磨齒機技術論文

　　磨齒機是利用砂輪作為磨具加工圓柱齒輪或某些齒輪***斜齒輪，錐齒輪等***加工刀具齒面的齒輪加工機床。下面小編給大家分享一些，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　篇一

　　鋼球磨硬齒面減速機設計

　　【摘要】針對市場需求、我廠磨機配套減速機現狀及動力齒輪裝置發展趨勢，立足於我廠現有的加工裝置，隨著近年滲碳、淬火―磨齒工藝的發展日臻成熟，齒輪材料用精煉鋼，採用ISO原版公式，合理的角變位設計，經過細緻反覆的計算，自主創新設計了兩種新型硬齒面減速機，為我廠今後的長遠發展打下了良好基礎。

　　【關鍵詞】滲碳;淬火;硬齒面減速機

　　引言

　　圓柱齒輪在機械產品中應用廣泛，品種、規格繁多。長期以來，在齒形上以採用漸開線齒形為主。在一般設計中較多采用中碳鋼***或中碳合金鋼***調質處理的齒輪***也稱軟齒面齒輪***，很少採用低碳合金鋼經滲碳淬火處理的齒輪***也稱硬齒面齒輪***[1]。

　　在工藝上，對於冶金、礦山、起重運輸、通用等機械中所用的大、中模數齒輪，一般採用調質處理―滾齒工藝，但近年來，滾齒―滲碳、淬火處理―磨齒工藝逐漸發展起來[1]。

　　國際上，動力齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發展。為達到齒輪裝置小型化目的，可以提高現有漸開線齒輪的承載能力。各國普遍採用硬齒面技術，提高硬度以縮小裝置的尺寸[1]。

　　1、鋼球磨減速機現狀

　　以我廠為例，鋼球磨減速機是我廠長期生產的批量產品，基本上都是1975年以後陸續設計的圖紙。三十年來，只是隨著標準化的貫徹區域性改動外，其設計結構、效能、引數基本未變，全部為鑄造機體機蓋、粗鋼鑄造大齒輪、粗鋼鍛造軸齒輪，軟齒面8級精度。雖然多數勉強能達到5―10年的運轉壽命，但其間所出現的振動、噪聲、發熱、滲漏油等缺陷，造成停車維修，在不同程度上影響使用者的經濟效益，造成產品聲譽不佳。

　　2、設計新型硬齒面減速機

　　無論是現今動力齒輪裝置的發展趨勢，或是我廠鋼球磨減速機的現狀，從哪一點考慮，設計新型硬齒面減速機都是必須的。

　　2.1齒輪材料的選擇

　　齒輪用鋼的發展趨勢：一是含Cr、Ni、Mo的低合金鋼;二是硼鋼;三是碳氮共滲用鋼;四是易切削鋼。由於我國缺乏Cr、Ni，常用20CrMnTi滲碳鋼或用含硼加稀土鋼。重型機械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼[1]。在我廠，多年來一直是粗鋼鑄造大齒輪、粗鋼鍛造軸齒輪，材料大多是35CrMo、ZG45Ⅱ、37SiMn2MoV等中碳鋼，經熱處理工藝後達到軟齒面8級精度，遠遠落後於當今先進的齒輪技術。所以，為達到設計硬齒面減速機的目的，齒輪材料決定選用20CrMnMo，此材料不僅價格較低，亦符合齒輪用鋼的發展趨勢。

　　2.2齒輪熱處理工藝及精煉工藝

　　2.2.1熱處理工藝

　　齒輪熱處理工藝一般有滲碳***或碳氮共滲***、氮化、感應淬火、調質等四類。當前總的趨勢是提高齒面硬度，滲碳淬火齒輪的承載能力可比調質齒輪提高2～3倍，可以獲得高的表面硬度、耐磨性、韌性和抗衝擊性能，能提供高的抗電蝕、抗疲勞效能[1]。因此，通過滲碳淬火，然後磨齒，可以達到硬齒面6級精度的目的。

　　2.2.2精煉工藝

　　通過以下合理先進的工藝，使齒輪材料為精練鋼，保證其機械效能提高10%～15%：

　　***1***除P、S有害雜質，使其含量≤0.015，以提高其韌性。

　　***2***除H2、O2，使其真空度≤3ppm，減少白點和砂眼。

　　***3***除渣，保證材料效能，使其缺陷達Ⅱ級，許用當量φ3.5以下。

　　2.3設計計算

　　針對我廠長期系列生產的KH兩種減速機，設計了兩種全新的硬齒面減速機。設計計算時，全部齒輪基本採用合理的角變位設計，使其接觸強度提高15%～30%，此乃先進設計公認的資料;齒輪強度公式採用ISO原版公式[2]。下面簡要介紹一下兩種新型硬齒面減速機的設計計算情況：

　　2.3.1硬齒面減速機設計計算簡要介紹

　　1、外形尺寸計算

　　①電動機功率N=1250KW 轉數n=985r/min 傳動比i=6.74 中心距a=800mm

　　②電動機功率N=1800Kw，轉數n=985r/min 中心距a1=430、a2=650，ī=7.6

　　因兩種減速機計算原理是相同的，故以第①種減速機為例作介紹

　　低速軸的強度計算及軸承的選擇計算與高速軸齒輪的計算原理相同，礙於篇幅有限，僅列出滾動軸承的選擇，其它的不能夠一一列出，故略去。

　　2.3.3小結

　　經過反覆細緻的計算，得出上述計算結果，確定兩種減速機的基本尺寸和軸承型號的選擇。

　　2.3.4結構形式

　　①為一級結構減速機，②為二級結構減速機。

　　共同的結構特點：

　　1***機體、機蓋均為焊接結構，除端蓋外幾乎沒有鑄件。

　　2***針對高速軸軸承易發熱的特點，特別設計了風扇，使其與冷卻水管同時降溫。

　　3***為大齒輪設計了單獨的小油池，降低油溫，以防因大齒輪攪動油而造成能量損失和溫升。

　　4***每件軸承均設有油盒，以保證軸承充分潤滑。

　　5***每種減速機都設計成兩種箱式結構，以方便使用者的選擇。

　　3、結論

　　3.1先進性

　　我廠原有減速機屬70年代水平，而新型硬齒面減速機採取滲、淬、磨齒，達到硬齒面6級精度，在結構和效能方面均優於我廠原有減速機，產品水平已完全達到SEW、弗蘭德等公司產品的同等技術水平。

　　3.2創新性

　　此次自主設計的均為硬齒面減速機;針對溫升和滲漏油問題，設計了風扇、小油池和油盒;齒輪材料為精煉鋼，基本全部採用角變位設計;焊接機體、機蓋不僅能降低整機重量，而且也減少了鑄造缺陷，同時美化外觀。我廠原有減速機基本不曾有以上這些設計，而且，按我公司目前的工藝裝備，不需增加任何裝置，完全能夠製造。

　　參考文獻

　　[1]齒輪手冊編委會.《齒輪手冊》***上***.機械工業出版社.1990年11月重慶第1版.1-5.

　　[2]《機械設計手冊》聯合編寫組.《機械設計手冊》***中***.化學工業出版社.1982年10月北京第二版.

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