等高齿弧齿锥齿轮加工工艺研究

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高性能弧齿锥齿轮承载及振动特性分析

高性能弧齿锥齿轮承载及振动特性分析

高性能弧齿锥齿轮承载及振动特性分析高性能弧齿锥齿轮承载及振动特性分析一、引言弧齿锥齿轮是一种重要的传动元件,广泛应用于机械设备中。

它具有传动效率高、承载能力大、工作平稳等优点,在工业领域有着重要的应用价值。

然而,在实际应用过程中,弧齿锥齿轮的使用寿命和工作性能有时会受到一些不可忽视的挑战,例如承载能力不足,振动过大等问题。

因此,对于弧齿锥齿轮的承载能力和振动特性进行分析和研究,对于提高其工作性能具有重要意义。

二、弧齿锥齿轮的承载特性分析1. 弧齿锥齿轮的基本结构弧齿锥齿轮由圆柱齿轮和锥齿轮组成,其中锥齿轮的齿面是由圆锥面组成的。

在传动过程中,锥齿轮和圆柱齿轮之间产生啮合,承载力主要由齿面间的接触行为来传递。

2. 弧齿锥齿轮的受力分析在实际工作过程中,弧齿锥齿轮会承受多种载荷,例如径向力、轴向力和周向力。

这些载荷会导致弧齿锥齿轮产生变形和应力,在一定的程度上影响弧齿锥齿轮的承载能力和工作性能。

3. 弧齿锥齿轮的承载能力分析弧齿锥齿轮的承载能力是指在一定工作条件下,它能够承受的最大载荷。

分析弧齿锥齿轮的承载能力,需要考虑到其材料性能、齿形参数、工作条件等因素。

通过建立弧齿锥齿轮的数学模型,可以计算出其承载能力,并根据实际工作条件进行验证。

三、弧齿锥齿轮的振动特性分析1. 弧齿锥齿轮的振动原因弧齿锥齿轮在工作过程中会产生振动,其主要原因包括不平衡载荷、制造误差、磨损和松动等。

这些振动会导致弧齿锥齿轮的工作不稳定,影响其传动效率和使用寿命。

2. 弧齿锥齿轮的振动特性分析方法为了分析弧齿锥齿轮的振动特性,可以采用有限元分析方法。

通过建立弧齿锥齿轮的三维模型和材料参数,可以模拟其在不同工作条件下的振动情况,并得到振动响应的频谱图。

在实际工作中,还可以采用实验方法对弧齿锥齿轮进行振动测试,获得其振动特性的实际数据。

四、弧齿锥齿轮的优化设计通过对弧齿锥齿轮的承载能力和振动特性进行分析,可以发现对其进行优化设计的一些方向。

【版主总结】弧齿锥齿轮关键技术

【版主总结】弧齿锥齿轮关键技术

弧齿锥齿轮关键技术一、弧齿锥齿轮加工设计与加工仿真1、弧齿锥齿轮齿坯几何设计2、弧齿锥齿轮加工参数优化设计采用最新锥齿轮研究成果,对t、被动锥齿轮进行齿形参数优化设计,以期达到降低齿根弯曲应力和齿面接触应力,进行合理的强度平衡,在正常热处理质量下达到提高齿轮副强度和表面耐久性,提高齿轮副使用寿命的目的。

