齿轮制造精度的高低直接影响到机器的工作性能、承载能力、噪声和使用寿命,因此根据齿轮的使用要求,对齿轮传动提出四个方面的精度要求。
①传动侧隙的合理性要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧隙,方便于存储润滑油,补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误差。
②载荷分布的均匀性要求齿轮工作时齿面接触良好,并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置,以保证载荷分布均匀。不至于齿面应力集中,引起齿面过早磨损,从而降低使用寿命。
③传递运动的平稳性即要求齿轮在一齿转角内的最大转角误差在规定范围内。使齿轮副的瞬时传动比变化小,以保证传动的平稳性,减少振动、冲击和噪声。
④传递运动的准确性即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。使齿轮副传动比变化小,以保证传递运动准确。
但是磨齿是获得高精度齿轮最有效和可靠的方法。发达国家都用硬齿面齿轮,磨齿成为高精度齿轮的主要加工方法。目前碟形砂轮和大平面砂轮磨齿精度可达DIN2级,但效率很低。蜗杆砂轮磨齿精度达DIN3~4级,效率高,适用于中、小模数齿轮磨齿,但砂轮修正较为复杂。磨齿的主要问题是效率低、成本高,尤其是大尺寸齿轮。所以提高磨齿效率,降低费用成为当前主要研究方向,在这方面,近年来出现的新技术有:
1.应用立方氮化硼(CBN)砂轮高效磨齿CBN砂轮具有硬度高、耐磨性好、寿命长、精度保持性好、切削性能好、热扩散系数大等优点。因此,用CBN砂轮磨齿轮比用单晶钢玉砂轮磨削效率提高5~10 倍,被磨削表面不易发生烧伤和裂纹,表面呈压应力状态,疲劳强度高。
2.改进磨削方法如减少磨削次数,压缩展成长度,缩短磨削冲程,可以提高磨齿效率。
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