙度，不能修正被切齒輪的分齒誤差。第43頁(yè)/共60頁(yè)2、珩齒（1）原理：剃齒相同（展成法）。（2）作用：去除齒輪淬火后的氧化皮、齒面毛刺和壓痕。（3）珩磨輪：磨料和環(huán)氧樹(shù)脂合成后澆鑄而成，相當(dāng)于斜齒輪，見(jiàn)圖7.12（m＞4，帶齒芯；m＜4，不帶齒芯）。（4）珩齒運(yùn)動(dòng)：剃齒相同，轉(zhuǎn)速比剃齒高，為1000～2000r/min，余量為0.01～0.02mm，或不留加工余量，徑向進(jìn)給一次完成，實(shí)現(xiàn)磨削、剃削和拋光的綜合作用。珩磨輪（5）珩齒特點(diǎn)：對(duì)修正齒形精度和齒向精度作用不大，不能修正被切齒輪的分齒誤差，生產(chǎn)率高，改善表面質(zhì)量。常用工序：滾齒→剃齒→淬火→珩齒第44頁(yè)/共60頁(yè)3、磨齒IT6～I(xiàn)T4→IT3，Ra：0.8～0.2μm原理：成形法和展成法。（1）成形法磨齒IT6～I(xiàn)T5，Ra：0.8～0.4μm，用成形砂輪磨削，生產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。成形法磨齒（2）展成法磨齒①錐面砂輪磨齒圖7.14錐面砂輪磨齒第45頁(yè)/共60頁(yè)砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動(dòng)，利用砂輪右側(cè)面磨削第1齒槽的右側(cè)面，從根部磨至頂部；然后工件向左滾動(dòng)，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至頂部，當(dāng)?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時(shí)，砂輪自動(dòng)退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再向右滾動(dòng)，磨削第2齒槽，這樣反復(fù)循環(huán)，直至磨完全部輪齒。（2）雙碟形砂輪磨齒兩片砂輪傾斜一定角度，構(gòu)成假想齒條兩個(gè)齒的外側(cè)面，同時(shí)磨削兩個(gè)齒槽的兩對(duì)應(yīng)側(cè)面。磨削完畢，工件退離砂輪并進(jìn)行分度，再磨削另外側(cè)面。直至各齒面磨削完畢為止。3、成形法磨齒與展成法磨齒（1）展成法磨齒精度高。（2）展成法磨齒生產(chǎn)率低。（3）展成法磨齒成本高。雙蝶形砂輪磨齒第46頁(yè)/共60頁(yè)4、研齒IT7～I(xiàn)T6，Ra：1.6～0.2μm設(shè)備：研齒機(jī)。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220?！?40＃，活性潤(rùn)滑油特點(diǎn)：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。1、平行軸線(xiàn)研磨法（圖7.16）①過(guò)程：研磨輪與被研齒輪的軸線(xiàn)平行，研磨時(shí)被研齒輪帶動(dòng)平行軸線(xiàn)研磨法研磨輪作無(wú)側(cè)隙的自由嚙合運(yùn)動(dòng)，被研齒輪還作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研磨輪被輕微制動(dòng)。經(jīng)一段時(shí)間后，研磨輪和被研磨輪作反向旋轉(zhuǎn)，使齒的兩個(gè)側(cè)面被均勻研磨。②特點(diǎn)：由于齒面的滑動(dòng)速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動(dòng)速度大，研磨量也大。第47頁(yè)/共60頁(yè)加工方法加工原理精度表面粗糙度生產(chǎn)率設(shè)備應(yīng)用范圍銑齒成形法96.3～3.2低普通銑床低精度圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪拉齒成形法71.6～0.4高拉床齒輪拉床制造復(fù)雜、應(yīng)用少插齒展成法8～73.2～1.6較高插齒機(jī)內(nèi)齒輪、扇形齒輪、人字齒輪、帶凸臺(tái)齒輪、間距小多聯(lián)齒輪滾齒展成法8～73.2～1.6較高滾齒機(jī)直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪，剃齒展成法7～60.8～0.4高剃齒機(jī)精加工未淬火圓柱齒輪珩齒展成法改善不大0.8～0.4很高珩齒機(jī)光整加工已淬火的圓柱齒輪研齒展成法改善不大1.6～0.2很高研齒機(jī)光整加工已淬火的圓柱齒輪磨齒成形法展成法6～30.8～0.2較低磨齒機(jī)精加工已淬火的圓柱齒輪第48頁(yè)/共60頁(yè)六、齒輪材料的選擇

