小模數(shù)齒輪材料的選用原則:
A材料穩(wěn)定性好,不易受化學(xué)物質(zhì)侵蝕。
B材料加工性能好,容易實(shí)現(xiàn)較低的表面粗糙度。
C根據(jù)小模數(shù)齒輪的工作條件適當(dāng)考慮齒輪的強(qiáng)度及齒面硬度。
小模數(shù)齒輪常用材料:
A抗腐蝕性的齒輪選用不銹鋼。
B一般用途的圓柱齒輪、錐齒輪,選用碳素鋼或碳素鋼,用于圓周速度小于3m/s的場合。
C高強(qiáng)度、高耐磨性的齒輪,選用合金鋼,如鋁青鋼等。
D蝸輪蝸桿、螺旋齒輪傳動,一般主動輪用鋼,從動輪用黃銅或青銅,如錫青銅等,有良好的耐磨性能。
E夾布膠木(PS)、尼龍(PA)、ABS等工程塑料用于制造要求噪聲小的減速器齒輪。
F儀表齒輪常用鋁合金。
G計(jì)時(shí)器齒輪軸,用易切削鋼,計(jì)時(shí)器用齒輪用銅材料。
H輕型齒輪選用硬鋁和超硬鋁合金材料。
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齒輪發(fā)展史:19世紀(jì)后期,由于汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和其他高速重載機(jī)械要求齒輪加工的精度和生產(chǎn)率更高,人們重視并發(fā)展用展成法加工齒輪,滾齒法不斷完善。
1897年,美國的E.R.費(fèi)洛斯發(fā)明了用盤形插齒刀按展成法加工齒輪,同時(shí)創(chuàng)造了用大平面砂輪展成磨削插齒刀的方法。20世紀(jì)初,英國的T.漢佩奇研究了蝸桿砂輪磨齒法。20年代出現(xiàn)剃齒法。50年代末珩齒工藝開始應(yīng)用。
1824年,英國的J.懷特開始利用指形銑刀加工時(shí)鐘用的錐齒輪。1865年歐洲時(shí)鐘匠波茨創(chuàng)造了用刨刀按靠模仿形刨削錐齒輪的方法。1884年美國的H.比爾格拉姆首先用單刃刨刀按展成法刨削錐齒輪。
1898年,美國的J.E.格利森發(fā)明了用旋轉(zhuǎn)的端面銑刀盤按展成法銑削弧齒錐齒輪。20世紀(jì)初,汽車工業(yè)迅速發(fā)展,汽車后橋傳動用錐齒輪的大量制造,促進(jìn)了錐齒輪加工技術(shù)的發(fā)展。
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冷鍛齒輪 按輪坯塑性變形和成形力的方式不同有冷擠和冷鐓兩種,冷鐓是從冷擠發(fā)展而來的。冷擠是利用凸模和凹模的相對移動產(chǎn)生擠壓力,使坯料在模具的約束下塑性流動而得到齒形,常用于加工模數(shù)小于 3毫米的直齒圓柱齒輪、內(nèi)齒輪、花鍵軸或花鍵孔等。
冷鐓是利用上模的錘擊力使坯料在模具中受壓縮而橫向流動形成齒形,常用于加工錐齒輪。通常需先把坯料頭部鐓粗,然后再鐓鍛齒形,冷鐓后的齒輪帶有飛邊,需用切削加工切去。
冷鍛成形的齒輪尺寸誤差可控制在0.05毫米以下,齒面粗糙度可小至Rα3.5~0.3微米,對精度要求較高的齒輪,可在冷鍛成形后再加一道研磨工序精整齒形。模數(shù)小于2.5毫米的齒輪,可從輪壞直接軋出齒形,模數(shù)大于2.5毫米時(shí),通常先采用切削加工粗切,或鑄、鍛出齒形,再用冷軋對齒面作精整加工。冷軋一個(gè)齒輪的時(shí)間只需數(shù)十秒。
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