齒輪制造工藝手冊

前言

隨著世界機械工業(yè)的高速發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步，推動著齒輪傳動裝備朝著高速、重載、大功率、高效率、高精尖方向發(fā)展。近幾十年來，我國為了提高齒輪制造業(yè)水平，不僅大型企業(yè)從國外引進先進設(shè)備（如高效磨齒機、數(shù)控滾齒機、高精度插齒機、大型梳齒機）、先進的檢測儀器及新工藝，使高難技術(shù)等在齒輪制造業(yè)中的應(yīng)用逐年增多。這就需要解決工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場問題的工程技術(shù)人員和廣大工人，盡快掌握先進設(shè)備的性能和學會應(yīng)用新技術(shù)，新工藝的絕技。20世紀80年代以來，民營齒輪制造業(yè)像雨后春筍般發(fā)展壯大，并購置了不少國外的二手設(shè)備，但其技術(shù)資料不齊全，有的連機床安裝、調(diào)整說明書都沒有。為了使齒輪制造業(yè)工程技術(shù)人員和大、中、小企業(yè)工人盡快適應(yīng)國內(nèi)外科學技術(shù)發(fā)展的需要，引導(dǎo)企業(yè)解決實際問題，我們組織編寫了《齒輪制造工藝手冊——滾、插、磨、剃、刨》一書。本手冊通過廣泛調(diào)研，在國內(nèi)外大量技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，消化吸收繼承前人的精華，更多地反映近30年來引進的機床、刀具、計量檢測儀器等最新內(nèi)容，如硬齒面高效磨齒技術(shù)、齒輪修形技術(shù)、數(shù)控加工和齒輪制造過程故障處理等最新技術(shù)，力爭為企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和推廣應(yīng)用新工藝奠定基石，為我國經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造社會效益。本手冊共13章。第l章為常用基礎(chǔ)知識；第2章為齒輪材料和熱處理；第3章為齒輪的幾何尺寸計算；第4章為滾齒加工；第5章為插齒加工；第6章為飛刀展成加工蝸輪；第7章為磨齒機精加工齒輪；第8章為內(nèi)齒輪加工；第9章為錐齒輪加工；第10章為剃齒與珩齒加工；第11章為齒輪刀具的選擇；第12章為齒輪的檢測與量儀；第13章為齒輪加工的夾具及簡易的工藝路線；附錄有六部分。本手冊由中信重工機械股份有限公司負責編寫。主編之一張幫棟高級工程師，從事專業(yè)工作近50年，現(xiàn)場實踐經(jīng)驗豐厚，為全國五一勞動獎?wù)芦@得者，技術(shù)革新能手，學科帶頭人。另外一位主編武文輝高級工程師，任齒輪研究所所長，設(shè)計工藝知識淵博。參加編寫的上海水工機械廠張展高級工程師不僅編輯了重要章節(jié)，還作了大量的組織工作，在此深表謝意。本手冊由于編寫時間和水平有限，錯誤和漏洞難免，望同行多提寶貴意見。另外，本手冊在編寫過程中相關(guān)標準還在不斷更新，請讀者參考選用。

內(nèi)容概要

　　本手冊是在總結(jié)國產(chǎn)化和國際齒輪制造先進技術(shù)水平、推陳出新及吸收各國最先進的工藝技術(shù)，以及對引進設(shè)備消化吸收的基礎(chǔ)上編寫的。本書不僅科學性、可靠性、先進性強，而且實用價值很高。　　本手冊是齒輪工藝水平的綜合體現(xiàn)，內(nèi)容以數(shù)據(jù)、公式、圖表、簡要說明和具有實用價值的案例為主要特色。該手冊共13章，主要內(nèi)容包括齒輪工藝常用數(shù)據(jù)和圖表、公式，齒輪常用材料選擇和熱處理規(guī)范，齒輪零件結(jié)構(gòu)要素及幾何計算，各種齒輪加工方法與機床調(diào)整，齒輪刀具的科學應(yīng)用，齒輪的檢測、量儀及加工誤差分析，齒輪加工的輔具、夾具和簡單工藝路線等。手冊中的表格數(shù)據(jù)主要來源于生產(chǎn)第一線，標準采用國內(nèi)外最新現(xiàn)行標準。手冊中也采納了企業(yè)工程技術(shù)人員和工人的實踐經(jīng)驗?！　”臼謨钥晒┕さV企業(yè)技術(shù)人員、管理干部、齒輪工和大專院校、技工學校師生參考。

