失效形式1、齿面磨损对于开式齿轮传动或含有不清洁的润滑油的闭式齿轮传动，由于啮合齿面间的相对滑动，使一些较硬的磨粒进入了摩擦表面，从而使齿廓改变，侧隙加大，以至于齿轮过度减薄导致齿断。塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。一般情况下，只有在润滑油中夹杂磨粒时，才会在运行中引起齿面磨粒磨损。2、齿面胶合对于高速重载的齿轮传动中，因齿面间的摩擦力较大，相对速度大，致使啮合区温度过高，一旦润滑条件不良，齿面间的油膜便会消失，使得两轮齿的金属表面直接接触，从而发生相互粘结。当两齿面继续相对运动时，较硬的齿面将较软的齿面上的部分材料沿滑动方向撕下而形成沟纹。
小齿轮件的成形工艺及模具设计
1引言冷挤压技术是一种高精、、低耗的先进生产工艺技术，是零件成形加工的主要方法之一。而齿轮和花键形状复杂，尺寸精度、表面质量及综合机械性能等要求均很高，而且常温下金属的变形能力低、流动性差，这些原因导致锻造载荷陡增、齿形型腔角隅充填能力锐减，模具处于极限加工状态，带来易磨损、弹性变形严重、寿命低等弊病。如果采用流线型的挤压过渡型腔，能改善金属流动的均匀性，降低成形压力，提高齿轮和花键挤压成形的精度。50年代我国从原苏联里哈乔夫汽车厂引进当时苏联中型载货汽车(即“解放”牌原车型)生产技术的同时，也引进了原苏联生产汽车齿轮的20CrMnTi钢种。2工艺分析2．1成形工艺设计图1为小齿轮件的零件图，材料为40Cr，零件一端为齿轮，另一端为花键。齿轮参数为：齿数Z=8，模数m=1．5，齿形为渐开线，压力角口=20°，齿顶圆直径da=13ram，齿根圆直径df=11 mm，精度等级为IT6～IT7。根据对零件的分析得出小齿轮件的成形工艺方案为：精剪下料一挤压小端一正挤花键-镦粗一反挤齿轮、齿轮孔成形一挤台阶一齿轮部分精整成形，如图2所示。2．2坯料形状和尺寸的确定坯料形状和尺寸对冷挤压件的充填性能和模具寿命影响很大。根据小齿轮件的形状特点，同时为了便于送料以及有利于坯料的定位，故选用圆柱形坯料。毛坯的体积是根据变形前后的体积不变定律计算，经计算确定毛坯直径为12 mm，长度为27mm。2．3坯料的软化处理小齿轮件的材料为40Cr，其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差且有加工硬化存在。加工前要对坯料进行充分的软化处理，降低变形抗力，提高塑性，以满足冷挤压成形工艺。退火处理过程如图3所示。经退火处理后，材料硬度达到150～163HBS。
将齿轮的轮齿修成中凸形有利于降噪采用分流式齿轮传动，控制齿轮的直径，即能降低齿轮线速度，同时又能均分力传递。所以，齿轮啮合时，出现在齿面上的滑动摩擦和冲击力都会被得到有效的控制，从而达到降低齿轮传动噪声的目的。改善齿轮设计结构和提高其加工精度实践证明，齿轮的结构设计也是直接关系到降噪的关键。比如适当在齿轮体上钻孔改善结构，就可以减小其噪声幅射面。从动齿轮及组件，链轮，起动棘爪，棘轮，星形轮，双联齿轮，副齿轮，变速齿轮，推杆凸轮，轴套，滑动轴承，定心套，从动盘，进、排气门阀座汽车、摩托车油泵。如再加入阻尼材料则更能降低噪声的对外幅射。齿轮的制造精度，能直接影响齿轮啮合时噪声的强弱。其精度越差，则啮合噪声越大，反之，若适当提高齿轮加工的精度，降低齿轮误差，就可以改善其啮合性能，从而降低噪声。例如减少齿轮的周节误差，就会达到降噪目的，因为周节误差会引起齿轮的啮合冲击，当齿轮转动到有周节误差的轮齿时，角速度将会发奎急剧变化，冲击力会导致整个齿轮轴系发生振动。尤其是在齿轮高速转动时，会激起强烈的噪声。齿形误差在齿轮的单项误差中对噪声影响大，齿形误差越大，噪声越大。但两者并不成简单的正比关系。不同误差的齿轮在不同转速的情况下，噪声变化率也不相同。齿形误差对噪声的影响。轮齿变形对噪声也会有影响。每当齿轮受载较大时，轮齿弯曲变形远远超过齿形误差，此时影响噪声的主要因素决定于轮齿受力后的变形情况。对于机械强度足够的齿轮来说，应首先考虑齿形误差问题。实践得知，将齿轮的轮齿修成中凸形，有利于降噪
齿轮加工生产的形式
齿轮加工生产的形式齿轮生产的形式按照齿面按硬度可区分为硬齿面和软齿面两种：1）硬齿面：齿面硬度HB＞350。这种齿轮生产的承载能力高，在齿轮精切之后进行淬火、表面淬火或渗碳淬火，一般齿面硬度HRC45～65。但在热处理中，齿轮生产时不可避免地产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。齿轮螺旋角变化对强度的影响由于一般齿轮磨削加工时齿根都不磨加工，渗碳过程中产生的脱碳层遗留在工件表面，降低了齿轮齿根的弯曲疲劳强度，使用时发生整个齿从齿轮根部崩裂。如果硬齿面齿轮精度不够，其承载能力往往不如软齿面的。经渗氮处理的齿面硬度HV≥600，抗胶合能力较高。由于渗氮时温度较低，齿轮的变形很小，可不再进行机械加工，但渗氮层较薄，适于制造小尺寸的齿轮，但不能承受冲击载荷或磨料磨损。 齿条分为斜齿齿条和直齿齿条两种，分别和斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮两种齿轮相互配合使用，齿条的齿廓为直线而不是渐开线，相当于一个无穷大的圆柱齿轮一样。齿条加工的方法有很多种，每一种都是根据材料以及对齿条精度的要求不一样才选择正确的加工方式。 齿条加工的方式主要是有两种，针对一些精度比较高的、硬度非常大的齿条进行加工，包括对材料进行热处理、加工齿形等，采用的是两次线切割齿形以及两次齿形热处理的方式。在这其中一次热处理是用来消除一下齿条材料的内应力，然后再进行一次线切割齿形，齿形留2mm的余量就行；二次采用热处理的方式使齿形的硬度能够达到使用的要求，再对齿条的两端进行堆焊铜层，在车线和消磨外圆之后，进行二次线切割齿形，达到齿条与外圆同轴的水平。 齿条经过这两次热处理和两次线切割齿形的循环交替进行，使得制成的齿条既克服热处理后材料容易出现淬透性的问题，还能够达到硬度的要求，又保证了齿形的要求，同时又能够提高了齿形与外圆的同轴度。所以这种方法有很大的优势，就是在保证齿形整体的硬度能够达到要求的同时，使得齿形的精度又能够符合设计的要求，这样就大大提高了齿条的加工质量。
以上信息由专业从事精密齿轮加工厂的奥本马精密机械于2025/2/25 14:06:30发布
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