對(duì)齒輪材料的基本要求為：

1.齒面要有足夠的硬度，以使得齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合、抗塑性變形的能力；

2.齒芯材料要有較高的機(jī)械性能，高強(qiáng)度極限、疲勞極限和足夠的韌性，以使得輪齒具有足夠的抗彎曲疲勞折斷的能力；

3.價(jià)格合理、購(gòu)買(mǎi)方便，具有良好的加工和熱處理工藝性。齒輪材料中最常用的是各種鋼材，其次是鑄鐵，還有一些非金屬材料。齒輪的毛坯由鍛造、鑄造或焊接而成，也可以直接用棒料加工。

第49頁(yè)/共60頁(yè)鋼

鋼材的韌性好，耐沖擊，還可以通過(guò)熱處理或化學(xué)處理改善材料的機(jī)械性能及提高齒面的硬度。常用的鋼材有鍛鋼和鑄鋼兩類(lèi)。

除尺寸過(guò)大或形狀復(fù)雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量0.15~0.6%的碳鋼或合金鋼。

鑄鋼的耐磨性及強(qiáng)度均較好，但應(yīng)經(jīng)退火及?；幚恚匾獣r(shí)也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。第50頁(yè)/共60頁(yè)鑄鐵

灰鑄鐵價(jià)廉、易切削，其中石墨能起潤(rùn)滑作用，能吸收噪音，但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差。適用于形狀復(fù)雜、尺寸較大，同時(shí)工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大的的場(chǎng)合，尤其適用于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。

球墨鑄鐵的力學(xué)性能和抗沖擊性能遠(yuǎn)高于灰鑄鐵，可替代某些調(diào)質(zhì)鋼的大齒輪。第51頁(yè)/共60頁(yè)非金屬材料

對(duì)高速、輕載及精度不高的齒輪傳動(dòng)，為了降低噪音，常采用夾布膠木、塑料、尼龍等非金屬材料。非金屬材料齒輪的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量小、減振性好、噪音低、具有相應(yīng)的抗腐蝕性；缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性差、易變形等。為了有利于散熱，與其配對(duì)嚙合的齒輪仍多用鋼或鑄鐵制造。

第52頁(yè)/共60頁(yè)七、齒輪熱處理

鋼制齒輪可以通過(guò)不同的熱處理方法獲得不同的表面硬度，工業(yè)中以350HB為界將齒輪傳動(dòng)分為軟齒面（布氏硬度≤350HB）和硬齒面（布氏硬度≥350HB、洛氏硬度≥38HRC）。第53頁(yè)/共60頁(yè)軟齒面

軟齒面齒輪常用的熱處理方法為調(diào)質(zhì)和正火。齒輪的材料一般選用中碳鋼和中碳合金鋼以及中碳鑄鋼和中碳合金鑄鋼。調(diào)質(zhì)齒輪的強(qiáng)度、韌性和齒面硬度均高于正火齒輪，對(duì)于不宜調(diào)質(zhì)、尺寸較大或不太重要的齒輪一般采用正火。軟齒面齒輪適宜于對(duì)強(qiáng)度、速度和精度要求不高的齒輪傳動(dòng)。通常是齒輪毛坯經(jīng)過(guò)熱處理后進(jìn)行切齒，切制后即為成品。精度一般為8級(jí)，精切時(shí)可達(dá)7級(jí)。軟齒面齒輪制造簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)率高。工藝過(guò)程：鍛造毛坯→正火--粗車(chē)→調(diào)質(zhì)、精加工

常用材料；45、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB

第54頁(yè)/共60頁(yè)硬齒面

硬齒面齒輪采用表面硬化處理方法，常用方法包括：

表面淬火：常用材料為中碳鋼和中碳合金鋼。表面硬度可達(dá)48HRC~54HRC。心部韌性高，能用于承受中等沖擊載荷。中、小尺寸齒輪可采用中頻或高頻感應(yīng)加熱，大尺寸可采用火焰加熱。感應(yīng)加熱使輪齒變形較小，對(duì)精度要求不很高的齒輪傳動(dòng)無(wú)須進(jìn)行磨齒?；鹧婕訜嶙冃未?，齒面不易獲得均勻的硬度，質(zhì)量不