齒輪減速機加工優化工藝探討

王東天

（哈爾濱東安發動機（集團）有限公司 黑龍江哈爾濱 150066）

齒輪減速機加工優化工藝探討

王東天

（哈爾濱東安發動機（集團）有限公司 黑龍江哈爾濱 150066）

齒輪減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的機構。減速機齒輪加工作用是通過機械傳動裝置來降低電機的轉速。增加轉矩。好的齒輪減速機齒輪材料將在很大程度上影響一臺機器的使用壽命，而材料的不同，齒輪減速機的制作成本也會有很大不同，這也是目前市面上齒輪減速機價格參差不齊的原因之一，而不同的制造工藝也會對一臺齒輪減速機的制造成本及性能造成很大影響。

齒輪；加工

齒輪是減速機行業主要的基礎傳動元件，通常每臺減速機中有2～6個齒部，齒輪的質量直接影響減速機的噪聲、平穩性及使用壽命。同時，由于影響其噪聲、平穩性及使用壽命最重要的因素就是齒輪。一個有著質量優良的部件的減速機齒輪加工會給你帶來更長的使用壽命，構建更安靜的使用環境。

1 齒輪減速機齒輪加工工藝

（1）鍛造制坯。鍛是將加熱好的金屬坯料放在鍛造設備的上，下砥鐵之間，施加沖擊力或壓力特產，直接使坯料產生塑性變形，從而獲得所需鍛件的一種加工方法。采用通用工具或直接在鍛造設備的上下砧之間進行的鍛造，稱為自由鍛造。熱模鍛是高端減速機廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來，楔橫軋技術在軸類加工上得到了大范圍推廣。這項技術特別適合為比較復雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小，而且生產效率高。

（2）正火。正火是將鋼材或各種金屬機械零件加熱到臨界點Ac3或Accm以上的適當溫度，保溫一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體基體組織的熱處理工藝。正火工藝多用于制造負荷較輕的齒輪。如某些機床掛輪、農機具齒輪等。一些大模數齒輪也常采用這種工藝，如礦山機械齒輪等，因齒輪齒面硬度低，在傳動過程中常出現齒面磨損、劃傷和膠合損傷等情況。將鋼加熱至30～500℃，保溫一段時間后在空氣中冷卻，這種熱處理操作叫正火。正火處理可消除齒輪內部過大的應力，增加齒輪的韌性，改善材料的切削性能。正火處理常用于含碳量0.3～0.5%的優質碳鋼或合金鋼制造的齒輪。

（3）車削加工。為了滿足高精度齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數控車床，使用機械夾緊不重磨車刀，實現了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內孔與端面的垂直度要求，又保證了大批量齒坯生產的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質量。另外，數控車床加工的高效率還大大減少了設備數量，經濟性好。

（4）熱處理。基本工藝為先調質處理，再對齒部做高頻處理，最后進行回火處理。現在熱處理工藝水平提高很多，且成本也不高，軟齒面的齒輪已經很少用了，建議用硬齒面的齒輪。減速機齒輪要求滲碳淬火，以保證其良好的力學性能。對于熱后不再進行磨齒加工的產品，穩定可靠的熱處理設備是必不可少的。公司引進的是德國勞易公司的連續滲碳淬火生產線，獲得了滿意的熱處理效果。齒輪減速機對的承載能力除了決定于齒面硬度外，同時還與齒輪對的硬度差和齒面金相組織有關，而小齒輪調質及大齒輪正火的熱處理配合方式，比大小齒輪均采用調質的使用壽命高。一般采用43CrMo或者35CrMo，調質硬度：齒軸290～323HB，大齒輪255～286HB。減速電機中齒輪的熱處理方式議采用單齒中頻埋油淬火，此方法能在大幅度提高減速電機中齒輪精度和密度的同時，不會對齒輪的材質找成影響。

（5）磨削加工。減速機根據齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動分為兩類，即硬齒面齒輪傳動和軟齒面齒輪傳動。選擇那種齒輪傳動要根據設計要求，兩種齒輪傳動各有利弊，但有于硬齒面傳動載荷大，使用壽命長，備廣泛的應用。加工工藝主要是對經過熱處理的齒輪內孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工，以提高尺寸精度和減小形位公差。通常減速的方法有很多，但最常用的方法是以齒輪來減速，可以縮小占用空間及降低成本，所以也有人稱減速機為齒輪箱.通常齒輪箱是一些齒輪的組合，因齒輪箱本身并無動力，所以需要驅動組件來傳動它，其中驅動組件可以是馬達，引擎或蒸汽機等。

2 減速機齒輪加工時需要注意的事項

（1）正確選擇潤滑油。在減速機的齒輪加工時，不同的潤滑油的使用不僅會對整個加工效率，質量造成一定影響，同時也會對加工成本及制造齒輪減速機齒輪的設備磨損有一定影響。在齒輪減速機的齒輪加工時，需要靈活的對各種不同型號的潤滑油進行選擇。如：在加工尼龍、銅和鑄鐵材料的齒輪時，不需使用冷卻潤滑液，但對各種鋼質齒輪的切削，必須選用合適的冷卻潤滑液。

（2）定位、安裝和基準。①要定位。齒輪減速機齒輪零件在進行機械加工時，必須先把零件放在機床上（有的用夾具，有的按畫線），使它在夾緊前就占有正確的位置。②安裝。齒輪減速機齒輪零件在定位后，還不能承受加工時的切削力，為了使它在加工過程中保持正確的位置，還必須把它壓緊夾牢。零件從定位到夾緊的整個過程稱為安裝。零件安裝的好壞直接影響廢品率的大小。③基準。面、線或點都可以作為依據，即基準。按其作用的不同，基準分設計基準和工藝基準兩大類。工藝基準是為生產目的而選定的，它在制造零件和裝配機器的過程中起作用。設計基準是設計圖上用以確定圖形位置的點、線或面。例如，畫一個圓的基準是圓心，畫一個圓柱的基準是中心線，畫一個立方體的基準是面。

3 結束語

總之，在目前用于傳遞動力與運動的機構中，齒輪減速機的應用范圍相當廣泛。幾乎在各式機械的傳動系統中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機車，建筑用的重型機具，其應用從大動力的傳輸工作，到小負荷，精確的角度傳輸都可以見到齒輪減速機的應用。因此，不斷加強齒輪減速機加工技術的研究對人們的生產生活將產生重要影響。

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TH132.46

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1004-7344（2016）04-0241-01

2016-1-1