盤形工具齒輪精加工（如剃齒海蔽、冷擠和珩齒等）及齒條工具齒輪精加工（如蝸桿砂輪磨齒和精滾齒等）都會產(chǎn)生齒廓畸變锥咸，嚴(yán)重影響齒輪的傳動噪聲撼嗓。而精加工時徑向誤差要向切向誤差轉(zhuǎn)化柬采，它不但使齒輪的周節(jié)累積誤差成倍增加，更嚴(yán)重地影響齒廓畸變的不穩(wěn)定性且警，二者之間存在著密切的關(guān)聯(lián)因素粉捻。另外，精加工前齒輪的不規(guī)則螺旋線偏差得不到有效糾正阿钞，嚴(yán)重影響著齒輪的接觸精度杖荤。

以上這些問題并非不可解決，而是不穩(wěn)定篇张，汽車齒輪的精加工要解決其批量生產(chǎn)精度的穩(wěn)定性是關(guān)鍵窥吮。

齒廓畸變因素

一對齒輪傳動時產(chǎn)生噪聲的主要件是主動齒輪，因為主動齒輪齒數(shù)少胀蹭，并且為了防止根切以及提高其齒根部的彎曲強(qiáng)度哗搏，常采用較大的正變位角修正甫沉，這種齒輪經(jīng)高效精加工后，呈頂凸中凹的齒廓畸變酒危。精加工后的畸變量高達(dá)0.035mm瞻聪。而從動齒輪齒數(shù)多，一般不進(jìn)行變位修正刃撮，或者僅作微量的負(fù)變位修正椎崎，精加工后的齒廓中凹的畸變量比較小，一般在0.01mm以下畸裳。這兩種齒廓的不匹配嚙合是噪聲產(chǎn)生的主因缰犁。

產(chǎn)生齒廓畸變的因素有：

（1）工具與工件嚙合時，由于端面重合度εx不是整數(shù)怖糊，一般εx＜2帅容，單對齒嚙合段，位于齒全高中部伍伤，嚙合齒面數(shù)只有2個并徘，徑向擠壓力小于雙齒嚙合段，徑向彈性變形量亦小扰魂，故齒廓呈中凹變化麦乞。

（2）工具與工件嚙合時，齒面間相對滑移速度在節(jié)點為零劝评，擠壓量較大姐直，向齒頂滑移速度漸增，擠壓量漸減蒋畜，向齒根滑移速度亦漸增声畏，擠壓量亦漸減。齒頂段滑移速度比齒根段大姻成，故齒頂段擠壓量比齒根段要小淤点，形成頂凸變化。

（3）齒面各點誘導(dǎo)法曲率變化的影響能盈，擠壓能力與誘導(dǎo)法曲率大小成正比揉远，擠壓能力可用幾何壓力系數(shù)K來表示：

式中   A——中心距；

α’——嚙合角界贮；

ρ1——嚙合點工件曲率半徑牲晤；

ρ0——嚙合點工具曲率半徑受贫。

向雙嚙區(qū)的齒頂和齒根的幾何壓力系數(shù)逐漸增大驾萄，在齒頂反復(fù)把金屬材料向內(nèi)外推擠，形成了齒頂?shù)淖匀恍蘧壴〔酢６邶X根反復(fù)把金屬材料向外挖擠出金屬絲亥戒，形成了齒根的自然修根薪丐。

綜合以上因素形成了具有自然修緣和自然修根的頂凸中凹的齒廓畸變。這都是擠壓程度變化而產(chǎn)生了二軸（工具軸與夾具軸）的彈性變形量變化（主要在夾具軸上）造成的率偏。

例如脱睛，具有外圓擺差的一根偏心軸，在外圓磨床上精磨時浙于，在磨偏心最高點時二軸的彈性變形量很大护盈，磨偏心最低點時變形量最小，隨著磨削時間增長羞酗，二者變形量的差值逐漸縮小腐宋，但最后還是有微量的仿形誤差存在。而齒輪精加工時檀轨，彈性變形會受以上多種因素的影響胸竞，所以解決齒輪精加工的精度問題，必須從減小甚至消除彈性變形著手参萄。

穩(wěn)定和提高剃齒卫枝、冷擠和珩齒的精加工精度

1.齒廓畸變解決措施

（1）減小徑向擠壓力。減小嚙合角可使齒廓畸變的頂凸點和中凹點同時向下移動讹挎，不讓凹點在中部產(chǎn)生校赤，有利于降低噪聲。更重要的是筒溃，嚙合角減小痒谴，幾何壓力系數(shù)也減小，使徑向擠壓力及徑向擠壓力周期變化差值減小蜻赃，而小嚙合角的擠壓力的周期變化差值小于大嚙合角的擠壓力的周期變化差值椰严，從而減小頂凸中凹量的差值。

