由于齒輪工作條件嚴(yán)苛，它的加工往往從材料選擇開(kāi)始，從目前我國(guó)汽車制造廠常用的金屬材料來(lái)看，汽車變速箱齒輪多采用 20CrMnTi。 齒輪加工原理有成形法和展成法兩種。常見(jiàn)加工方法有滾齒加工、插齒加工、剃齒加工、珩齒加工和磨齒加工等。常見(jiàn)工藝及其特點(diǎn)有：滾齒（插齒、鍛齒）→剃齒→熱處理→（珩齒）特點(diǎn)：加工效率高、加工成本低，適合轎車及微型車齒輪加工。滾（插齒）→剃齒→熱處理特點(diǎn)：加工效率高、加工成本低，適合于一般中重型汽車齒輪加工。滾（插齒）→熱處理→磨齒特點(diǎn)：加工精度高、加工效率較低、加工成本，適合于高速齒輪、大型客車、高級(jí)重型汽車齒輪的加工。需要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求和設(shè)備狀態(tài)，選用合適的齒輪加工工藝。轉(zhuǎn)軸，工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩，是機(jī)械中相對(duì)常見(jiàn)的軸，如各種減速器中的軸等。徐州高速齒輪軸
我們知道變速箱是把動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到輪轂的傳動(dòng)系統(tǒng)，汽車變速箱典型零部件主要包括變速器齒輪、變速箱殼體、變速箱傳動(dòng)軸等，自動(dòng)變速箱還有控制單元。除了這些硬件，控制軟件也是自動(dòng)變速箱不可或缺的組成部分。變速箱的常用材料包括20MnCrS5、20CrMnS5、ADC10/ADC12等。而變速箱齒輪是變速箱中不可或缺的一部分，其主要材料為20MnCrS5，是一種合金結(jié)構(gòu)鋼，硬度HB150-180，材料熱處理變形小，低溫韌性小。變速箱機(jī)加工工藝包括車削加工，熱后加工，切槽加工，外圓及端面車削加工等。整個(gè)加工工藝的規(guī)劃十分復(fù)雜，不僅要考慮工藝路線，還要考慮切削參數(shù)，工裝夾具，以及檢具和測(cè)試設(shè)備等。齒輪軸設(shè)計(jì)齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。
剃齒也是齒輪加工中的一種常見(jiàn)工藝。剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工，生產(chǎn)效率很高，在成批、大量生產(chǎn)中得到普遍的應(yīng)用。剃齒機(jī)床具有徑向及軸向剃齒功能，能剃削鼓形齒及小錐度齒，特別適合汽車及摩托車等行業(yè)的成批大量齒輪加工。剃齒機(jī)按控制方式分機(jī)械剃齒機(jī)（這類機(jī)床通常采用PLC方式控制）和數(shù)控剃齒機(jī)（包括一軸至六軸數(shù)控）。剃齒機(jī)按功能分全能剃齒機(jī)：（這類機(jī)床具有軸向剃、徑向剃、切向剃和對(duì)角剃功能。由于機(jī)床的功能多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會(huì)降低機(jī)床的剛性），徑向剃齒機(jī)（只有徑向剃功能，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好），通用剃齒機(jī)（機(jī)床具有軸向剃和徑向剃功能）。徑向剃齒機(jī)和通用剃齒機(jī)是目前應(yīng)用比較普遍的兩種剃削方式。按剃齒方式分自由剃（剃刀帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，兩者之間沒(méi)有強(qiáng)制的展成運(yùn)動(dòng)），強(qiáng)力剃（剃刀軸和工件分別由兩個(gè)電動(dòng)控制，兩軸的同步由數(shù)控實(shí)現(xiàn)）。剃齒工藝在齒輪加工工藝中得到普遍使用。
我們常見(jiàn)的齒輪是直齒輪，但變速箱里用的齒輪大多是斜齒輪。它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？直齒齒輪及傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)就是制造簡(jiǎn)單、裝配容易、可實(shí)現(xiàn)不用同步器直接嚙合，軸端安裝可直接采用深溝球軸承，基本無(wú)軸向力。缺點(diǎn)是直齒齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性差，易產(chǎn)生沖擊、震動(dòng)和噪音。因此不適合高速和重載的場(chǎng)合。另外，斜齒齒輪及傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):斜齒輪嚙合是逐步進(jìn)行的，齒的重合度大(有效的嚙合齒多)，載荷不是突然加上或卸掉的，所以傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、使用壽命長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于高速重載場(chǎng)合。缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有很大軸向力，對(duì)軸承不利。所以汽車變速箱中一檔和倒檔就是因?yàn)椴婚L(zhǎng)時(shí)間工作而且轉(zhuǎn)速不高，所以使用的就是直齒輪(這也是出于經(jīng)濟(jì)性及結(jié)構(gòu)緊湊性考慮的)。而其它檔位及后橋因?yàn)槭歉咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)平穩(wěn)性要求高，所以使用斜齒輪，為了減小軸向力影響采取了輪齒旋向抵消及采用修型齒輪的制造工藝，讓齒型帶錐度來(lái)減小軸承的承載力從而保持平穩(wěn)運(yùn)行?？梢?jiàn)，雖然斜齒輪的制造工藝和制造成本不占優(yōu)勢(shì)，但為了保證變速箱的性能，還是采用了斜齒輪。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。
車削工藝也是齒輪軸加工中的常見(jiàn)工藝，通常吧熱處理后的車削稱為硬車。它是指用車削的工藝方法作為淬硬鋼的終加工或精加工。隨著高硬度切削材料和相關(guān)機(jī)床的發(fā)展，PCBN刀具、陶瓷刀具或新型硬質(zhì)合金刀具在新型車床或加工中心上對(duì)淬硬鋼進(jìn)行車削，其加工質(zhì)量可以達(dá)到精磨的水平。大多數(shù)硬車的應(yīng)用是替代磨削，目前，車削的硬度極限可達(dá)到68HRC。在發(fā)達(dá)國(guó)家硬車技術(shù)已被普遍應(yīng)用，可加工各種零件，是代替磨削的經(jīng)濟(jì)性加工工藝?？梢?jiàn)硬車工藝正在得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。直齒圓柱齒輪齒形可以做成正常齒、短齒，并且可以變位。徐州高速齒輪軸
斜齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳遞的力較大。徐州高速齒輪軸
強(qiáng)力拋丸也是一種齒輪表面處理工藝。所謂強(qiáng)化噴丸就是將鋼丸高速射出，通過(guò)連續(xù)打擊后使齒面或齒根部形成一定深度的殘余壓應(yīng)力的加工方法。它具有適應(yīng)性廣、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、強(qiáng)化效果明顯的特點(diǎn)，這種殘余壓應(yīng)力能夠抵消部分外部載荷的拉應(yīng)力，抑制微裂紋在齒輪承受接觸應(yīng)力時(shí)再次擴(kuò)展，有效地消除設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程造成的應(yīng)力集中的影響，也能部分消除滲碳淬火過(guò)程中產(chǎn)生的晶間氧化物造成的影響。因此，強(qiáng)化噴丸可以有效提高輪齒的抗接觸疲勞強(qiáng)度和抗彎曲疲勞強(qiáng)度。資料表明，齒輪滲碳淬火后表面呈壓應(yīng)力分布狀態(tài)，通過(guò)強(qiáng)化噴丸會(huì)進(jìn)一步增加零件表面的壓應(yīng)力，也就是進(jìn)一步增加零件表面的接觸疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)力拋丸工藝中拋丸的材質(zhì)，直徑的選擇等都非常重要。徐州高速齒輪軸
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