第4章 圆柱齿轮加工

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1、典型零件工艺设计第4章圆柱齿轮加工【本章学习目标】了解圆柱齿轮的结构特点、材料及技术要求；掌握圆柱齿轮的齿形加工方法，圆柱齿轮的加工工艺规程制订；理解圆柱齿轮的精度等级及其检验方法。4.1概述4.1.1圆柱齿轮的功用及结构特点4.1.2圆柱齿轮的技术要求、材料、毛坯及热处理1.技术要求传递运动准确性传递运动平稳性载荷分布均匀性传动侧隙的合理性2.材料与热处理齿轮的材料齿轮的热处理3.齿轮毛坯4.2圆柱齿轮常用加工方法加工方法加工原理加工质量生产率设备应用范围精度等级齿面粗糙Ra/m铣齿成形法96.3

2、~3.2较插齿、滚齿低普通铣床单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮拉齿成形法71.6~.4高拉床大批量生产7级精度的内齿轮，因外轮拉刀制造甚为复杂，故少用插齿展成法8~73.2~1.6一般较滚齿低插齿机单件和成批生产中，加工中等质量的内外圆柱齿轮、多联齿轮滚齿展成法8~73.2~1.6较高滚齿机单件和成批生产中，加工中等质量的外圆柱齿轮、蜗轮剃齿展成法7~60.8~0.4高剃齿机精加工未淬火的圆柱齿轮珩齿展成法改善不大0.8~0.4很高珩齿机光整加工已淬火的圆柱齿轮。适用于成批和大量生产

3、磨齿成形法，展成法6~30.8~0.2成形法高于展成法磨齿机精加工已淬火的圆柱齿轮4.2.1滚齿及其质量分析1.滚齿的原理及工艺特点2.滚齿质量分析齿坯加工精度滚齿加工精度3.提高滚齿生产率的途径高速滚齿采用多头滚刀可明显提高生产率，但加工精度较低，齿面粗糙，因而多用于粗加工中。改进滚齿加工方法4.2.2插齿及其与滚齿的比较1.插齿原理及运动插齿原理插齿的主要运动2.插齿的工艺特点插齿的齿形精度比滚齿高。插齿后齿面的粗糙度比滚齿小。插齿的运动精度比滚齿差。插齿的齿向误差比滚齿大。3.提高插齿生产率的途

4、径提高圆周进给量可减少机动时间，但齿面粗糙度值变大，插齿回程让刀量增大，引起振动。采用高速插齿，提高插齿刀每分钟的往返次数进行高速插齿，可缩短机动时间。改进刀具几何参数，提高插齿刀的耐用度，充分发挥插齿刀的切削性能。4.3圆柱齿轮加工工艺分析圆柱齿轮加工工艺程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。在编制工艺过程时，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。4.3.1.齿轮加工方案选择4.3.2圆柱齿轮加工工艺分析1.基准的选择以内孔和端

5、面定位。以外圆和端面定位。2.齿轮毛坯的加工3.齿形及齿端加工齿轮的齿端加工包括倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等。经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖角和毛刺。齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。4.加工过程中的热处理要求一般在齿轮加工中进行两种热处理工序，即毛坯热处理和齿面热处理。毛坯热处理在齿坯加工前后安排预先热处理（如正火或调质），齿面热处理是齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和

6、渗氮等热处理工序。4.3.3圆柱齿轮加工实例4.4齿轮的检验4.4.1齿轮精度等级1.齿轮精度GB/T10095-2008中对齿轮及齿轮副规定了13个精度等级（对于和，规定了4～12共9个精度等级），从0～12依次降低。其中0～2级是有待发展的精度等级，3～5级为高精度等级，6～8级为中等精度等级，使用最多，9级以下为低精度等级。5级精度是确定齿轮各项允许值计算式的基础级。每个精度等级都有相应公差组，分别规定出各项公差和偏差项目。2.齿轮精度等级选择齿轮的精度等级选择的主要依据是齿轮传动的用途、使用条

7、件及对它的技术要求，即要考虑传递运动的精度、齿轮的圆周速度、传递的功率、工作持续时间、振动与噪声、润滑条件、使用寿命及生产成本等的要求，同时还要考虑工艺的可能性和经济性。齿轮精度等级的选择方法主要有计算法和类比法两种。3.齿轮检验项目及其评定参数的确定根据我国企业齿轮生产的技术和质量控制水平，建议供货方依据齿轮的使用要求和生产批量，在下述五个检验组中选取一个用于评定齿轮质量。经需方同意后，也可用于验收。在检验中，没有必要测量全部轮齿要素的偏差，因为有些要素对于特定齿轮的功能并没有明显的影响。另外，有些

8、测量项目可以代替另一些项目，如切向综合总偏差检验能代替齿距累积总偏差检验，径向综合总偏差检验能代替径向跳动检验等。4.4.2齿轮检验方法1.齿距偏差的检验2.齿廓偏差检验3.螺旋线偏差检验4.切向综合偏差检验5.径向综合偏差检验6.径向跳动的检验课间休息！