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减速机中齿轮加工工艺分析及其应用研究-工厂日记16
发布时间:2023-08-21
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减速机中齿轮加工工艺分析及其应用研究

减速机在工业生产中应用十分广泛,其主要部件齿轮传动有着严格的传动比,齿轮加工精度的高低,直接影响着机械传动机构工作中的振动大小、设备的使用寿命。所以对于减速机中齿轮的工艺和加工方法,提出了较高要求。只有提高齿轮的精度,才能保证设备连续运转,提升工作效率。本文对齿轮加工流程、材料以及加工工艺展开介绍,同时针对减速机内齿轮应用以及其加工技术进行细致阐述。

 当前被大众普遍采用的机械转动方式便是齿轮传动。工业生产中,应用较多的是需要降低转速、提高扭矩的工作场合,而减速机就是满足此工作需求的传动设备。站在现代角度上来看,机械制造领域也开始朝向设备智能化、设计精密化以及管理信息化等方向变化,由于检测设备以及在线监测设备的大范围普及,各行业对齿轮制造产业的标准相较于之前而言更为严格。绝大部分状况下,企业主要以产品优劣势指标作为未来开拓市场的竞争优势。

1、减速机当中齿轮的材料选择

齿轮的制造需要根据该零件的工作强度及工作条件来选取,首先要考虑到材料的整体性能,才能够使制造出来的齿轮尽可能经久耐用。其次,要考虑的就是材料的成本及加工精度的要求,在选材时,尽量考虑切削加工性能,因为易切削的材料能够减少大量的损耗,使成本降至最低,同时可提高加工效率 。 

 常用减速机齿轮材料力学性能

在减速机齿轮箱中,因其工作强度大所以对材料要求高,一般采用低碳合金钢作为齿轮的常用材料,热处理方式采用渗碳,渗碳的主要优点为: 

 1)过热敏感性小;长时间处于一定高温下仍然可以保持细晶粒状态,可以实现直接淬火,有效保证机械性能。 

 2)淬透性良好;渗碳钢具有很好的淬透性,使得材料内部能够达到较好的强度与韧性。另外,经过冷却后的材料,不易变形、开裂,从而满足减速机的齿轮工作的硬度要求。 

 3)碳附着能力强;渗碳钢通常有较好的表面吸收碳的能力,且速度快,效果好。碳浓度梯度较为平和,碳化物于齿轮表面的分布形式都非常均匀,大大增强了材料的硬度,实现了齿轮表面要求硬度高,芯部要求韧性及强度的特点。

 2、齿轮加工方法和工艺

 齿轮加工方法

在齿轮加工时,滚齿、插齿、剃齿、磨齿等加工方法最为常见。由于减速机工作时间长、强度大,基于此针对齿轮而言需要其具有较高的机械强度,滚齿加工方法应用较多。近年来,伴随机械技术水平持续提升和更新,相关企业也开始采用高速滚齿技术。该技术便是将微量润滑优化工艺同空气冷却系统与该技术相结合,以替代切削液和冷却液的设置。从而致使切削工作时出现的热量吸收于金属切屑之中,在将齿形加工效率有效提升的基础上也确保刀具使用年限增加。 

 滚齿工艺上,齿轮模数较小时通常会选择粉末冶金整体滚刀亦或是带涂层的高速钢完成加工,在使用刀具之后应该对其进行修磨,同时在此完成涂层。当齿轮模数较大时,由于顾及刀具成本,通常会将其设计成镶刀片滚刀,这种设计方式要求定期检查道具磨损情况。当齿轮模数较大时,需要借助齿轮铣刀完成加工。

 加工工艺设计及分析

齿轮加工一般工艺流程为:锻造→正火→粗车→精车→滚齿→齿端倒棱→热处理→磨端面及内孔→磨齿→精度检测→线切割键槽→磁粉探伤→超声波清洗防锈。 

 齿轮加工质量的好坏与多个方面的因素有关,包括了:滚切刀具选择的合适性、刀具安装与螺旋角设定偏差、人为操作熟练度、加工精度、加工尺寸等。接下来会从定位基准角度和加工精度等不同方面展开研究。参照工艺差异性完成加工任务能够将误差控制在合理范围内,从而使得齿轮精准度提升。

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