太倉精密齒輪加工在西方,公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機械問題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運動的問題。希臘著名學(xué)者亞里士多德和阿基米德都研究過齒輪,希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷子,使它與銷輪嚙合,他把這種機構(gòu)應(yīng)用到刻漏上。這約是公元前150年的事。精密齒輪加工生產(chǎn)在公元前100年,亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計,在里程計中使用了齒輪。公元1世紀(jì)時,羅馬的建筑家畢多畢斯制作的水車式制粉機上也使用了齒輪傳動裝置。到14世紀(jì),開始在鐘表上使用齒輪。東漢初年(公元 1世紀(jì))已有人字齒輪。三國時期出現(xiàn)的指南車和記里鼓車已采用齒輪傳動系統(tǒng)。晉代杜預(yù)發(fā)明的水轉(zhuǎn)連磨就是通過齒輪將水輪的動力傳遞給石磨的。史書中關(guān)于齒輪傳動系統(tǒng)的最早記載,是對唐代一行、梁令瓚于 725年制造的水運渾儀的描述。北宋時制造的水運儀象臺(見中國古代計時器)運用了復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)。明代茅元儀著《武備志》(成書于1621年)記載了一種齒輪齒條傳動裝置。1956年發(fā)掘的河北安午汲古城遺址中,發(fā)現(xiàn)了鐵制棘齒輪,輪直徑約80毫米,雖已殘缺,但鐵質(zhì)較好,經(jīng)研究,確認(rèn)為是戰(zhàn)國末期(公元前3世紀(jì))到西漢(公元前206~公元24年)期間的制品。1954年在山西省永濟(jì)縣蘗家崖出土了青銅棘齒輪。參考同坑出土器物,可斷定為秦代(公元前221~前206)或西漢初年遺物,輪40齒,直徑約25毫米。關(guān)于棘齒輪的用途,迄今未發(fā)現(xiàn)文字記載,推測可能用于制動,以防止輪軸倒轉(zhuǎn)。1953年陜西省長安縣紅慶村出土了一對青銅人字齒輪。根據(jù)墓結(jié)構(gòu)和墓葬物品情況分析,可認(rèn)定這對齒輪出于東漢初年。兩輪都為24齒,直徑約15毫米。衡陽等地也發(fā)現(xiàn)過同樣的人字齒輪。早在1694年,法國學(xué)者PHILIPPE DE LA HIRE首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年,法國人M.CAMUS提出輪齒接觸點的公法線必須通過中心連線上的節(jié)點。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節(jié)圓)純滾動時,與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的,這就是CAMUS定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài);明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點軌跡的概念。1765年,瑞士的L.EULER提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),闡明了相嚙合的一對齒輪,其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來,SAVARY進(jìn)一步完成這一方法,成為EU-LET-SAVARY方程。對漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是ROTEFT WULLS,他提出中心距變化時,漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點。1873年,德國工程師HOPPE提出,對不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時的漸開線齒形,從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)。