書籍目錄

前言 第1章　常用基礎(chǔ)知識　1.1　常用資料　1.2　極限與配合　1.3　幾何公差　1.4　表面粗糙度參數(shù)及其注法　1.5　齒輪基礎(chǔ)知識第2章　齒輪材料和熱處理　2.1　常用調(diào)質(zhì)、表面淬火齒輪用鋼選擇　2.2　滲氮齒輪用鋼　2.3　各國常用滲碳、淬火鋼種選擇及其應(yīng)用范圍　2.4　齒輪的預(yù)先熱處理工藝　2.5　調(diào)質(zhì)齒輪的熱處理工藝　2.6　齒輪火焰淬火　2.7　齒輪感應(yīng)淬火　2.8　常用齒輪鋼的氣體滲氮工藝第3章　齒輪的幾何尺寸計算　3.1　漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算　3.2　漸開線斜齒圓柱齒輪幾何尺寸計算　3.3　內(nèi)齒輪幾何尺寸計算　3.4　齒條幾何尺寸計算公式　3.5　變位直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算　3.6　圓弧齒輪幾何尺寸計算　3.7　直齒錐齒輪幾何尺寸計算　3.8　蝸輪和蝸桿的幾何尺寸計算第4章　滾齒加工 　4.1　滾齒機規(guī)格、型號 　4.2　滾齒機傳動系統(tǒng)　4.3　常用滾齒機聯(lián)接尺寸 　4.4　滾齒機夾具及齒輪的安裝 　4.5　滾刀的選擇及使用　4.6　滾刀心軸和滾刀安裝的要求 　4.7　滾齒加工工藝參數(shù)的選擇　4.8　滾齒加工的調(diào)整 　4.9　切齒加工 　4.10　滾切齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)齒輪 　4.11　大模數(shù)齒輪的滾切 　4.12　圓弧齒輪的滾切 　4.13　滾齒加工常見缺陷和解決方法 　4.14　滾齒工藝守則 　4.15　展成加工蝸輪 第5章　插齒加工 　5.1　插齒機的規(guī)格、型號、基本參數(shù)和工作精度 　5.2　插齒機的傳動系統(tǒng) 　5.3　常用插齒機連接尺寸　5.4　插齒刀的裝夾和調(diào)整　5.5　插齒用夾具和調(diào)整 　5.6　常用插齒機交換齒輪計算 　5.7　插削余量和插削用量的選擇 　5.8　插削加工中常出現(xiàn)的缺陷和解決方法 第6章　飛刀展成加工蝸輪 　6.1　切削方法　6.2　交換齒輪計算　6.3　銑頭扳轉(zhuǎn)角度方向和工件旋轉(zhuǎn)方向的確定 　6.4　飛刀部分尺寸計算 　6.5　飛刀加工的缺陷和解決辦法 第7章　磨齒機精加工齒輪 第8章　內(nèi)齒輪加工 第9章　錐齒輪加工第10章　剃齒與珩齒加工第11章　齒輪刀具的選擇第12章　齒輪的檢測與量儀第13章　齒輪加工的夾具及簡易的工藝路線附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：左、右齒面的劃分也是測量和表示誤差的需要，也應(yīng)正確地判斷（或規(guī)定）。對于外齒輪，由齒輪的中心往外看，輪齒的齒頂在上，齒廓的右側(cè)稱為右齒面，左側(cè)稱為左齒面。對于內(nèi)齒輪，齒輪的齒頂在下，齒廓的右側(cè)稱為左齒面，左側(cè)者稱為右齒面。2）在齒高中部，對齒輪圓周均布的不少于四個齒的左、右側(cè)齒面進行測量。單面工作的齒輪只測量工作齒面。為了提高測量精確度，可將被測齒輪掉頭對同一齒再測量一次取平均值。3）如果測量頭不發(fā)生干涉和碰撞，并能形成與齒面法向接觸，宜選用直徑較大的測頭，對測量結(jié)果有爭議時，采用直徑3mm測頭測量的數(shù)據(jù)來評定結(jié)果。