齿轮培训知识

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1、一、概述圆柱齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一，其功用是按规定的速比传递运动和动力。（一）圆柱齿轮的结构特点齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸，但总是可以把它们划分成齿圈和轮体两个部分。在齿圈上切出直齿、斜齿等齿形，而在轮体上有孔或带有轴。轮体的结构形状直接影响齿轮加工工艺的制定。因此，齿轮的分类，可以根据齿轮轮体的结构形状来划分。在机器中，常见的圆柱齿轮有以下几类：盘类齿轮、轴类齿轮、内齿轮、扇形齿轮、齿条等。（如下图）（二）圆柱齿轮传动的精度要求齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿 有 的影响。根据齿轮的使用条件，对齿轮传动 出以下几 的要

2、求。1、运动精度要求齿轮能 传递运动，传动比 定， 要求齿轮一 中， 不 一定 。2、工作 性要求齿轮传递运动 ， 、 动和 要 。 是要求 制齿轮 动 速比的要 ， 是内的 。3、接currency1精度齿轮在传递动力 ，为不“因载分不fi使接currency1应力 ，fl 齿 。 要求齿轮工作 齿 接currency1要fi， 有一定的接currency1 和要求的接currency1”。4、齿 要求齿轮传动 ，工作齿 有一定 。（二）齿轮部分1、 轮齿的 。 是分度圆齿 圆（）之比, ”为(mm)。 ,轮齿 的 有 （ ：Circular pitch） （ ：Diametral pitc

3、h）。m 为。 m 齿 是 两齿上 点的分度圆 。 2、分度圆直 分度圆直 是齿轮的 直 。 定齿轮 的两 要是和齿、 分度圆直 等于齿( )的(dg=mz) 。 ,分度圆直 为 。 ,按ISO , 一为分度圆直 。 3、 ：如图 ，在圆盘的圆上 一根 ，在 a上一， a，逐展尖在纸上画出的曲 叫做 。齿轮的齿形 是 条 上的一段，而那个圆盘叫做 圆（ 圆以内无 ）。 在展 程中，总是和 圆 切的，任意选择一个”bo 和 圆 切在c点，以bc垂直于 圆，半 oc,bc亦作 的发生 。从 的形成 程可知：a、发生 的 度等于 圆的展 ac；b、发生 bc是 上b点的法 ；c、 的形状取 于 圆的

4、 ， 圆越 ， 越 直； 圆越 越弯曲，且同一 圆的 完全一样。 的优点:中心 离略有动不影响咬运 的 滑性正 性。4、齿顶圆：通 齿轮顶部的圆。(da=m(z+2)5、齿根圆：通 齿轮根部的圆。(df=m(z-2.5)6、齿 ： 两个齿的对应点在分度圆上的 (p=m)7、齿宽：齿轮齿轮部份的轴向 度；(b)8、齿厚：一个齿轮在分度圆上 占的 。（=1.5708m)9、槽宽：一个齿槽在分度圆上 占的 。（e=1.5708m）10、齿顶高：从齿顶圆到分度圆的 向 离。(hk=m)11、齿根高：从齿根圆到分度圆的 向 离。(hf=1.25m)12、全齿高：齿的全深，为齿顶高齿根高的和；(h=2.2

5、5m)13、顶 ： 两个齿轮完全啮的 候，一个齿轮的齿顶另一个齿轮的齿根的 。(ck=0.25m)14、中心 ：互 啮的两个齿轮轴 的的 离。(a=m(z1+z2)/2)15、压力 ： 齿形上任意一点的受力 向 （如图） 运动 向 的的夹 。根据几何关系，图中boc 是 b 点的压力 ，从图中可以看出，在同一条 上点的压力 不 同，齿顶的压力 ，齿根处 。压力 已 。一般为20o，但是,有使用 . 、 、 、 压力 的齿轮。 个 度齿形 a 。 齿轮正 啮的 本条件是两齿轮的m和分别 等。齿形加工 ，刀具的m和必须 加工齿轮一“。二、齿轮加工1、齿坯加工齿形加工前的齿轮加工为齿坯加工。齿坯的圆

