變速器的齒輪輪齒修形及其控制

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    通過齒輪輪齒的修形明顯改善了齒輪傳動的平穩性，降低了齒輪的噪聲和振動，延長了齒輪的使用壽命。

　　本文著重通過對剃齒工序的修形和利用框圖的控制，達到降低噪音的目的。

　　框圖齒輪輪齒修形隨著汽車工業的發展，各變速器制造廠家一直為降低變速器噪音而不斷努力。大家知道，變速器噪音主要是在齒輪嚙合運轉時產生的，由于不可避免的制造和安裝誤差、齒輪輪齒的彈性變形、扭轉變形及熱變形等因素，使齒輪在嚙合過程中會產生沖擊、振動和偏載，如僅僅考慮借助提高齒輪制造和安裝精度來改善齒輪的運轉質量，必然會增加齒輪的制造成本。

我廠為提高產品質量，降低齒輪噪音，特別是帶高速檔變速器進行了不斷的探索和試驗，對齒輪的修形方面做了大量工作，并通過對齒輪輪齒的齒頂和齒根的修緣，有效地改善了齒輪的嚙合性能，使變速器齒輪的噪音得到了有效的控制。

　　剃齒的原理及特點目前，國內的汽車齒輪加工一般采用以下兩種工藝：滾磨和滾剃珩工藝。雖然磨齒能較好地提高齒輪輪齒的幾何精度，但其降低噪音的效果不很理想，且投資大、生產效率低。而剃齒具有成本低、效率高、修整方便等特點，因此目前許多廠家仍采用剃齒工藝，我廠考慮生產的實際狀況，絕大多數齒輪也仍采用剃齒。主要是根據交錯軸斜齒輪副作無側隙嚙合時在齒面上會產生相對滑動這一原理。

　　當剃齒刀與被剃齒輪自由嚙合時，由于剃齒刀和被剃齒輪的齒面有相對滑動，所以剃齒刀上的切削刃就將齒輪齒面上的余量剃掉，以達到切削加工的目的。但因剃齒刀與被剃齒輪之間沒有傳動鏈的關系，不是強迫傳動，所以就會有一定的誤差復印，即剃齒對前道工序的修正能力極為有限。一般而言，剃齒前輪齒精度只能比剃后輪齒要求的精度低級。同時因為剃后輪齒的精度要受到以后熱處理變形的影響，而且緊隨其后的常規珩齒工藝是無法提高熱處理后輪齒的精度的，所以剃齒的修形還兼顧熱處理變形的修形。只有通過反復試驗，掌握一定的熱處理變形規律，才能對剃齒的齒形齒向進行修正。

　　剃齒的修形要剃齒能對輪齒進行修形，就針對齒輪的嚙合狀態和熱處理變形情況設計齒形和齒向。設計齒形是以漸開線為基礎并考慮制造誤差和彈性變形對噪聲、動載荷等因素的影響加以修正的齒形。設計齒向是要求實際螺旋角與理論螺旋角有適當的允差，或使齒向為不盡相同的螺旋角以補償輪齒在全齒寬范圍內多種原因造成的螺旋角畸變的齒向，從而實現齒寬均勻受載，提高輪齒承載能力以及降低嚙合噪音。

　　‘（齒形的修形眾所周知，一對齒輪嚙合時，從開始嚙合到脫離嚙合狀態，載荷是變化的，特別是輪齒工作的中部是對輪齒交替工作，工作不平穩，因此有必要對輪齒進行齒形修形，通過對齒頂、齒根的修緣，使輪齒的嚙合從修緣區平滑地過渡到理論的漸開線的齒形區，從而提高嚙合質量。

　　修形的一般方法計算出齒輪的端面重合度通常說來，齒輪輪齒修形后其重合度不應小于，以保證齒輪嚙合的平穩性，如果僅有一對輪齒嚙合時‘即重合度（，就不應進行修緣，這是因為在單齒嚙合狀態，對漸開線的偏離只會助長振動的發生。如當重合度接近時，修緣末端可接近節圓位置，因此須計算出齒輪的端面重合度，并根據重合度大小來確定自己的設計齒形。

　　根據實際需要來選擇齒形齒輪的修形可以是一對齒輪輪齒的齒頂、齒根修緣，也可以是單個齒輪輪齒的齒頂和齒根修緣，各企業可根據實際情況變速器的齒輪輪齒修形及其控制丁金福夏偉強制造？材料卷第期和需要而定，主動齒輪與從動齒輪應分別對待。由齒輪傳動原理可知，在齒輪嚙合過程中，主動齒輪是從輪齒的齒根到齒頂，而從動齒輪則一定是從輪齒的齒頂到齒根，而且主動齒輪的基節應略大于被動齒輪的基節，以防止嚙合時出現脫嚙現象，取值大小一般控制在范圍內。

　　修形量和修形長度修形量的大小取決于受載大小和精度高低，直齒輪與斜齒輪也有所不同，相對而言，由于斜齒輪傳動有更多的齒數對參加嚙合，故其修形量相對少一些。但無論直齒還是斜齒，通常齒頂、齒根的修形量都不大，一般應控制在之間。

　　框圖設計為了便于輪齒修正后的控制，更好地適應設計齒形評定的需要，在反復試驗的基礎上設計出不同齒頂修緣或齒根修緣的形公差帶。利用框圖，可避免因評定差異而引起的爭執，使用方便、比較直觀、易于掌握、標準統一，國外用得較多，近幾年來，國內企業也開始推廣應用，從而進一步促進了制造水平的提高。當然在設計框圖時根據本企業的現有設備狀況、加工方法以及生產批量大小，同時結合熱處理變形等因素，對主動齒輪及從動齒輪應采取不同的方法。通常主動齒輪齒頂偏正，壓力角略小，而從動齒輪齒根偏正，壓力角略大，總之數值大小可根據不同的嚙合狀態確定，一般齒輪不大于 ，特殊情況可控制在之內。

計算有效嚙合線長度計算基節假定齒頂倒角則該對齒輪重合度因故該對齒輪可以進行修形第二步計算該對齒輪的修形量和修形長度計算評定有效展開長度計算節圓點的展開長度齒頂的修緣量和齒根的修緣量影響齒頂及齒根的修緣量的因素很多，機理也很復雜，根據有關資料以及為了便于制作框圖，通常齒頂修形量取齒部修緣起始點根據齒輪手冊，齒頂修緣起始點均為齒根的修緣量起始點均為通常也可取計算出兩齒輪的修緣量第三步遵循主動齒輪的基節應略大于被動齒輪的基節這個總原則，主動齒輪齒頂略正，從動齒輪齒根略正，選取適當的齒形，確定框圖。