优化内容包括几何计算、齿根弯曲应力计算、齿面接触应力计算、效率计算、受力计算、齿厚计算、重叠系数计算等,通过对计算结果的对比分析,择优选取最佳设计方案。

优化设计后的齿轮副与原没计齿轮副使用上互换,并尽可能使用原有毛坯,按现有生产条件进行生产。

3、弧齿锥齿轮加工仿真与齿面生成二、弧齿锥齿轮几何啮合仿真与承载啮合仿真1、弧齿锥齿轮几何啮合仿真(TCA)2、弧齿锥齿轮承载啮合仿真(LTCA)3、弧齿锥齿轮支撑系统变形及对啮合的影响三、弧齿锥齿轮强度计算(有限元分析)1、弧齿锥齿轮弯曲强度计算2、弧齿锥齿轮接触强度计算四、弧齿锥齿轮振动分析1、腹板式结构波振动的有限元建模及分析2、弧齿锥齿轮传动系统的动力学建模及分析五、弧齿锥齿轮数字化齿面的设计与制造1、弧齿锥齿轮离散数字化齿面的生成2、弧齿锥齿轮离散数字化齿面的拟合3、弧齿锥齿轮基于拟合齿面的加工参数反求六、弧齿锥齿轮实际齿面的测量与分析1、弧齿锥齿轮实际齿面的三坐标测量2、弧齿锥齿轮实际齿面的拟合3、弧齿锥齿轮实际齿面的几何啮合与承载啮合仿真4、弧齿锥齿轮基于拟合实际齿面的加工参数反求七、非标准弧齿锥齿轮的设计与制造1、非标准弧齿锥齿轮齿坯的几何设计与啮合仿真2、高强度非零变位弧齿锥齿轮的设计与制造3、高强度非对称齿形弧齿锥齿轮的设计与制造八、改进动态性能的设计与制造方法1、弧齿锥齿轮传动误差的频谱分析及对齿轮动态性能的影响2、弧齿锥齿轮传动误差与啮合印痕的综合优化设计3、弧齿锥齿轮高阶传动误差曲线的设计与加工方法九、弧齿锥齿轮主动设计及制造技术1、弧齿锥齿轮的主动设计2、基于主动设计的弧齿锥齿轮数控加工技术十、弧齿锥齿轮免调整安装技术1、弧齿锥齿轮的齿面精度设计与控制分析2、弧齿锥齿轮的啮合敏感性分析及改善敏感性的设计方法3、弧齿锥齿轮系统安装误差分析及误差分配设计方法。

弧齿锥齿轮的加工仿真研究

弧齿锥齿轮的加工仿真研究

・ ・WW万方数据
《 机械与电子》 EDDI (’)
以及产形轮的节锥角等。 本文在较深入理解弧齿锥齿轮切齿原理的基础 上, 实现其整个加工过程的动态仿真, 并为优化实际 加工中的机床调整参数提供依据。
设 *& 是内刀尖顶点, * 是刀盘切削面上任意 一点, ! % * 截面 !! % 与的夹角为 (& / $ #( % 称 #% 为 * & ’ 点的相位角) , **& # +% , * 点的法矢为 0, 沿母线方 & ’ 向的单位矢量为 1。在坐标系 ! 中分别表示为: & ’ 0# ( )*+$&% +,( , % $ #% ) , " $ )*+$&% )*+ ( , % $ #% ) , $ +,-$&% ) & ’ 1# ( +,-$&% +,( , % $ #% ) , " $ +,-$&% )*+ ( , % $ #% ) , )*+$&% ) ’& !*& # ( +% )*+,% . -&% +,( , % $ #% ) , ( , % $ #% ) , &) +% +,-,% . -&% )*+ ’& !* # ( +% )*+,% . -&% +,( , % $ #% ) , $ +% +,-$&% +,( , % $ #% ) , +% +,-,% $ -&% )*+ ( , % $ #% ) . +% +,-$&% )*+ ( , % $ #% ) , $ +% )*+$&% ) ’& 从上可以看出, 向量!* 其曲面参数为 +% 和 #% 。 在加工过程中, 摇台在转动, 摇台角 ,% 在加工的每 一瞬时都对应齿面上的每一条瞬时接触线, 这些瞬 ’& 时接触线的集合就构成了大轮的齿面。所以, 由 !* 确定的切削面就是一个不断运动着的曲面。 由齿轮啮合原理可知, 产形面与被加工齿面是 共轭的。要实现其加工仿真, 就必须弄清产形轮和 被加工齿轮之间的相对运动。 ’& ’ & 令!% ! # 2% , 大轮在坐标系 ! 中一些基本向量 表示为: ’ & &% # ( )*+" *% , &, +,-" *% ) ’ & 2% # ( $ ’% )*+" *% , $ )% ,

