國際上,齒輪減速機(jī)裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展.非凡齒輪的應(yīng)用、行星裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設(shè)計方面的一些特點(diǎn).為達(dá)到齒輪裝置小型化目的,可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。各國普遍采用硬齒面技術(shù),提高硬度以縮小裝置的尺寸;也可應(yīng)用以圓弧齒輪為代表的非凡齒形。英法合作研制的艦載直升飛機(jī)主傳動系統(tǒng)采用圓弧齒輪后,使減速器高度大為降低。隨著船舶動力由中速柴油機(jī)代替的趨勢,在大型船上采用大功率行星齒輪減速機(jī)裝置確有成效;現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機(jī)等大型傳動裝置中,行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用愈來愈多。 1.齒輪制造工藝 齒輪制造工藝的發(fā)展很大程度上表現(xiàn)在精度等級與生產(chǎn)效率的提高.自七十年代以來各種齒輪的制造精度,普遍提高一級左右.有的甚至2~3級.一般低速齒輪精度由過去的8~9級提高到7~8級。機(jī)床齒輪由6~8級提高到4~6級.軋機(jī)齒輪由7~8級提高到5~6級。對于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪,由于高性能滾齒機(jī)的開發(fā),加上刀具材料的改善,滾齒效率有了顯著提高。采用多頭滾刀,在大進(jìn)給且條件下,齒輪減速機(jī)可達(dá)到的切削速度為90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù)3左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪,切削過度可達(dá)200m/s.提高插齒效率,要受到插齒機(jī)刀具往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的限制。最近在開發(fā)采用刀具卸載,使用靜壓軸承,增強(qiáng)刀架與立柱剛性等新結(jié)構(gòu)后,效率有明顯提高。新型插齒機(jī)的沖程數(shù)可達(dá)到2000次/分。 2.齒輪用鋼 齒輪用鋼的發(fā)展趨勢;一是含Cr,Ni,Mo的低合金鋼;二是硼鋼;三是碳氮共滲用鋼;四是易切削鋼。由于我國缺乏Ni、Cr,常用20CrMnTi滲碳鋼或用含硼加稀土鋼。重型機(jī)械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼。機(jī)床行業(yè)食用40Cr,38CrMoAl等鋼以及高速齒輪用25Cr2MoV鋼進(jìn)行氮化。 3.信息化趨勢 人們利用計算機(jī)能對各種可能的設(shè)計方實(shí)進(jìn)行計算、分析和比較,并通過優(yōu)選,取得較為理想的結(jié)果.例如在分析齒面接觸區(qū),求嚙合線與相對速度夾角中,對彈流潤滑計算以及幾何參數(shù)計算等方面編制了程序。還有,在齒輪修形計算與齒輪承載能力計算方面都編有程序.我國已編制了GB3480-83漸開線圓柱齒輪承載能力計算標(biāo)準(zhǔn)的程序軟件,供生產(chǎn)應(yīng)用.在齒輪加工方面,齒輪減速機(jī)可以利用計算機(jī)控制整個切齒過程.使制造質(zhì)量穩(wěn)定可靠.目前,國內(nèi)在研究應(yīng)用微機(jī)對弧齒錐齒輪的切齒調(diào)整卡進(jìn)行計算,可對加工偏差及時調(diào)整.使齒面接觸達(dá)到比較理想的位置,并大大提高了工效。 此外,根據(jù)數(shù)控原理,應(yīng)用微機(jī)對環(huán)面蝸桿螺旋齒面進(jìn)行拋物線修形,已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)。雖然這方面的工作在國內(nèi)還處于起步階段,但它對提高齒輪制造質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要意義。
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