（2）精加工前的預(yù)制齒輪的齒廓采用雙壓力角中凸齒廓來減小擠壓力钥币，使精加工時荡偶，一直處于中凸齒廓狀態(tài)下擠壓。

（3）剃齒或冷擠時嘁老，減小工件的圓周速度烧乙，以20m/min左右為佳。其目的是：一是使相對滑移速度減小醉镇，齒頂?shù)耐蛊鸲蔚玫匠浞謹(jǐn)D壓辱窘，從而相對減小了頂凸中凹的差值。二是避免齒輪齒頂拉毛觉祸。少齒數(shù)膝班、正變位系數(shù)較大的齒輪在剃齒或冷擠時，齒頂段的相對滑移速度極高，產(chǎn)生的高溫使剃齒刀或冷擠軋輪的齒根部沾上了積屑瘤庇晤，反過來積屑瘤使齒輪齒頂段齒面產(chǎn)生嚴(yán)重的拉毛虱硝。一般在設(shè)計剃齒刀或冷擠軋輪時，通過增大嚙合角來消除齒頂拉毛厕氨。而為了減小擠壓力进每，要采用小嚙合角加工與增大嚙合角消除齒頂拉毛發(fā)生了矛盾，為此必須通過減小工件的圓周速度來有效消除拉毛命斧。三是可實現(xiàn)干剃齒或干冷擠田晚，有利綠色制造。

2.齒廓畸變不穩(wěn)定的解決措施

精加工后齒輪噪聲的大小取決于齒廓畸變量的大小国葬，更取決于齒廓畸變量的穩(wěn)定性肉瓦。畸變量如果穩(wěn)定胃惜，就可用工具齒廓對應(yīng)修正的方法來使工件的齒廓達(dá)到能滿足噪聲要求的齒廓精度泞莉，但是不穩(wěn)定的畸變，就使人束手無策船殉。這就是長期來人們認(rèn)為高效的自由傳動齒輪精加工方法比不上磨齒的關(guān)鍵所在鲫趁。但只要解決畸變的不穩(wěn)定因素，同樣精度的齒廓總偏差利虫，剃齒挨厚、冷擠和珩齒的齒輪反比磨齒的噪聲要低6～10dB。這是因為自由傳動精加工可以獲得自然修緣和自然修根舔远，甚至同時得到自然中凸的齒廓弓席。

解決自由傳動精加工的齒廓畸變的不穩(wěn)定因素有如下措施：

（1）提高批量生產(chǎn)預(yù)制齒輪齒厚公差精度。批量生產(chǎn)的精加工余量大小不一致陌贾，使精加工時二軸的彈性變形量的差別也不一致转是，產(chǎn)生的齒廓畸變量，即頂凸中凹量也就不一致矢盾，這是齒廓精度不穩(wěn)定的第一個原因粤段。解決的措施有：

第一，收緊精加工前的齒厚公差精度姚藤，提高批量齒輪的余量均勻性來穩(wěn)定齒廓的畸變量幢剂。可采用雙滾刀滾齒偷欲，實現(xiàn)切向進(jìn)刀凳赃，與滾齒時立柱徑向進(jìn)刀公差無關(guān)。

第二附垒，預(yù)制齒輪采用雙壓力角中凸齒廓余量分布撕贞，來弱化中凸尖段的余量剛度更耻，相當(dāng)于減小了余量，從而勻化了余量大小麻掸，相對提高了批量生產(chǎn)的齒厚公差精度酥夭。這是最便捷的解決措施赐纱，但對穩(wěn)定和提高批量生產(chǎn)精度起到特殊重要的作用脊奋，不可忽視。這種齒廓也相當(dāng)于將原先精加工前要求修緣和修根的齒廓延伸至中部疙描，而自由傳動的精加工本身就能獲得自然的修緣和自然的修根齒廓诚隙，比人為的修緣降低傳動噪聲的效果要好。

（2）采用三輪無心精加工起胰，相當(dāng)于預(yù)制齒輪的徑向圓跳動在零誤差的狀態(tài)下進(jìn)行精加工久又，避免了徑向誤差的轉(zhuǎn)化。徑向跳動的存在效五，意味著齒輪一周各齒的加工余量大小不一致地消，加工后的各齒齒廓畸變量也不一致，隨著余量的增大而增加畏妖，最小和最大畸變量相差有0.01～0.02mm脉执。畸變量的不穩(wěn)定與余量大小的直接影響關(guān)系层掺，這是汽車齒輪批量生產(chǎn)齒廓精度不穩(wěn)定的第二個原因坠汹。如果采用三輪精加工，就避開了徑向圓跳動的影響渴门，可達(dá)到兩個目的：使周節(jié)累積誤差精度保持較高的原始精度逻烛，齒輪一周各齒齒廓的畸變形狀和畸變量達(dá)到一致。

