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齒輪傳動(dòng)的主要類型和特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)齒輪依次撥動(dòng)從動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)的，其基本要求之一是其瞬時(shí)角速度之比必須保持不變。齒輪傳動(dòng)的分類：齒輪傳動(dòng)的類型較多，按照兩齒輪傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng)，可將其分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類。

直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過整個(gè)齒面而伸展開來的線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點(diǎn)，當(dāng)齒進(jìn)入更多的嚙合時(shí)，它就變成線。在直齒圓柱齒輪中，接觸是平行于回轉(zhuǎn)軸線的。在斜齒輪中，該線是跨過齒面的對(duì)角線。

它是齒輪逐漸進(jìn)行嚙合并平穩(wěn)的從一個(gè)齒到另一個(gè)齒傳遞運(yùn)動(dòng)，那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運(yùn)動(dòng)的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力。當(dāng)軸向力變的大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時(shí)，那就可以使人字齒輪。

雙斜齒輪（人字齒輪）是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個(gè)斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了軸向推力。當(dāng)兩個(gè)或者跟多個(gè)單向斜齒輪在同一軸上時(shí)，齒輪的齒向應(yīng)作選擇，以便產(chǎn)生小的軸向推力。

齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)齒輪依次撥動(dòng)從動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)的，其基本要求之一是其瞬時(shí)角速度之比必須保持不變。

齒輪傳動(dòng)的分類：齒輪傳動(dòng)用以傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，按照兩齒輪傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng)，可將其分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類。

（1）平面齒輪傳動(dòng)的類型：平面齒輪傳動(dòng)是用于兩平行軸之間的傳動(dòng)，常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和人字齒輪傳動(dòng)等三種。根據(jù)齒向，平面齒輪傳動(dòng)還可分為外嚙合、內(nèi)嚙合及齒輪與齒條的嚙合。

（2）空間齒輪傳動(dòng)的類型：空間齒輪傳動(dòng)是用于兩相交軸或兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，常見的類型有圓錐齒輪傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒輪（螺旋齒輪）傳動(dòng)等。

齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：適用的圓周速度和功率范圍廣；傳動(dòng)比準(zhǔn)確、穩(wěn)定，；工作可靠性高，壽命長(zhǎng)；可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)；要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。

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齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢(shì)分析

為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對(duì)制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機(jī)床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢(shì)。

1.數(shù)控化

   由于通過將機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行CNC控制及部分軸間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

   （1）增加了機(jī)床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡(jiǎn)單。

   （2）縮短了傳動(dòng)鏈，同時(shí)采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補(bǔ)償可以提高各軸的定位精度和重復(fù)定位精度，從而提高了機(jī)床的加工精度及Cp值，增加了機(jī)床的可靠性。

   （3）換品種時(shí)由于省去了計(jì)算及換分齒掛輪及差動(dòng)掛輪、進(jìn)給及主軸換擋的時(shí)間，插齒機(jī)還省去了換斜導(dǎo)軌的時(shí)間，從而減少了輔助加工時(shí)間，增加了機(jī)床的柔性。

   （4）由于機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了，可以設(shè)計(jì)得更有利于提高機(jī)床的剛性及把熱變形降到底。

   （5）各軸間沒有機(jī)械聯(lián)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得典型化，更利于實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)及制造。

2.高速

   齒輪加工機(jī)床如滾齒機(jī)、插齒機(jī)及磨齒機(jī)的高速化主要是指機(jī)床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速，它們是提高切削效率的主要指標(biāo)。

   傳統(tǒng)機(jī)械滾齒機(jī)的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺(tái)轉(zhuǎn)速高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機(jī)床的高速、切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達(dá)500~600m/min,切削進(jìn)給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機(jī)主軸的高轉(zhuǎn)速可達(dá)5500r/min,工作臺(tái)高轉(zhuǎn)速可達(dá)800r/min,機(jī)床部件移動(dòng)速度也高達(dá)10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長(zhǎng)度均較大的砂輪進(jìn)行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。

   加工是機(jī)床從各個(gè)方面采用了專用技術(shù)來得以保證：具有佳吸振效果的鑄造床身；使機(jī)床具有佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護(hù)隔板大傾角及光滑設(shè)計(jì)使干式切削產(chǎn)生的切屑迅速有效排出；具有用預(yù)載的、無隙滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)；具有耐磨損直線導(dǎo)軌或采用PLC控制的定量潤(rùn)滑鑄鐵導(dǎo)軌等。電主軸的應(yīng)用使刀具主軸得到提高，而工作臺(tái)轉(zhuǎn)速的提高則是采用了斜齒輪副或力矩電動(dòng)機(jī)。電主軸及力矩電動(dòng)機(jī)具有回轉(zhuǎn)精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點(diǎn)。

國(guó)際齒輪產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面，首先，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，于是特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制成了齒輪設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)；其二，由于機(jī)械設(shè)備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了，如高速齒輪的傳遞功率為1000-30000kw；第三，由于硬齒面齒輪廣泛應(yīng)用，以及高速、要求的齒輪日益增多，因此要求磨齒加工，在效率和質(zhì)量上都要提高；此外，關(guān)于齒輪材料與熱處理隨著便自面齒輪的發(fā)展，也逐漸受到人們的重視。據(jù)中國(guó)齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)王聲堂表示，目前我國(guó)齒輪生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品在疲勞壽命與噪聲指標(biāo)上與國(guó)外先進(jìn)水平表現(xiàn)出來很大的差距，主要與材料和熱處理水平有很大關(guān)系。