弧齿锥齿轮氮化工艺试验研究

弧齿锥齿轮氮化工艺试验研究

弧齿锥齿轮氮化工艺试验研究随着社会经济的发展,各行各业都需要各种不同的机械零件以及各种优良的机械性能以满足当前的特殊需求。

弧齿锥齿轮是一种常用的传动元件,它的机械性能直接关系到系统的整体性能,因此,弧齿锥齿轮的氮化工艺技术成为研究者和工程师关注的焦点。

本文以弧齿锥齿轮氮化工艺试验研究为研究内容,通过相关实验以及观察,探讨氮化过程中弧齿锥齿轮的性能变化并结合氮化工艺的优化,从而实现其机械性能的改善。

一、氮化工艺的介绍氮化是一种以氮为基础的表面处理工艺,通过在金属表面形成一层氮化膜的方式,提高金属的耐磨性和耐腐蚀性,同时也改善金属的外观形态。

氮化工艺分为低温氮化和高温氮化两种。

高温氮化工艺能够在更短的时间内完成氮化过程,而且形成的膜层比低温氮化得到的更加热鲜。

低温氮化需要更长的氮化时间,但其形成的氮化膜表面更加均匀,耐腐蚀性更强。

二、弧齿锥齿轮氮化试验1.弧齿锥齿轮氮化前准备在氮化工艺试验前,首先将齿轮进行淬火处理,将齿轮表面细致抛光,以提高其氮化后的表面精度,然后进行氮化前处理,将齿轮表面的油污、污垢等清洗掉。

2.弧齿锥齿轮氮化过程接下来就是进行氮化处理,将齿轮放入氮化设备中,在设定的温度、真空度、电流等条件下完成氮化过程,最后将齿轮取出,通过加工设备进行检测和验证,确保氮化效果达到标准。

3.弧齿锥齿轮氮化后观测氮化后,通过金相扫描电镜(SEM)对氮化膜表面形貌进行分析,从而确定氮化层的硬度、厚度、膜层结构以及连接强度等性能。

其中,用磁粉涂敷的技术来检测氮化膜的结构,它可以直观地反映出氮化膜的结构,以及氮化层的表观晶粒度。

三、氮化工艺的优化为了改善氮化工艺的机械性能,需要根据理论和实验结果,对氮化工艺进行优化,优化内容可以包括温度、真空度、电流等参数的调整,尽可能使氮化膜层具有良好的界面性能,以及颜色统一,优化氮化工艺可以改善齿轮的机械性能,同时也可以延长齿轮的使用寿命,从而满足实际应用的要求。