6、、 或内孔经常作为齿形加工、测量和装配的 ，以齿坯的精度对于整个齿轮的精度有着重要的影响。（1）齿坯精度齿轮在加工、检验和装夹 的 向 和轴向辅助 应尽量一“。多情况下，常以齿轮孔和 为齿形加工 ， 以齿坯精度中主要对齿轮孔的尺寸精度和形状精度、孔和 的”精度有较高的要求；对齿坯的圆有较高的要求。具体情况见1-1、1-2齿轮精度等级5 6 7 8孔的尺寸和形状公 IT5IT6IT7轴的尺寸和形状公 IT5IT6顶圆直 IT7IT8注：1、中IT为 公 ，GB1800-79.2、 齿轮的三个公 组的精度等级不同 ，按 高等级 定公 值3、 顶圆不作测齿厚的 ，尺寸按IT11给定。1-2 齿坯 向

7、和 跳动公 （m）分度圆直 /mm 公 等级IT5和 IT6 IT7和IT80125 11 18125400 14 22400800 20 322、定” 选择齿轮加工 的定” ，应尽可能设计 一“，以避免由于 不重而产生的 ， 要 “ 重”原则。在齿轮加工 程中（如滚、插、剃、珩等）尽量采用 同的定” ， 选用“ 一”原则。对于 直 轴齿轮，可采用两中心孔作为定” ;对于 直 的轴齿轮，通常用轴颈定”，以一个较 的 作为承；带孔齿轮，则以孔定”和一 承。定” 的精度对齿轮的加工精度，尤其对齿轮的齿圈 向跳动和齿向精度影响 。因此，在加工 程中一定要注意防止工件的磕碰，和工装定” 的磕碰、划伤。

8、3、齿形加工齿形加工是整个齿轮加工的核心。齿轮加工尽管有许多工序,但 是为齿形加工服务的，其目的在于 终获得精度要求的齿轮。 按照加工原 ，齿形加工可以分为成形法和展成法。 状 刀 齿、盘形 刀 齿、齿轮 刀 内齿轮等是成形法加工齿形的 ；而滚齿、剃齿、插齿等是展成法加工齿形的 。齿形加工 的选择，主要取 于齿轮的精度等级、结构形状、生产类 和齿轮的 处 法及生产工 的 有条件，对于不同精度的齿轮，常用的齿形加工 如下：（1）8级精度以下的齿轮。 齿轮用滚齿或插齿 能 要求。对于 齿轮采用：滚（插）齿-齿加工- - 正孔的加工 ，但在 前齿形加工精度应 高一级。（2）67级精度齿轮。对于 齿

9、的齿轮可采用:滚（插）齿-齿加工-剃齿- - 正 -珩齿。生产高、设 、成本较 ， 于成 或 量生产齿轮。（3）5级以上精度齿轮。一般采用： 滚齿-精滚齿-齿加工- - 正 - 齿-精齿。齿是目前齿形加工中精度 高、 度值 的加工 法， 高精度可 34级。4、齿加工齿轮的齿加工的 有： 圆、 、 和 。经 圆、 尖、 的齿轮， 轴向动啮。5、精 的整 齿轮 其孔常发生形，孔直 可 0.010.05mm。为 齿形精加工 量，必须对 孔以整。整的 法，一般采用currency1孔和孔。对于成 或 量生产的 定心“孔、 的圆柱孔齿轮常采用currency1孔。currency1孔生产高，可用加 cu