4）測量力大小的選擇對儀器的測量精確度有一定的影響。測力過大特別是在測量頭直徑小或被測齒輪由軟材料（黃銅、鋁、塑料等）制成時，會使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差，并將齒面劃傷。測量力過小，會使測量頭與齒面的接觸變得不可靠，使測量結(jié)果不穩(wěn)定。測力一般在0.5～2N范圍內(nèi)選取。只要記錄曲線不被歪曲，可將測量力適當加大。5）了解儀器的誤差情況應(yīng)以螺旋線樣板為準經(jīng)常校驗儀器，找出儀器的修正量，并對儀器加以修正后進行齒向測量，特別是測量小于等于5級精確度齒輪時必須這樣做。6）根據(jù)不同精確度的齒輪選用不同精確度的儀器或測量方法。選用原則是使儀器不確定度為齒輪齒向公差的1／3左右。對于精確度高的齒輪可以取1／2，并采用不少于四次測量取平均值作為結(jié)果。7）儀器的最大承載能力在使用說明書中有規(guī)定，對用戶提出了重量限制。儀器使用中應(yīng)注意頂尖、軸承的承載能力及運動部件的剛性。12.3.3齒向偏差測量結(jié)果的處理1.偏差曲線的處理齒向測量儀器由各運動鏈形成理想的螺旋線與被測齒輪實際螺旋線軌跡進行連續(xù)的比較，兩者的差值即為齒向偏差。許多螺旋線儀器都是通過記錄儀將齒輪齒向偏差曲線記錄下來。所以正確地對齒向偏差曲線作分析與處理是測量工作的重要組成部分。任何一臺導(dǎo)程測量儀器在測量齒輪時，其測得結(jié)果的偏差曲線也都像齒輪漸開線儀器那樣，三種偏差曲線必為其一，三種曲線說明三方面的問題（圖12.6）：1）儀器示值準確，符合檢定規(guī)程要求，被測齒輪齒向（螺旋角和導(dǎo)程）正確，誤差很?。ㄖ虚g正確曲線）。2）儀器示值準確，符合要求，被測齒輪齒向偏差較大（兩側(cè)不正確曲線）。3）被測齒輪齒向（螺旋線和導(dǎo)程）正確，而齒向測量儀器的理想螺旋線有偏差（兩側(cè)不正確曲線）。作這種判斷最好先用漸開線樣板檢定儀器的基圓偏差（漸開線與螺旋線合在一臺儀器），再用螺旋線樣板檢定螺旋線斜率偏差，然后評定齒向偏差才有實際意義。下面簡要介紹偏差的取值與分析：1）齒向偏差的取值范圍：應(yīng)按設(shè)計圖樣給定的齒寬工作部分確定齒向偏差的取值范圍。當未給定時，距齒輪兩端1／10齒寬部分偏向齒體的偏差可不計入齒向偏差，如圖12.10所示。2）齒向偏差的取值：凡測量結(jié)果用曲線表示的儀器應(yīng)從偏差曲線上取值。對齒向線不修形的齒輪也可直接用指示表讀出齒向偏差。齒向偏差曲線的x坐標代表被測齒輪軸向位置，y坐標代表被測齒輪的齒向偏差。取值時，應(yīng)從被側(cè)齒輪端面分度圓切線方向計值（單位為μm），以其他方向計值測量時，應(yīng)進行換算。誤差曲線上最高點之間的最大距離為齒向偏差的測量結(jié)果。

編輯推薦

《齒輪制造工藝手冊:滾、插、磨、剃、刨》更多地反映近30年來引進的機床、刀具、計量檢測儀器等最新內(nèi)容，如硬齒面高效磨齒技術(shù)、齒輪修形技術(shù)等最新技術(shù)，力爭為企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和推廣應(yīng)用新工藝奠定基石，為我國經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造社會效益。

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