螺旋锥齿轮的质量控制

齿轮副经研齿并符合质最量要求后，仍需再次在对滚检查机上作接触和噪音检查，并将获得最佳接触和噪音的最后安装数据和配对记号打印在齿轮上，最为装配的依据。

下列为螺旋锥齿轮副硬齿面研齿的重要特点和对机床的一些调整方法。

螺旋锥齿轮的精度包括创造精度和安装精度。

由于技术的发展以及向国际标准挨近，其精度标准已由60 年代机械工业部颁发的JB180-60 《圆锥齿轮传动公差》标注发展到GB11365-89 《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》标准。

螺旋齿轮副质量高低，最终反映在齿轮副装配后接触区的好坏和噪声的大小两项综合指标上。

因此，齿面接触区是评定螺旋锥齿轮副质量的重要指标之一。

齿面接触区除在加工中应以严格保证外，还应考虑以下几个因素。

即齿轮箱及支撑部份尺寸偏差及变形对接触区的影响；齿轮副载荷后接触区变化，齿轮制度 (格里森制或者奥利康制)的不同对接触区也不相同等，对与接触区(形状、位置、大小)不同企业也有其不同的要求(主要考虑承载对噪声的影响)，但总的要求是齿轮在承受载荷后接触区应接近接触整个齿面而不跑出齿面大端。

螺旋锥齿轮噪声的检验，目前尚无法定的标准，但螺旋锥齿轮副的噪声又是评定其质量的又一重要指标之一。

日前在轿车、轻型车及微型车等车辆传动的准双曲面齿轮创造中越来越显得重要和必要。

影响齿轮噪声的因素不少，诸如传动机械设计因素、系统刚度、接触精度、运动精度、齿面粗糙度、齿形误差、齿侧间隙及毛刺等。

目前国内生产车用准双曲线齿轮厂家的产品，大多存在 (特殊是倒车面)异响或者“拉哨声”。

究其原因是齿面不光所致。

螺旋锥齿轮硬齿面的研齿是一种对齿面实现微量修形、改善齿面粗糙度的抛光工序，使其达到传动平稳和无噪声性。

不能认为研齿在很大程度上具有矫正接触精度的能力，更不能认为研齿能提高齿轮的运动精度。

太多的研齿余量将导致齿轮副质量的下降。

虽有些齿轮的接触精度可通过不断改变研齿机的调整参数来加以改善，但不能很好地发挥研齿机应有的生产效率。

因此，对于需要经研齿的齿轮副，必须保证研齿前各工序的质量，使批量齿轮副在研齿前的接触精度达到一致。

要达到这一点，首先必须保证材质的稳定性；其次切齿计算是关键，一是希翼接触精度正确，二是对V/H 挪移引起的接触区的变化应不很敏感。

以便更易装配质量；再其次是热处理。

热处理的关键，一是要求变形小，二是掌握变形规律，以便在切齿工序的调整中更易加以解决。

目前，国内外厂家多采用在现场经验积累的基础上，在热先后分别对齿轮副作V/H 检查比较来确定热前接触区的形状、位置及大小，以便热后能达到要求 (正确性和批量齿轮的一致性)。