四、结论通过对弧齿锥齿轮氮化工艺试验的研究,我们得出以下结论:1.氮化工艺可以改善弧齿锥齿轮的表面精度和机械性能,提高抗腐蚀性和抗磨损性。

弧齿锥齿轮加工原理简明讲义

弧齿锥齿轮加工原理简明讲义

弧齿锥齿轮加工原理简明讲义
1.弧齿锥齿轮的几何参数
2.加工工艺
设计:根据实际的传动需求和工艺要求,确定弧齿锥齿轮的几何参数和加工方案。

车削:首先,将原材料铸件的外形车削成近似的锥面形状。

然后,使用设备上的特殊刀具,分多次进行精细车削,逐步接近设计要求的锥面形状。

车削过程需要注意锥面的角度和平面度的控制。

齿面磨削:在车削完成后,需要对齿面进行磨削,以提高弧齿锥齿轮的精度和平稳性。

通常使用专用的磨削机床和磨削刀具来完成此过程。

磨削过程需要准确控制磨削刀具和齿轮的位置和相对运动,以确保磨削后的齿面符合设计要求。

齿面淬火:淬火是提高弧齿锥齿轮齿面硬度和耐磨性的重要方法。

在齿面磨削完成后,通过加热和快速冷却的方式,使齿面达到所需的硬度。

淬火后需要进行回火处理,以减轻淬火过程中可能产生的内应力和脆性。

3.加工工艺控制
为了保证弧齿锥齿轮的加工质量和精度,需要进行工艺控制。

主要包括锥面加工角度的控制、齿面加工参数的控制、齿面磨削刀具和设备的选择等。

此外,加工过程中还需进行必要的检测和调整,以确保加工精度的达标。

总之,弧齿锥齿轮的加工原理是通过设计和加工工艺来实现的。

通过准确控制各个环节的参数和工艺操作,可以获得满足设计要求的弧齿锥齿
轮。

加工过程需要注意各个环节的控制和调整,以确保加工质量和精度的达标。

弧齿锥齿轮的硬齿精加工探讨

弧齿锥齿轮的硬齿精加工探讨

程度地 降低 切削 热 、减少热 应力 。
( ) 对 于 热 处 理 工 艺 采 取 控 制 碳 含 量 、淬 火 、 2 回火及 进行 喷丸 处 理 。① 对 于 2 C Mn i 7 r i 6 0 r T 、1 CN Mo
粒 度 、锋 利 的 磨 料 、
结 构 致密 的砂轮 。
材料 硬 、磨 削进 给量 大 ,应 选 择硬 度 较硬 、粗 粒 度 、
磨料 韧 性 高 、结 构 疏 松 的砂 轮 ;弧 齿 材 料 软 、磨 削 进 给 量 小 ,
应选 择 硬 度较 软 、细
砂轮 的线速 度大 致相 等 。并 且机 床 上 带有 多 个 喷嘴 ,
喷嘴 尽 量 以 3 。~4 。 0 0 的角 度 从 各 个 方 向贴 近 砂 轮 , 这样 能确保 砂 轮把 磨 削液 充 分 带 到 磨 削 区 域 ,最 大
要求 ,机 械机床 ( :Y 2 0 如 2 8 )对 刀先手 动将 刀 头与 齿槽 ( 或加 工齿 面 )对 准后 ,根据 刮削 量逐 渐 递进 。 此 方式对 技 师 的 操 作 能力 要 求 较 高 , 而采用 数 控 机 床 对刀则 容 易 多 。对 刀 的准 确 与 否 直 接影 响 到 刮刀 的崩刃 。刮刀 对 刮 削 量 和 刮 削 速 度 有 一 定 的要 求 ,
是 磨齿 ,需 要 根 据 不 同 工 厂产 品精 度 要 求 、生 产 情 况 等方 面综 合 评 定 。而 对 于 刮 齿 和 磨 齿 两 种 加 工 工 艺 如何 更好 地 应 用于 实 践 ,需 要 我 们 不 断 地 学 习 探