周節(jié)累積誤差的超差主要是由預(yù)制齒輪的徑向圓跳動造成的唆蕾。采用三輪無心精加工后潭拖，徑向誤差未被轉(zhuǎn)化，問題就得到很好地解決衡辨，從而在工藝上對預(yù)制齒輪的徑向圓跳動誤差及內(nèi)孔精度的要求也不必那么苛刻琳宽。這個徑向誤差可在熱處理后以齒定位磨內(nèi)孔消除。

采用三輪精加工時弄业，各齒的余量一致泛邮，精加工后各齒齒廓畸變形狀和畸變量大小都是一致而穩(wěn)定的。如果這樣的齒廓形狀還滿足不了降低噪聲的要求辈净，就可用工具齒廓對應(yīng)修正的方法來滿足達(dá)到低噪聲所要求的齒廓形狀盯质。

另外，三輪無心精加工還有兩個優(yōu)點：第一概而，無心加工不存在以工件軸夾具為主的彈性變形呼巷，因而大大減小了二軸間的彈性變形，從而進(jìn)一步減小齒廓的頂凸中凹的畸變量。第二王悍，由于三輪各齒嚙合多點都處于非對稱位置擠壓破镰，使齒廓的畸變起到均勻化作用。三輪無心精加工压储，因三輪的擠壓力是平衡的鲜漩。它雖然不能修正精加工前徑向跳動，以前總認(rèn)為這是缺點集惋，但綜合上面分析孕似，卻變成了最大的優(yōu)點，齒輪精度可大大提高刮刑。

3.接觸斑點形狀畸變解決措施

平行剃齒和平行珩齒精加工后喉祭，在一批齒輪甚至單個齒的各個齒會出現(xiàn)各種不規(guī)則的接觸斑點形狀，哪怕多次軸向走刀也較難糾正张重。平行加工屬交叉軸螺旋點接觸（實際為小面積接觸）嚙合傳動加工抛惶，旋轉(zhuǎn)形成齒廓各點，軸向走刀形成齒向斥稍。由于受預(yù)制齒輪的螺旋線偏差衡蟹，二軸交叉點交叉軸調(diào)整誤差和二軸平行度調(diào)整誤差有關(guān)，加之齒廓的畸變壹会，造成齒的各截面颈顽、各點的擠壓量不同，使各點的二軸彈性變形量各異及键，導(dǎo)致各種不規(guī)則的齒向誤差盖赛，形成接觸斑點形狀各異。

冷擠精加工屬斜齒線接觸嚙合傳動加工胸胚，接觸斑點形狀很容易控制甜届。徑向剃齒是將剃齒刀的直線漸開螺旋齒面改作成內(nèi)圓弧漸開螺旋齒面，與齒輪形成線接觸嚙合傳動加工垫嚣，有效獲得了良好的接觸斑點形狀岩模，消除了畸變。如果采用徑向珩齒肖粮，也可得到同樣的良好效果孤页。

穩(wěn)定和提高蝸桿砂輪磨齒的加工精度

蝸桿砂輪磨齒會產(chǎn)生兩個主要問題：齒廓產(chǎn)生畸變和磨齒后接觸斑點形狀產(chǎn)生畸變∩荩可采用以下措施解決上述問題：

（1）用0°壓力角齒條來與被磨齒輪嚙合加工行施，徑向誤差不會轉(zhuǎn)化成切向誤差，二軸間徑向擠壓力為0魂那，則二軸間不產(chǎn)生彈性變形蛾号。當(dāng)彈性變形周期變化差值為0時稠项，就不會產(chǎn)生齒廓的頂凸中凹畸變，若再采用自由傳動加工鲜结，可獲得自然修緣和自然修根展运，即可形成自然中凸的齒廓，這對降低齒輪的傳動噪聲相當(dāng)有利精刷。

（2）若采用負(fù)壓力角齒形拗胜，使原先蝸桿砂輪的外阿基米德螺旋面變成了內(nèi)阿基米德螺旋面，與被磨齒輪形成線接觸嚙合傳動加工贬养，磨齒時不會產(chǎn)生如點接觸嚙合加工時的那種仿形誤差挤土，那些磨齒前遺留下來的不規(guī)則的螺旋線偏差就可得到有效糾正阶庆。

負(fù)壓力角線接觸嚙合加工還有以下優(yōu)點：

第一郎博，可實現(xiàn)徑向加工，不需軸向進(jìn)給铺享，大大提高加工效率抱壶，并可直接獲得鼓形齒面。

第二潘乖，采用負(fù)壓力角加工院颜，需采用雙蝸桿砂輪磨齒，這就可實現(xiàn)切向進(jìn)給調(diào)刀毛龟，與徑向進(jìn)給公差無關(guān)驳墓，容易控制齒厚，提高了齒厚公差精度胡撩。

