【《齿轮和花键加工技术研究现状的文献综述》2700字】

I齿轮和花键加工技术研究现状的文献综述1.1齿轮磨齿加工技术虽然外齿轮在实际生活生产中应用广泛，但是内齿轮因其具有紧凑的结构、较高的传动效率、较平稳的传动等特点，也依旧被广泛应用于建筑制造、冶炼金属、矿山开采、交通运输等行业的各种机械传动。无论是以上哪一种领域，自动变速器，行星齿轮减速器和轮边减速器都是不可或缺的重要机械构件。它们中大部分基本上都是以最基本的内部齿轮、太阳轮和行星轮为基础而构造的。其中内部齿轮中硬面式齿轮在工业中的应用最为普遍。图1.4行星轮系结构简图而且随着实际生产的需要逐步提高，齿轮传动的要求也不同于往昔。现在对齿轮传动的要求不仅仅是只要求它的平稳性和高效率；往往还要求其速度要快、能承受载荷要重、精度要高、效率也是最高的。然而，为了更好地达到以上的要求，就意味着在实际应用中的硬齿面式传动齿轮需要更高的加工精度。目前为止，最普遍的是方法磨齿后热处理。但是，依照目前国内现有的磨齿机技术，只是依靠于展成方法设计生产出的磨齿机不仅无法保证其传动链的质量，其磨齿机床结构还极其复杂。而且因为生产工艺和生产环境的限制，在硬齿面内部对于齿轮磨削问题仍然是一个很难解决的问题。所以在现在这种情况下，由于采用硬齿面的传动齿轮而导致制造困难，大功率、小体积行星齿轮减速器还是难以真正的在实际生产生活中推广并应用，所以在实际的生产中无论是基于成本还是加工效率，体积较大的行星轮还是很多企业的优先选项。随着现代我国先进现代科学和工程技术的不断进步和大方向前进的发展，生产力又有了新的程度改善和很大程度的提高，现代切削磨齿机己经逐步开始朝着一种更高切削精度、更加具有传动效率的切削方向进行发展，这种磨齿机所具有的削加工传动效率高、机床内部结构简单等诸多的优点，让行星轮减速器的体积得到了很大程度的改善。所以，就算许多发达国家已经有了成形的数控成形磨齿机制造技术，完全可以实现硬齿面的内、外齿轮高效磨削。但是由于这种内部齿轮机床制造技术仅在少数发达国家才能掌握，所以他们的价格远远比其他机器高，这样过低的价格，导致国内大部分从事内部齿轮加工的企业只能依旧使用较为直接的插(拉)齿后进行氮化修复作为对齿面增强的一种工艺。但是，该方法的效率不高，这主要是因为必须对轮齿表面进行氮化处理，不仅需要特殊使用轮齿表面材料，而且还必须在对轮齿进行氮化之前进行淬火和回火。导致最后插(拉)刀的工作效率不高，并且导致刀具被很快磨损。不仅如此，热处理后的牙型没有磨齿精度不高。如果是采用成形齿轮的磨削工艺，则可以使用低碳钢对内齿轮进行渗碳和淬火处理。经过这种处理后的内齿轮不仅能够具有较高的表面强度，而且在进行热处理前也不会对其进行淬火和回火，从而大大提高了加工效率。成型砂轮的形状精度主要是由齿形精度决定的。这样看来，为了确保齿形的精度，可以将砂轮制成不规则轮廓的砂轮。在实际使用中，直径和形态几乎不发生改变，因此一般都不会对它们进行任何修整，尤其特别的是在磨削斜齿轮。砂轮的廓型并非随着砂轮的直径发生改变。然而，加工不同参数的齿轮却需要使用不同的砂轮，然而，加工具有不同参数的齿轮需要不同的砂轮，并且CBN砂轮的价格并不便宜。因此，由于这种类型的轮廓磨齿齿轮磨床的加工范围窄且通用性差，因此目前仅用于批量生产。如果使用普通砂轮，则必需要解决砂轮的在线修整的问题。到目前为止，砂轮数控修整工具的开发一直是成型齿磨机的重点攻克难关。在这种条件下，CNC成形砂轮磨齿机床就成为了一种较好的替代品。