( )对 于磨 削 加 工 应 该 注 意 砂 轮材 料 、磨 削速 1
度 、磨削 量及 是 否 充 分 冷 却 。对 于 磨 削 砂 轮 建 议 应

大型弧齿锥齿轮制造工艺设计

大型弧齿锥齿轮制造工艺设计

大型弧齿锥齿轮制造工艺设计
首先,我们需要确定大型弧齿锥齿轮的工艺参数。

这些参数包括模数、齿数、压力角、齿轮材料等。

这些参数将直接影响齿轮的性能和使用寿命。

其次,我们需要进行齿轮的设计计算。

这包括计算齿轮的齿根强度、
齿面强度、齿面接触强度等。

这些计算需要遵循相关的标准和规范,并考
虑齿轮的使用条件和要求。

然后,我们需要进行大型弧齿锥齿轮的加工工艺设计。

根据齿轮的尺
寸和要求,选择合适的加工方法和设备。

常用的加工方法包括铣齿、磨齿、滚齿等。

需要注意的是,由于大型弧齿锥齿轮的尺寸较大,加工难度较大,可能需要特殊的加工设备和工艺。

加工工艺设计完成后,我们需要进行齿轮的热处理。

由于大型弧齿锥
齿轮的工作条件较为恶劣,需要具有较高的硬度和耐磨性。

常用的热处理
方法包括正火、淬火、渗碳等。

我们需要根据齿轮的材料和设计要求选择
合适的热处理方法。

最后,我们需要进行大型弧齿锥齿轮的精加工和检测。

精加工是为了
改善齿轮的精度和表面质量,常用的方法包括研磨、超精磨等。

同时,我
们还需要进行齿轮的尺寸和形位公差的检测,确保齿轮的质量符合设计要求。

总之,大型弧齿锥齿轮的制造工艺设计涉及到很多方面,包括工艺参
数确定、设计计算、加工工艺设计、热处理、精加工和检测等。

各个环节
都需要仔细考虑和设计,以确保齿轮的质量和性能满足使用要求。

等高弧齿锥齿轮硬齿面的磨削加工

等高弧齿锥齿轮硬齿面的磨削加工

引育 目前 国内 ( 世界) 无法磨削 等高弧齿锥 齿轮, 工业需求 的等高弧齿锥 齿轮主 要 从国外 进 口( 热后进 行刮 削) 近 年来 我 国工业 高速 发展, 别是 重载汽 车 、 , 特 冶 金矿 山、石 油 化工 、 工程 机械 的需求 量 增 多, 高 速列 车 、船 泊 、轧 钢 如 机 、石 油机械 , 所需要 的机械 性能 要求 不断提 高, 同样 变速机 里所需 要的等 高 弧齿锥 齿轮机 械性能要 求不端提 高, 设计者 不得不 设计出超规 格等高弧 齿锥 齿 轮 。国 内、外无 法磨 齿, 有刮 齿, 只 特别 是 大规 格等 高 弧齿锥 齿 轮大 多树 必 须进 口, 而进 口齿轮价 格贵 、周期长 , 难满 足要求 , 很 为了解 决其难 题, 我从 磨 齿 机 设计 原理 、 空 间 曲面 分 析 、齿 面修 正 的原 因 分 析 、 改变 大 、 小 轮 加 工调 整参数 , 把理论齿 面修 正成 一个互 相啮合 的实 际齿面, 使接触 区不 能布满 整个齿 面而是 形成一个 以齿面某 一点的局 部接触, 实现在格里 森机床 上加 工 来 超 规格 等 高弧 齿 锥齿 轮 。 1扁齿 机设 计原 理 机床 的摇台机 构模拟 一个假想 的齿 轮, 安装在 摇台上 的砂 轮的磨削 面是假 想 的一个 轮齿 。 当工件 即被加 工齿 轮 以一定 的传 动 比绕 各 自的轴 线旋 转时 , 砂轮 就会在 工件 的齿槽 内磨 出齿面 。齿轮 的磨削 过程就象 一对 准双 曲面齿 轮 啮合过 程一样 , 轮的 磨削 面与被加 工 出的轮齿 曲面 是一对 完全共 轭 的齿 面 。 砂 摇 台就代 表 的假想 齿轮 就 是产 形轮 , 产 形轮 为平 面产 形轮 。 此 2空 间曲面 分析 磨 削等 高弧齿锥 齿轮 的 砂轮, 其磨 削面 是 一个 圆锥 面面 。圆锥面 的 方程
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等高齿弧齿锥齿轮加工工艺研究, 青特集团有限公司/刘书隆高长宏等高齿弧齿锥齿轮工艺研究随着我国公路条件的改善,物流行业对车辆性能要求的变化,重型载货汽车车桥齿轮正向作高载荷、大转矩、轻量化、低噪声、宽速比、长寿命和低成本的方向发展。

