齿轮是一种常用的传动零件,不同形状种类的齿轮可达到不一样的传动效果。而齿轮加工是利用机械的方法获得齿轮特定结构和精度的工艺过程。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较*,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。
在各种传动形式中,齿轮传动在现代机械中应用为广泛。这是因为齿轮传动有如下特点:
1)传动精度高。前面讲过,带传动不能保证准确的传动比,链传动也不能实现恒定的瞬时传动比,但现代常用的渐开线齿轮的传动比,在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。
2)适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围较宽,可以从0.001W到60000kW;圆周速度可以很低,也可高达150m/s,带传动、链传动均难以比拟。
3)可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动,这也是带传动、链传动做不到的。
4)工作可靠,使用寿命长。
5)传动效率较高,一般为0.94~0.99。
6)制造和安装要求较高,因而成本也较高。
7)对环境条件要求较严,除少数低速、低精度的情况以外,一般需要安置在箱罩中防尘防垢,还需要重视润滑。
8)不适用于相距较远的两轴问的传动。
9)减振性和抗冲击性不如带传动等柔性传动好。
齿轮传动的特点是:
1、外廓尺寸小;
2、传动效率高;
3、传动比准确,寿命长;
5、传动功率大;
6、速比范围大。
7、传动精度高。带传动不能保证准确的传动比,链传动也不能实现恒定的瞬时传动比,但现代常用的渐开线齿轮的传动比,在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。