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修形齿轮沿齿线方向微量修整齿面,使其偏离理论齿面。通过齿向修形可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布,提高齿轮承载能力。齿向修形的方法主要有齿端修薄、螺旋角修整、鼓形修整和曲面修整等.齿端修薄是对轮齿的一端或两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄它是较简单的修形方法,但修整效果较差。螺旋角修整是微量改变齿向或螺旋角β的大小,使实际齿面位置偏离理论齿面位置。螺旋角修整比齿端修薄效果好,但由于改变的角度很小,因此不能在齿向各处都有显著效果。鼓形修整是采用齿向修形使轮齿在齿宽*鼓起,一般两边呈对称形状。鼓形修整虽然可以改善轮齿接触线上载荷的不均匀分布,桥头镇齿轮,但是由于齿的两端载荷分布并非完全相同,误差也不完全按鼓形分布,伞齿轮,因此修形效果也不理想。曲面修整是按实际偏载误差进行齿向修形。考虑实际偏载误差,特别是考虑热变形,则修整以后的齿面不一定总是鼓起的,而通常呈凹凸相连的曲面。曲面修整效果较好,是较理想的修形方法,但计算比较麻烦,工艺比较复杂。
轮齿廓修形机理.
在一对齿的啮合过程中,由于参与啮合的齿轮对数变化引起了啮合刚度变化,在较短的时间内,啮合刚度急剧变化将引起严重的激振,为使啮合刚度变化比较和缓;为减小由于基节误差和受载变形所引起的啮入和啮出冲击;或为了改善齿面润滑状态防止胶合发生,而把原来的渐开线齿廓在齿**或接近齿根圆角的部位修去一部分,使该处的齿廓不再是渐开线形状,这种措施或方法就是所谓的齿廓修形。经过齿**、齿根修缘后在单对齿和双对齿啮合交替过程中,冲击载荷降低,使运转趋于平稳,减小了噪声和振动
齿形有多种形式,其中以渐开线齿形较为常见。磨齿加工渐开线齿形常用的加工方法有两大类,即成形法和展成法。
1.铣齿
采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工,铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低,仅适用于单件小批生产。
2.成形磨齿
也属于成形法加工,因砂轮不易修整,使用较少。
3.滚齿
属于展成法加工,其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮,因齿数很少(通常齿数z = 1),牙齿很长,绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆,油泵齿轮,再经过开槽和铲齿,便成为了具有切削刃和后角的滚刀。
4.剃齿
在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动,借助于两者之间的相对滑移,从齿面上剃下很细的切屑,以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿,粉末冶金齿轮,用以改善齿面接触区位置。
现今我国使用的齿轮精度国家标准为GB/T10095.1-2008,其中齿轮齿部质量精度评定的多个项目可大致分为单个齿面的评定项目(齿廓偏差、螺旋线偏差)及对多个齿分析的评定项目(齿距累积偏差)。单个齿面评定的项目影响齿轮啮合时的接触情况;多个齿分析项目则影响齿轮的传动性能。
齿轮测量中心的大量应用,使修形齿轮评定项目这类微观的参数形象清楚地展现出来,并对数值进行评测。而对于有特殊要求的,如齿廓有K形、凸度和螺旋线有鼓度特定公差带的齿轮,也可以进行评估,使齿轮质量评估工作更清晰和直观。但是由于特殊修形齿轮刻意引入误差,原来单独通过误差大小评定齿轮加工质量的方式便不适用此类齿轮。
采用磨齿加工的齿轮具有低传动噪音、高传动效率和长使用寿命的优点。磨齿加工曾被认为是一种用于航空或其它高技术领域的昂贵齿轮加工手段。但现在,观念已经改变:
磨齿机的效率提高了,砂轮性能也更好,高额成本得以大幅下降。由此,磨齿加工已开始大规模应用于齿轮加工中,如汽车、摩托车齿轮的制造,而且已达到普遍应用的程度。事实上,所有一级汽车齿轮供应商为保持竞争力,已普遍拥有磨齿机。汽车工业在未来2~5年内将逐渐成为