而单级减速的等高齿轮弧齿锥齿轮更因为传动效率高、承载能力大、成本低、油耗低而成为当今重型汽车后桥齿轮的发展趋势。

我公司为此开发了各种系列的小速比、大转矩的弧齿锥齿轮,以469型号为例,相应的延伸速比就有8:37、9:37、10:37、11:37、12::37、13:37等。

随着主动齿轮齿数的增加,在保证输出转矩不变的前提下,输入转矩随之增加,这对主动齿轮的强度有了更高的要求。

因此,在齿轮材料选取时,从材料性能、制造成本、原材料价格等方面综合考虑,主、从动齿轮均采用22CrMoH。

毛坯质量控制22CrMoH属于Cr―Mo系高强度齿轮钢,相当于日本牌号SCM822H,化学成分见表1。

C元素与合金元素含量偏高,其淬透性和带状组织不易控制。

在奥氏体化条件一定的条件下,淬透性取决于钢的含碳量和合金化程度;合金元素偏析产生的枝晶偏析,以及碳元素分布的不均匀,在连铸坯轧制和热处理后分别形成一次带状和二次带状。

表1 22CrMoH钢的化学成分 (质量分数/%)C Si Mn P S Cr Mo Cu 0.19,0.25 0.17,0.37 0.55,0.9 ?0.03 ?0.0350.85,1.35 0.35,0.45 ?0.3为保证齿轮表面高的耐磨性和疲劳强度;心部有高的综合力学性能和抗冲击能力;齿根有高的抗弯曲疲劳的能力,需要严格控制毛坯质量。

由于各钢厂原材料、冶炼工艺、合金成分添加量等的不同,生产22CrMoH材料性能存在很大差异。

选用时,应充分考虑其淬透性、渗碳层塑性、回火尺寸稳定性、过热敏感性、防变形开裂倾向、高的冲击韧性等,并对其化学成分、含氧量、夹杂物、低倍组织、晶粒大小、淬透性、带状组织等进行严格控制。

1)22CrMoH钢的化学成分应符合表1中的要求;2)含氧量?0.0 015%;3)非金属夹杂物按GB10561中JK分级标准检验,达到A?2.5,B?2,C?1,D?1;4)晶粒度按YB/T5148标准,经930?×6h渗碳后空冷后,奥氏体晶粒度按YB/T5148标准评定不粗于五级;5)钢的淬透性试验按GB/T225标准中有关规定执行。

对原材料进行(910?10)?正火后,在(925?5)?进行端淬试验,端淬硬度范围J15=33,38HRC,同炉钢中最大离散值不得大于4HRC。

6)低倍组织按GB/T3077标准中有关规定执行,按GB/T1979标准检验。

一般疏松、中心疏松和偏析均不得大于三级;7)带状组织按GB/T13299标准不大于三级。

弧齿锥齿轮分类及加工1.弧齿锥齿轮分类及现状汽车驱动桥弧齿锥齿轮设计主要采用两种齿制:等高齿和收缩齿,也称为奥利康齿制和格里森齿制。

目前,收缩齿在国内广泛使用,主要是因为收缩齿的接触区敏感性低,在加工及装配误差比较大的情况下,仍能够满足接触区和噪声的要求,符合中国的国情。

随着国际技术交流的日益广泛,国外先进技术和自动化设备的引进,机械加工精度和装配精度完全能够满足产品要求。

等高齿在国外已经广泛应用的齿制,近几年在国内迅速发展,并得到很多齿轮生产厂和主机厂的认可。

原因主要有:一是国外铣齿设备大量引进,尤其是德国的奥利康和美国的格里森设备的引入,六轴联动,线速度达200m/min,全工序加工,效率高;二是干切技术的发展,采用国产材料、国产刀具及涂层,完全能够满足生产和质量要求,成本降低,现场干净整洁;三是与五刀法相比,采用两台设备的生产线布局,现场井然有序,减少运输浪费;四是仅采用热后研齿法,即可保证低噪声的要求。