10、rrency1刀前fl部分来 currency1孔的精度。对于孔以 或孔较 、齿厚较的齿轮，以孔为fi。1、齿轮fl 的选择具体齿轮fl 的选用主要是根据齿轮工作 载的 , 速的高 及齿轮的精度要求来 定的。载 主要是 齿轮传递 的 ,通常以齿 上 ”压应力作为量 。一般分为:载、中载、重载和 重载。齿轮工作 速越 ,齿 和齿根受到的 应力越多,齿 越重。因此,可以把齿轮 动的圆速度v 的 ,作为fl 承受和的尺度。一般分为: 速齿轮(1”9 m/s) ;中速齿轮(6”10 m/s) ;高速齿轮(10”15 m/s) 。齿轮的精度高,则齿形 ,公 ,啮 ,传动 且无 。机齿轮精度一般为6”8

11、级(中、 速) 和8”12 级(高速) , 、 机齿轮精度一般为6”8 级。(1) 载、 速或中速、 力 、精度较 的一般齿轮, 选用中, 如Q235、Q275、40 、45、50 、50Mn 等制造,常用正 或 等 处 制成齿 齿轮, 正 度HB160 ” 200 ; 一般 度HBS200”280。因 度 中,精切齿可在处 ,工艺 ,成本 。齿 度不高则于,但承载能力不高。 齿轮主要用于 系速齿轮、 机械、中载机械和机中的一要齿轮。(2) 中载、中速、承受一定 载、运动较为 的齿轮,选用中或 ,如45、50Mn、40Cr、42SiMn 等,可采用55Tid、60Tid 等 性。其 终 处 采

12、用高或中及 ,制成 齿 齿轮,可 齿 度HRC50”55 ,齿轮心部 正 或 状 ,具有较fi的 性。由于 应加 的齿轮形 , 精度要求不高(如7级以下) ,可不必 齿。机中 多齿轮 是 类 的齿轮。对 的齿轮,应注意 制 深度及 齿的 分。(3) 重载、高速或中速,且受较 载的齿轮,选用 或 ,如20Cr 、20CrMnTi 、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr 、30CrMnTi 等。其 处 采用 、 、 ,齿轮 获得HRC58”63 的高 度,因 性较高,齿轮心部有较高的 度和 性。 齿轮的 性、 度和齿根的 弯 度及心部 能力 比 的齿轮高,但 处 形 ,精度要求较高 ,

13、一般要 。它 用于工作条件较为 的 、 机的速和 齿轮。 比, 处 形 ,生产,力 性能高,而且 应用于中或中, 以许多齿轮可用 来 工艺。内机、机上的速齿轮的 载和工作条件比的 重、 ,要求fl 的性能 高,应选用 高的 ,以获得 高的 度和 性。(4) 精传动齿轮或齿有 的 齿 齿轮(如内齿轮) ,主要要求精度高, 处 形 , 采用 ,如35CrMo 。 处 采用 及 处 , 齿 度高 HV850”1200 ( 于HRC65”70) , 定性fi(在500”550 能 高 度) ,有一定的 性。其点是 ,不 , 不 用于载 动的重载齿轮,而多用于载 、滑fi的精传动齿轮或齿 的内齿轮。来,

14、由于 和离 工艺的发展,使工艺,选用 宽,选用 处 的齿轮逐广泛。2 齿轮的 处 (1) 正 处 正 是 加 到Ac3（ ）或Acm（ 、 ）以上3050C， 一定 ，在 止的 中冷却的 处 工艺 法。 正 的目的：（1）对于力 性能要求不高的、 结构件，可作 终 处 。（2）对于 可用来 整 度，避免切加工中的“粘刀” 象，改善切加工性。（3）对于 、 ，正 可消网状二 体，为球退 作 。 正 的冷却速度比退 快，得到的组织较细，工件的 度和 度比退 高。对于高的工件，正 度偏高，切加工性能 ， 采用退 工艺。从经济 考虑，正 比退 的生产，设 利用高，生产效高， 约能源、降 成本以及操作 便， 以在 工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正 退 。 正 处 可消齿轮内部 的应力,增加齿轮的 性,改善fl 的切性能。正 处 常用于 量0.3 %”0.5 %的优 或制造的齿轮。正