齒輪傳動(dòng),作為一種的動(dòng)力傳輸方式,被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。隨著加工工藝的日趨更新,軟齒面齒輪已經(jīng)被逐漸的淘汰,取而代之的是滲碳淬火硬齒面齒輪。它在更小的體積內(nèi),實(shí)現(xiàn)了更大的扭矩傳遞,并且在齒部的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度上,得到很大的提高。硬齒面齒輪傳動(dòng)因其較高的承載能力和更長(zhǎng)的使用壽命被各行業(yè)所認(rèn)可。
硬齒面齒輪是指硬度在 HRC40 以上的齒輪,通常都需要熱處理進(jìn)行淬火或者滲碳淬火,在熱處理之后,由于熱處理會(huì)使工件產(chǎn)生變形,其熱前加工的精度會(huì)普遍降低 1-2 級(jí),所以熱后需要進(jìn)行精加工。這樣較的硬齒面齒輪較普遍的加工方式為行滾齒,然后進(jìn)行滲碳淬火,后再進(jìn)行齒面磨削,這樣的工藝可以使整個(gè)齒面得到相同的組織以及滲碳層深度,齒面終硬度可以達(dá)到 HRC58-HRC62,并且獲得很高的齒面幾何精度及表面光潔度。這也是現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)工藝,其核心工序?yàn)闈L齒和磨齒。
成型磨?
砂輪被金剛輪修整成與齒形相同的形狀,逐個(gè)齒進(jìn)行磨削。這種生產(chǎn)方式較為柔性,在更換齒輪型號(hào)時(shí),只需要將砂輪修整為與其對(duì)應(yīng)的形狀即可。整個(gè)修整與加工過程由預(yù)設(shè)的 CNC 軸進(jìn)行控制。這項(xiàng)加工技術(shù)在國(guó)際上比較的公司有 Gleason、Hoefler 等, 其生產(chǎn)的成型磨機(jī)床加工精度可以達(dá)到 3 級(jí),而且由于整個(gè)齒面的形狀是由成型的砂輪一次連續(xù)磨削而成,所以整個(gè)齒面粗糙度可以達(dá)到 Ra0.4-Ra0.8。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,太高的表面質(zhì)量要求,以及高的磨削進(jìn)給量,都會(huì)產(chǎn)生更高的燒傷風(fēng)險(xiǎn)。不同的企業(yè)也都采取更為精細(xì)化的磨削參數(shù)進(jìn)行加工,來保持成本優(yōu)勢(shì)。隨著科技的進(jìn)步,一些新的工藝也正在出現(xiàn)來滿足市場(chǎng)需求,比如在成型模后進(jìn)行超精磨,這樣工件的表面光潔度可以達(dá)到 Ra0.2;或者用雙磨頭加工,其中一個(gè)磨頭用于粗磨,另一個(gè)磨頭安裝特殊的砂輪用于精磨,來達(dá)到效率和質(zhì)量的雙贏。
硬齒面減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩,適用于高速軸轉(zhuǎn)速不大于1500轉(zhuǎn)/分,齒輪傳動(dòng)圓周速度不大于20米/秒,工作環(huán)境溫度為-40℃—45℃的環(huán)境中。
無(wú)論是硬齒面減速機(jī)還是二次包絡(luò)蝸輪副,合理的設(shè)計(jì)、的制造、組裝、全面的性能檢測(cè)外,正確的裝配才是齒輪箱命、安全可靠工作的重要環(huán)節(jié)[[2]。就情況來看,二次包絡(luò)蝸輪副的安裝主要靠我廠裝配人員自行裝配到設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的箱體里,蝸輪蝸桿的嚙合質(zhì)量主要由裝配人員的經(jīng)驗(yàn)及素質(zhì)決定,影響蝸輪付使用壽命的人為因素較。采用硬齒面減速機(jī)則不存在齒輪的裝配問題,對(duì)于安裝的考慮主要在于設(shè)計(jì)階段,比如:如何定心定位、如何防止油泵油管的干涉、如何機(jī)架的安裝尺寸等,基本上像一般的部件安裝即可。在安裝的便利性上來看,硬齒面減速機(jī)有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
減速器的級(jí)傳動(dòng)為格里森制弧齒錐齒輪,第二、第三級(jí)傳動(dòng)則為漸開線圓柱斜齒輪。
減速器的潤(rùn)滑:一般情況下,減速器的齒輪和軸承采用油池飛濺潤(rùn)滑,自然冷卻。只有當(dāng)減速器工作平衡溫度超過規(guī)定值,或承載功率超過熱功率PG1時(shí),方采用循環(huán)潤(rùn)滑,或采用加冷卻管的油池潤(rùn)滑。
通過復(fù)合工藝技術(shù)加工舉措,讓齒輪表面的硬度獲得工藝要求,所以在減速機(jī)中應(yīng)用硬齒面齒輪,發(fā)揮的作用。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的硬齒面齒輪磨削加工技術(shù),雖具有良好加工精度,但也存在復(fù)雜的操作工藝流程、較高的加工成本和低生產(chǎn)效率等問題。因此,經(jīng)不斷的研究和實(shí)踐,滾齒機(jī)上使用硬質(zhì)合金刮削滾切加工工藝發(fā)揮了較理想的利用效果。下面對(duì)此加工工藝展開分析,提出用其加工形成的硬齒面齒輪于減速機(jī)中的應(yīng)用情況。