CNC成形砂轮磨齿机床的最大的竞争力则是它的数控砂轮修整设备。有了这样的装置，只要用手编制一个相应的砂轮修整过程，就已经可以磨削出各种形状的齿型，还包括鼓形齿、圆弧线牙、摆动曲线齿，还可以用来进行各种齿形修缘、齿根的圆角过渡曲线的磨削以及其他特殊齿形的齿轮加工和制造。CNC成形式砂轮磨齿机由于其不仅可以适应单件小批生产的个性化要求，还可以用在有着统一的要求的成批生产，在近几年中发展尤其迅猛。不得不承认，我们国家在自主设计和研发的内齿轮成形磨齿机床方面还仅仅处于刚起步的阶段。所以，绝大多数的时候还是依赖从德国、日本等机械生产大国进口的进口产品。因此，我国对拥有自主知识产权的内齿轮成形加工和磨削加工的工艺和技术的研究非常重视。图1.6成形磨齿机床整体布局1.2齿轮插齿及其他加工技术齿轮的加工技术除了上文中提出的磨齿技术外，还滚齿、插齿、剃齿、珩齿等加工方式。滚齿加工广泛应用于各种直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮的加工中。原理是模拟了两个齿轮的啮合方式，只是将齿数减少至几个甚至一个。通过模拟齿轮啮合，由滚刀在工件上不断地将其切出一个个齿，虽然其适用于大部分的情况，生产率高，但是经过加工齿面的表面粗糙度较大。插齿加工是将零件固定，通过插齿刀上下往复运动来完成对齿轮的加工，而且尤其适合内齿轮的加工，但是不能加工蜗轮。与滚齿加工相比，插齿加工出来的齿轮表面粗糙度和齿形误差更小，所以本次对于内齿轮的加工部分选择插齿加工。图1.7插齿工作原理剃齿加工虽然它的生产效率很高，但是由于剃齿刀的特殊性常用于加工软齿面齿轮，或者对未淬火的圆柱齿轮进行加工，在实际生产中有很大的限制。珩齿的运动关系与剃齿相同，但是它是用金刚砂磨料加入环氧化树脂等材料做成的珩磨轮进行切削的，可以用来加工淬硬齿面的齿轮。图1.7剃齿刀工作图图1.8滚齿和插齿原理1.3花键的加工方法花键的切削加工技术主要分为采用插削法加工，拉削法加工和磨削法加工三种。分别适用于不同的花键加工。其中一种插削方式就是使用成形的插刀将单件进行逐齿插削，因为我们使用这种方式的生产效率低，也没有什么办法能够达到很高的精度等级，所以这种技术只能被广泛应用于单件小批量生产中。拉削方法主要是用一种专用花键式拉刀在一台拉床上进行拉削，与上文中提到的插削加工相比，它的生产率和性能所达到的精度等级比较高，虽然这种拉刀都是需要单独进行定制，成本相对比较高，但是它也被广泛应用于各种大批量生产。磨削方法仅限于对直径相当大或者对精度要求更高的花键进行加工。所以本次的花键孔加工选择拉削加工。图1.6花键拉刀参考文献[1]王涛，齿轮加工工艺综述[J].机械管理开发.2011.6(6)[2]]AhmetKahraman.EffectofInternalGearFlexibilityontheQuasi-StaticBehaviorofaPlanetaryGearSet[P].TheUniversityofToledo.2001[3]薛源顺主编.机床夹具设计[J].北京。机械工业出版社.2016[4]黄学智.矩形花键内齿轮的加工工艺[J].中国学术期刊电子出版社.2012.08(105)[5]于骏一，邹青.机械制造技术基础[M].机械工业出版社.2015.1[6]薛顺源.机床夹具设计[M].北京机械工业出版社[7]王光斗.王春福.机床夹具设计手册[M].上海科技出版社。2016.5[8]张纪真.机械制造工艺标准[M].北京机械工业出版社.2015[9]李小龙.高军.内