国际先进的“d0 接触分析”和“加载接触分析”理论，目前在国内还未得到广泛应用。

为了保证在标准安装距下齿轮副的齿侧间隙，切齿时应留有研齿余量。

其大小应与切齿的表面粗糙度、研齿后齿面粗糙度要求、传动比、法向模数的大小以及研齿磨剂的配方等因素有关。

普通，推荐在0.02-0.05mm (法向齿厚)，最大不能超过0. 1mm。

螺旋锥齿轮副在其从动轮具有低制动力的条件下啮合运转时，利用齿面间产生的正压力和齿面间的相对滑移，并在齿面间不断供给研磨剂的结果，使齿面受到研磨作用。

但被研磨区域仅集中在齿面的凸出(接触区)点上。

为了使整个齿面都受到研磨或者使齿面的某些部位受到不同程度的研磨作用，对齿面实行微量矫正。

研齿机所采用的研磨剂通常为一种磨料和油或者磨料，油和水的混合物(加水不能用于电火花跑合机床)。

研磨剂的配方种类不少，各企业采用的研磨剂也各不相同(有自行配制的，也有购进成品的) 。

选用研磨剂的配方在研齿中至关重要，因他直接影响研齿质量、研齿效率以及研齿成本等。

但研磨剂必须同时具有足够的切削性、悬浮性、流动性、润滑性、冷却性、寿命及经济性。

碳化硼是最为有效的研齿磨料，但价格昂贵。

碳化硅是常采用的较为有效的研齿磨料。

磨料的颗粒必须具有高的硬度、脆性、和尖锐的切削刃、在研磨剂中必须能悬浮。

在使用过程中，磨粒不断破碎、尺寸变小、浮现新的和尖锐的切削刃。

采用的油必须是流动性好，并具有冷却和润滑作用。

油的粘度要能满足在正常工作温度下能使磨料在油中悬浮。

在研齿过程中还必须具有防止齿面发生胶合的特征。

磨料的粗糙度也很重要，他直接影响研齿质量和效率等。

太细的磨料非但研齿时间长，而且还造成在研齿过程中齿面发生胶合(烧伤) 的危（wei）险。

太粗的磨料非但粗糙度差、研齿控制艰难、容易引起过量研磨、小轮安装距变化敏感和产生顶刃干涉而且还可能引起传动噪声增大和在重载下齿面发生胶合等。

由试验得出，研磨6-9 模数的齿轮时，磨粒的粒度应在320-400 为好，大多数车用准双曲线齿轮常采用200-240 的磨料粒度。

粒度大于240 的磨料，在研磨过程中将很快破碎，但破碎的磨料又形成新的切削刃，但仍需时常添加新的磨料，以保持研齿效率。

粒度小的磨料研齿过程中不易破碎，磨粒不破碎时锋利的切削刃已磨损，这时磨料就不能继续使用了，必须更换。

研磨剂中用的研磨机油是可用水或者溶液很容易从齿轮上清洗去除的一种矿物油，这种油有不少种牌号，应很好的选择，以确定那种最适合自己的要求。

用于电火花跑合和电火花研磨复合加工的研磨剂机油，还必须具有较高的粘度，以便能在齿面上绝缘层油膜。

满足电加工要求。

购进的成品研磨剂，也应满足以上要求。

磨料与油一起混合时应进行很好地搅拌，以确保磨料能均匀分布和悬浮。

当磨料和油的比例一经确定后，称重的时候应严格把握，以保证获得同样成份的研磨剂，磨料和油比例的变化将引起被研齿轮副的质量变化。

温度变化引起研磨剂浓度的变化，也将引起研齿效果的变化，因此在研齿之前应先开动研磨泵及搅拌轮约20 分钟，使研磨剂循环，加热并使磨料均匀分布，以达到对研齿质量影响最小。

1.磨料硬度与被研齿面的硬度关系被研齿面的硬度是选择决定磨料硬度的一个决定性因素，对于硬度在HRC58 以上的渗碳淬硬齿，普通采用碳化硼。

如果被研齿轮的表面硬度低于HRC55，碳化硼或者碳化硅粒将嵌入齿面，这种嵌入主要由于齿面不硬或者过大的齿面压力(制动力矩)所引起。

嵌入磨料的齿面将导致齿轮副装配后在运转中很快磨损而失效。

对于较软的齿面采用含有细 (磨料粒度在400 号摆布) 且不太硬的磨料作为研磨剂进行研齿。

氧化铝磨料可用来研磨齿面硬度不高的齿轮副。

2.研磨剂的添加或者更换在研齿过程中，研磨剂的磨粒将不断的破裂，其切削性能将会下降，影响研齿效率和质量。

因此，研磨剂在经研磨过一定数量的齿轮副之后，应添加一些新的磨料，以保证研齿效率。

添加新磨料的同时应去掉相同的旧研磨剂，否则会使研磨剂变浓。

如大批量生产微型车用追双曲线齿轮的研磨剂，普通是每研齿6-8 小时或者研80- 100 对齿轮副后，应添加相当于研磨液箱容积约五分之一的新研磨剂(碳化硼配方的研磨剂不在此比例) ，这样可获得一致的研齿质量。