但是等高齿也有其缺点:其接触区敏感性太高,在相关件加工精度和装配精度无法保证的情况下,需要反复调整,装配效率降低;无法磨齿,传动精度低,不适合在传动精度要求高的设备上使用。

2.弧齿锥齿轮数字化闭环系统目前,世界上生产全套弧齿锥齿轮数字化闭环系统的机床厂家主要有两家:德国克林贝格-奥利康公司和美国格里森公司。

其设备均可实现等高齿、收缩齿的加工转换;均可开发有针对自身设备的齿轮设计、机床加工、测量软件,即KIMOS和Gleason软件;均可实现数字化闭环系统的设计、加工和测量。

采用这两种软件进行设计时,只需要输入转矩、齿数、节圆直径、中点螺旋角、压力角、偏置距、安装距等参数即可实现齿轮的设计,通过Ease off对齿长方向接触区位置、齿高方向接触区位置、齿长方向鼓形量、齿高方向鼓形量、内对角变量等进行调整。

同时,通过对一些给定参数的修正,实现相互转化,从而加工出完全匹配的产品。

为达到对主动齿轮和从动齿轮相同强度或者相同寿命的要求,采用KIMOS或Gleason软件对中重载汽车驱动桥弧齿锥齿轮进行设计时,往往进行等强度或等寿命计算。

我公司生产的弧齿锥齿轮,采用Gleason软件进行等寿命设计,并与KIMOS软件相互转化;采用美国格里森凤凰?代600HC铣齿机,全工序端面滚切法,干切等高齿;采用德国克林贝格P65检测中心,进行齿轮精度检测、齿形误差测量和反调修正参数输出;采用奥利康B27磨刀机及CS200装刀机,保证刀具磨削精度及刀具组装精度,从而保证齿轮加工精度在三级以内;将世界上两大齿轮机床生产商的设备完美融合,实现产品无障碍转换,形成加工(磨削)—测量—反调—再加工(再磨削)的产品加工、刀具磨削的闭环生产系统,并实时传送数据,完全实现生产线的数字化、自动化和信息化,减少人为误差的产生。

3.干切技术干切技术的实现是弧齿锥齿轮加工的一大创新,能大幅提高生产效率,降低生产成本、优化生产环境、实现零污染。

但干切技术在降低生产成本方面,必须充分考虑材料、刀具、涂层等成本因素,使之符合中国的国情。

经我公司试验,材料硬度及硬度均匀性严重影响刀具的使用寿命。

硬度偏高,导致刀具磨损速率增加;材料内的硬点,导致刀具瞬间崩刃。

毛坯经过锻造之后,全部采用等温正火工艺,并保证硬度在160,180HB内,单件硬度偏差在5HB以内。

采用国产硬质合金刀具+氮铝化钛涂层,刀具寿命明显提高,极大地降低了生产成本,有效解决了国外设备和技术水土不服的问题。

热处理及压淬工艺1.热处理工艺我公司产品热处理技术条件如下:有效硬化层1.7,2.1mm;表面硬度58,63HRC;心部硬度33,45HRC;残余奥氏体级别?4级;马氏体级别?4级;碳化物级别?4级;非马组织深度0.02mm。

我公司采用爱协林双排推盘式渗碳直淬、压淬全自动生产线。

控制淬火油温度(70?10)?。

具体工艺见表2。

表2 469双排连续渗碳炉工艺区域 1区 2区 3区 4区 5区预氧化加热强渗高温扩散低温扩散压淬保温回火温度/? 450 890 920 900 860 860 190 碳势(%) 1.1 0.9 0.8 0.8 周期/min 35min其中主动齿轮采用直接淬火工艺;从动齿轮外径为469mm,厚度仅为62mm,要求淬火后大端面平面度?0.1mm,采用直接淬火的方式无法保证平面度,必须采用压淬工艺。

