对开齿轮工艺过程中的变形与控制分析.pdf

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1、第3()卷第2有色矿冶VO1．30．No220】4年4月N0NFERROUSMININGANDMETALLURGYApril2014文章编号：1007967X(2O14)02—0070—03对开齿轮工艺过程中的变形与控制分析卢胜奎，郭春凤[中酬有色(沈阳)冶金机械有限公司。辽宁沈阳l1o141]摘要：以对开轮生产过程中存在的缺点为切人点，从齿轮生产的‘法人手，详细的分析了对开齿轮各环节上变形产乍的原，并根据多年齿轮生产的实际经验系统地阐述_『各1序消除内应力的关键点，达到r提高效率，降低成本的目的，有效地解决r埘什齿轮工艺过程中变形

2、的难题，对对开齿轮的实际生产及应用起到了常好的指导作用。关键词：变形控制；拉筋；内应力中图分类号：THl32文献标识码：A的残余应力存在，一旦具备释放条件将产生极大的U刖舌变形。因此，在铸造过程中须有效地控制应力的产对开齿轮主要应用于大型回转设备上，如球磨生及释放。机、回转窑、混合机等。它的优点是装配方便，运输1．2加工变形方便，这是整圈齿轮所不能代替的。但同时，它也存对开齿轮加1过程中产生变形，是因为粗午外在很大的缺点，如：使用时张口，加工过程中产生较径时去掉厂大量的金属，破坏了齿轮内应力的平衡。大变形，变形超过预留量需校型后方能

3、进行下道工再加上切削力、切削热的作用，薄弱的环节(如×寸口序等。处约束力差)形成张嘴。齿轮加工主要有两种方法：一是展成法，相当于如仿形法开齿是一个一个的加街形，加工产一对齿轮啮合原理；另一种是仿形法，用和齿形相同生的应变从小到大很不均衡，所以使对开齿轮产生的刀具加工成型，是单分齿。滚齿”展成法”加工出张嘴。因此，粗开齿需有合理的工艺措施。的齿轮啮合精度高于仿形法，非专业齿轮制造厂滚1．3热处理变形齿机很单一，往往用仿形法做粗加工齿轮，再用滚齿齿轮的热处理一般均采用正火处理，住一般情机精加_T：一是提高滚齿机的功效，二是保证精度。况是

4、加热到相变温度3O一5O。左右，片{多个风机同无论是哪种方法，最终目的都是要加工出合乎设计时强冷，这种冷却方式会造成齿而各处冷却程度不要求的齿轮，达到设计要求。均，有些主要外径冷却的快或因结构的差异，造成回另外，在生产过程中应注意的是要在粗开齿后火后残余应力要大些。进行热处理，它是保证齿面硬度的主要方法。工艺2变形的控制及消除方法人员往往忽略了这点，而把粗开齿当成了防变形的手段，有的工艺甚至进行三遍粗开齿，这是一种极大2．1变形的控制的浪费，是不理解粗开齿的真实含义和变形产生的如何控制上述变形，主要是从三个方面着手：一原因造成的。是

5、限制上述应力的释放，铸造时埘口加铸拉筋；二是采用合理的工艺方法减少应力的产生；三是限制变l对开齿轮变形产生的原因形应力的释放及消除，使变形在合理的范围之内。对开齿轮的变形是在工艺过程中产生的，主要是铸2．1．1粗车时齿轮的变形造、加工和热处理过程。在粗车时外径切削金属质量较大，由于切削力、1．1铸造变形切削热的外界因素作用，破坏了未加工前对开齿轮铸造根据结构式需科学地选择冒口、浇注参内应力的平衡，所以在内应力重新平衡后D变大．r数、开箱时间及合理的回火工艺。否则，它会有较大变小，见图l所示。*收稿日期：2014—0l—l6作者简介：

6、卢胜奎(1976)．男，辽宁海城人，程师．本科．从事机加『．艺没计与编制及1问生产技术指导工作。第2期卢胜奎：对开齿轮工艺过程中的变形与控制分析712．2变形的消除根据对开齿轮的特点，将其生产工艺中的要求简述如下：(1)铸造时对口加拉筋(如图3)，工艺过程中必须保证开箱时间(可长些)，铸后要完全消除应力。(2)带着拉筋粗加工各部，据材质情况选择合理的切削用量。图1半齿轮结构,-j-~意图(3)带着拉筋粗开齿，并选择合理的切削量。2．1．2粗开齿过程中齿轮的变形如仿形法粗开齿变形最大，它破坏应力平衡，所变形再次产生是在粗开齿过程中，它

7、是在齿轮以控制内应力的产生应变需限制工序中的切削量。外径上断续切出Z个齿沟(仿形法)，这又一次破坏吃刀深度选择：第一刀tl—M，第二刀t2一1．1了粗车后半齿轮内应力的平衡，内应力需再次重新M；平衡，但在拉筋作用下，使腹力不能重新平衡，故此进给量fs--0．15Him／r；v一20425m／rain。产生了新的应力，留下了变肜隐患，其变形情况见图第一吃刀深度，齿侧保证所要求的余量；第二吃2，0点不变时，D变大B1变小，r变小B2变大。刀最主要是保证一个深度齿侧留量，可以等于或大于第一次齿侧留量，这样可以使新产生的应力很小。轮(4)粗

8、开齿后进行热处理，回火时需严格控制回火曲线，冷却到常温后再去掉拉筋。茵热处理工艺一方面是为了保证机械性能达到设计要求；另一方面是控制内部应力，释放或者消除拉筋去除前工艺过程中所产生的应力。但通过处理之图2齿轮变形情况示惹图后还会有残余