由于从动轮齿上研磨下来的金属自由碳离子以及齿轮上的污物都可以进入研磨剂而使研磨剂污浊。

污浊的研磨剂将引起研齿质量的变化，因此，研磨剂需定期更换。

更换研磨剂时应将研磨剂循环通道彻底清洗。

磨粒破裂或者失效的主要反映是引起工件小轮的安装距发生变化。

这就需要改变研齿机的调整数据保持检查机上的零位安装。

普通从原始位置的改变应不大于0.04mm，如大于此值，应添加或者更换研磨剂。

研齿机一经调整好后就不要轻易改变，除非是研齿前的齿轮质量发生了变化。

3.研磨剂的喷射位置在自动研齿循环中，研磨剂就不停的对准齿轮喷出，使齿轮的每个方位(正转或者反转)转动时在整个齿面上都有均匀的研磨剂。

研磨剂喷向齿面后应相等的从齿槽的大小端流出。

并位于相对于大轮直径的6-9 点钟刻度的方位，这样能获得较理想的研磨剂分配。

这个位置应根据不同规格的齿轮和要求变更。

必要时还可采用双喷嘴。

一个喷嘴研磨剂喷射在相对大轮直径的点刻度位置。

另一个喷射在相对大轮直径的点钟刻度位置。

4.推荐研磨剂配方研磨剂普通按1:1.25- 1:3 比例的磨料和合适的研磨机油混合而成。

要求在常温下能自由的在研磨剂循环管道中流动。

研磨剂太稀(含磨料太少)，非但达不到研磨效果，反而在负荷作用下产生热量而造成齿面破坏，特殊是对准双曲线齿轮就更为严重。

研磨剂太浓(含磨料太多)，非但循环供给艰难，而且也有可能因润滑和冷却不良而产生上述结果。

部份厂家使用的研磨剂配方如下：(1)碳化硼3Kg、汽车齿轮油6Kg 与锂基润滑脂搅拌均匀使用。

(2)碳化硅3Kg、羊毛6Kg 与清水1Kg 搅拌均匀后使用。

(3)碳化硅3Kg、汽车齿轮油5Kg 与锂基润滑脂6Kg 搅拌均匀使用。

(4)碳化硅4Kg、高悬浮研齿油10Kg 搅拌均匀后使用。

(5) 20#机械油10Kg、硬脂酸铝160g、凡士林2.5Kg 全部加热至130 后再加入金刚砂4Kg 搅拌均匀后使用。

事实上，不一定非按以上配方不可，用户可使其工件的材料、齿面硬度、工件齿面要求质量、生产效率及成本等采用试研的方法进行配制。

以求获得最佳研齿效果。

研齿对创造质量的螺旋锥齿轮来说，是一个极其重要的工序。

如不能很好控制研齿时，将会降低齿轮副的质量，甚至会浮现研废品。

1、研齿机的调整研齿机的调整必须按《使用说明书》规定的程序和方法进行。

调整好机床后将被研齿轮副的齿面涂上显示剂(普通为红丹和柴油或者机械油的混合物质)，在研齿机不供给研磨剂的状态下经一个短期的自动循环后检查，观察齿面接触区(被研区)情况，以检查研齿机的调整是否能很好地达到研齿要求判定研齿机的调整是否正确。

2.研齿时间的确定齿面上被研去的金属量受到总研磨时间、研齿制动力矩、研磨剂中磨料的锋利程度、研齿机主动主轴每分钟转数、齿轮模数、齿长等因素的影响。

对于准双曲线齿轮，其偏置量将影响其齿面滑移和增加研齿运动。

任何齿轮副正确的研齿时间只能是通过短期时间的试验性研齿、检查和分析研齿效果来确定。

如果一对齿轮副经研齿后，在齿面粗糙度，接触区的形状、位置、大小以及噪声等都不理想时，这时齿轮副应重新调整研齿机后再次进行研齿，使之达到要求为准。

过量的研齿，将会降低齿轮副的质量。

3.研齿的齿侧间隙研齿过程中的法向齿侧间隙应比齿轮副理论齿侧间隙小0.03-0.07 (与齿轮模数有关)。

如齿轮副在装配时有一个很小侧间隙的要求，则应尽可能选用较小的摆角和研齿循环时间，以减少发生干涉的可能性。

如果齿轮研齿时的侧隙过大，装配后则将会产生齿顶边缘干涉。

在正确的侧隙检查时，接触将挨近小端。

如果齿轮在研齿时的侧隙太小，则将在沿修缘处浮现一条很深的线。

在正确的侧隙检查时，接触区将远离小端。

此外，研齿时侧隙过小或者彻底没有侧隙时，则同时两齿面(凹面和凸面)受到研磨，将产生不正确的研齿控制和浮现噪声和烧伤。

4.研齿制动负荷研齿5.调整偏置距和小轮安装距研齿(1)6.研齿机调整量的修正可修正7.重新研磨大轮或者小轮经研齿后的齿轮副可进行再研磨，以提高研齿质量达到生产要求。