压淬淬火压床上实现。

在格里森537PCM型2.影响热处理变形的因素及压淬控制在热处理渗碳工艺越来越成熟的今天,全自动热处理生产线得到广泛应用。

在材料控制得当的情况下,有效硬化层、金相组织、硬度等技术要求完全可以控制在合理的范围内。

唯有热处理变形是不可避免的。

由于偏析而出现的淬透性和带状组织问题,常规的检验不容易发现,是影响热处理变形的主要因素。

合理的淬透性带和带状组织控制,并选用合理的压淬工艺,对减少变形有很大的帮助。

由于22CrMoH材料淬透性较高,在淬火过程中,心部体积膨胀较大,内应力较大,变形趋势大。

这就需要对压淬工艺进行不断调整,以求达到满意的平面度要求。

压床调整主要从以下四个方面入手:1)提高淬火温度温度越高,材料塑性越好。

但是淬火温度有一定的限度,必须保(证热处理技术要求合格。

而且淬火温度超过一定范围后,心部硬度会提高;淬火后表面残余奥氏体量增多;淬火变形趋势大。

所以应综合考虑各方面因素来提高淬火温度。

(2)延长外压环保压时间当外压环压住工件后,如果保压时间短,工件会自由收缩。

在第一阶段和第二阶段,增加保压时间,减少脉冲次数。

(3)合理调节喷油量第一阶段,快速淬火或淬火油的快速流动能降低工件温度,使其迅速发生转变。

值得注意的是,通过对持续时间和油流量的灵活选择应用,可使快速淬火获得满意的表面硬度和因缓慢淬火而减小变形两者兼得。

第二阶段减小喷油量。

减慢流速,使工件各横截面的温度相等,这样,在连续冷却进行马氏体转变时使其内应力较小,同时获得适当的心部硬度。

第三阶段增大喷油量。

加速淬火油流动,这时工件已完成转变,旨在使工件冷却,便于操作。

(4)合理调整内、外压模压力压力淬火目的是为限制工件,抵消工件的转变应力,而不是重新定形达到最终形状。

所以内、外模的压力应取最小值,能矫正零件即可。

热处理变形规律齿轮在热处理过程中,齿部也会发生相应的变形,包括齿长方向和齿廓方向,从而导致齿轮精度丧失、接触区偏移、噪声增大。

由于齿数较多,必须保证其变形规律的一致性。

对于弧齿锥齿轮,无论是等高齿制还是收缩齿制,齿部变形都遵循一般的热处理齿部变形规律,即热处理淬火后,弧齿锥齿轮中点螺旋角变小,齿长方向有伸直的趋势。

变形导致主、从动锥齿轮接触区的变化,即从动齿轮正车面接触区有偏大端的趋势,反车面接触区有偏小端的趋势。

热后接触区如图1所示,e 表示大端,i表示小端。

e i i e(a)从动齿轮正车面 (b)从动齿轮反车面图1 热处理后齿面接触区热处理后,正车面接触区由中间偏向大端,反车面接触区由大端偏向小端。

因此,在设计过程中,就应该考虑热处理变形的规律问题,进行一定的偏移补偿。

从上图可以看出,齿轮接触区为典型的内对角形式,这对增强抗弯曲强度极为有利。

齿轮精度检测及接触区修正为反映出齿部变形的大小与方向,测量齿轮精度,采用常规的测量手段,不容易分辨。

我公司采用德国克林贝格P65测量中心,对齿轮的精度及拓扑进行测量。

测量结果表明,虽然铣齿精度可以保证三级以内,但是由于热处理变形的存在,齿轮精度丧失严重,仅能保证八级以内。

这就会出现成批量的齿轮接触区不良或者噪声偏大的情况。

通过试验研究,采用研齿机,进行全齿面研齿,对降低噪声有很大的帮助。

在低音环境下,采用分贝仪测量,研齿后噪声降低2,3db,保证噪声在80db以内。

但研齿对接触区的修正作用很小,对齿轮精度的提高也很有限。

当接触区变化在可接受范围内时,可通过调整主动齿轮安装距进行修正,即在装配时调整垫片的厚度。

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