第三韭张，0°壓力角或負(fù)壓力角嚙合加工時，被加工齒廓各點的誘導(dǎo)法曲率都很大派交，磨削力小策冕，磨削效率很高，產(chǎn)生的熱量很小效床，可實行干磨睹酌，有利綠色制造。

以上措施也同樣適用于硬齒面精滾齒剩檀。經(jīng)分析可知憋沿，雙蝸桿砂輪線接觸嚙合自由傳動徑向干磨齒，如果能實現(xiàn)沪猴，此工藝比熱處理后強(qiáng)力珩齒工藝更為優(yōu)越辐啄，精度和效率會更高。

穩(wěn)定和提高格制弧齒錐齒輪的傳動精度

措施一：從動弧齒錐齒輪采用螺旋成形法加工字币，可得到較理想的嚙合接觸斑點形狀则披。更大的優(yōu)點是共缕，輪齒的縱向曲面是個同向彎曲的漸開線螺旋面，它與主動輪的圓弧齒面嚙合時士复，即使載荷變化很大時图谷，接觸斑點形狀長度可保持不變，位置向大端移動很少阱洪，安裝誤差對接觸斑點位置變化的敏感度很小便贵，這是提高驅(qū)動橋錐齒輪傳動精度和使用壽命的有效措施。

措施二：對于從動弧齒錐齒輪弱豹，采用成形法或展成法加工工藝后遂辐，有些廠長期以來采用研配精加工，實踐證明履婆，它只能提高齒面表面粗糙度骤扰，改善工作平穩(wěn)程度，不能提高其齒面的接觸精度各囤，而且生產(chǎn)效率很低胜姥，大多數(shù)廠有設(shè)備而不實行。但如果采用三輪行星結(jié)構(gòu)線接觸嚙合自由傳動低速徑向冷擠精加工芭患，既可提高齒面表面粗糙度裤谆，又可有效獲得接觸斑點形狀無畸變的雙鼓形齒面來穩(wěn)定和提高其接觸精度，還可獲得自然修緣和修根铡协，大幅降低傳動噪聲兢假，也大大提高生產(chǎn)效率。

措施三：接觸斑點形狀過長芋滔、過寬對錐齒輪的使用壽命及噪聲影響很大援雇。從多年的實踐來看，不少企業(yè)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB11365－1989選擇接觸斑點形狀時都作了修改抛寝，如6～7級齒輪熊杨，本應(yīng)沿齒長為50%～70%，修改為45%～70%盗舰；沿齒高為55%～75%晶府，修改為50%～75%，下限均減少了5%钻趋。有些企業(yè)甚至將齒長和齒高均修改為40%～60%川陆，齒長的上下限均壓縮了10%，齒高上下限均壓縮了15%蛮位，下降的幅度相當(dāng)大较沪。另外，有的企業(yè)產(chǎn)品圖樣上不按上下限范圍來標(biāo)注失仁，而是按不小于下限值來標(biāo)注尸曼，如此工藝設(shè)計的刀盤直徑可按最短的齒長來設(shè)計们何。短的齒長，使用時對安裝支持剛度的敏感性較小犁谓，有利于提高使用壽命箭烦，窄的齒高有利于降低傳動噪聲。

結(jié)語

綜上所述叫逸，實施以下4項工藝措施苛豺，可有效穩(wěn)定和提高汽車齒輪的批量生產(chǎn)精度，并可進(jìn)一步提高其生產(chǎn)效率俄耸，大大降低制造成本翅昏。

（1）如果少齒數(shù)正變位角修正齒輪選用剃齒、冷擠或強(qiáng)力珩齒時惊钮，可采用小嚙合角三輪線接觸嚙合自由傳動徑向加工（剃齒或冷擠需低速傳動）访芙。

（2）蝸桿砂輪磨齒可改采用負(fù)壓力角雙蝸桿砂輪線接觸嚙合自由傳動徑向加工。

（3）格制從動弧齒錐齒輪如采用成形法或展成法加工撇委，其精加工可采用三輪行星結(jié)構(gòu)線接觸嚙合自由傳動低速徑向冷擠加工爵蝠。

（4）精加工前的預(yù)制齒輪（含精密成形齒輪）的齒廓采用雙壓力角中凸齒廓的精加工余量分布捌唾。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)汪仰，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)吆视，也不構(gòu)成任何其他建議典挑。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳啦吧，對此類作品本站僅提供交流平臺您觉，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻授滓、圖片琳水、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知般堆，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容在孝，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn淮摔。