生產(chǎn)精密齒輪加工變速器齒輪經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不斷交變的情況下工作。齒輪除了由于正常磨損外,還會由于潤滑油品質(zhì)、潤滑條件不良、駕駛操作不當(dāng)、維修時齒輪裝配相互啃合位置不當(dāng)?shù)仍?,均會造成齒輪沖擊,輪齒啃合得不好以及起步抖動等,都會加速齒輪的磨損和損傷。生產(chǎn)精密齒輪加工齒輪是依靠本身的結(jié)構(gòu)尺寸和材料強度來承受外載荷的,這就要求材料具有較高強度韌性和耐磨性;由于齒輪形狀復(fù)雜,齒輪精度要求高,還要求材料工藝性好。變速器齒輪常用材料為鍛鋼。
精密齒輪加工價格隨著國外先進(jìn)車型的引進(jìn),各種齒輪鋼的國產(chǎn)化使我國的齒輪鋼水平上了一個新臺階。德國的Cr-Mn鋼,日本的Cr-Mo系鋼,和美國的SAE86鋼滿足了中小模數(shù)齒輪用鋼。國產(chǎn)載貨汽車齒輪有的采用美國牌號SAE8822H鋼,如8t和10t橋用圓錐齒輪采用SAE8822H,該鋼的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為0.19~0.25C,0.70~1.05Mn,0.15~0.35Si,0.35~0.75Ni,0.35~0.65Cr,0.30~0.40Mo。文獻(xiàn)認(rèn)為,控制淬透性是解決齒輪畸變問題的關(guān)鍵。為減少畸變應(yīng)選用Jominy淬透性帶寬在4HRC以下的H鋼。采用H鋼的齒輪熱處理后精度(接觸區(qū))比普通鋼高70%~80%,使用壽命延長。因此,工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后規(guī)定了滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼的淬透性帶。生產(chǎn)精密齒輪加工根據(jù)需要將淬透性帶限制在很窄的范圍(4~5HRC)。1)在德國訂貨時,可以要求鋼材的淬透性能在給定的范圍內(nèi),也可以要求縮窄淬透性能的鋼材。17CrNiM06非常適合制造大模數(shù)重負(fù)荷汽車齒輪,該鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為0.15~0.20C,0.40~0.60Mn,1.50~1.80Cr,0.25~0.35Mo,1.40~1.70Ni。此鋼在我國已開始生產(chǎn)和使用。文獻(xiàn)認(rèn)為,在17CrNiM06鋼齒輪滲碳過程中,在適當(dāng)降低滲碳后期碳勢的同時加快滲碳后的冷卻速度,由空冷改為風(fēng)冷,阻止大塊碳化物的形成,然后在630cC進(jìn)行高溫回火,以析出部分合金碳化物,為的是在820℃二次加熱淬火時減少殘留奧氏體量,最終獲得較好的金相組織。2)奧地利"Styer"重型汽車廠要求淬透性帶寬為7HRC。3)日本中重型貨車,如“日野”牌KB222型載重9t汽車和“日產(chǎn)”牌CKL20DD型載貨8t汽車的變速器齒輪及后橋齒輪廣泛采用Cr-Mo系鋼,如SCM420H和SCM822H鋼,相當(dāng)于我國國產(chǎn)化20CrMnMoH和22CrMoH鋼。
太倉生產(chǎn)精密齒輪加工齒輪減速箱的齒輪在傳遞載荷時會產(chǎn)生熱變形,這是由于齒面間高速滾滑產(chǎn)生的摩擦熱量,另外齒輪高速旋轉(zhuǎn)摩擦鼓風(fēng)及軸承摩擦等也產(chǎn)生熱量,這些熱量有一部本被冷卻油循環(huán)帶走,通過油氣空間向外輻射散熱,經(jīng)熱平衡后余下熱量就留在齒輪體內(nèi)。使齒輪溫度上升,產(chǎn)生變形。精密齒輪加工價格對于高速寬斜齒輪減速箱,由于溫度高且沿齒輪分布不均勻,引起熱脹不勻致使螺旋線偏差,因此,即使在裝配時齒面接觸均勻,但在運轉(zhuǎn)時,載荷沿齒寬的分布仍會不均勻。由齒輪溫度場一些實驗指出,對于直齒輪減速箱,通常在齒寬中央部委高些,而齒的兩端由于散熱條件較好,溫度相對低些。而斜齒輪減速機最高溫度的部位有些偏移,這種現(xiàn)象是由于潤滑油從嚙合起始一端軸向流動到另一端,熱油引起距嚙出端側(cè)約1/6的齒寬處溫度最高造成的。影響載荷分布的還有齒輪螺旋角誤差,齒輪箱體,機架變形,軸承間隙受載荷作用方向引起軸心偏移及齒輪體高速旋轉(zhuǎn)離心力引起徑向位移等因素,也應(yīng)予以考慮。
生產(chǎn)精密齒輪加工價格進(jìn)行簡易診斷的目的是迅速判斷齒輪是否處于正常工作狀態(tài),對處于異常工作狀態(tài)的齒輪進(jìn)一步進(jìn)行精密診斷分析或采取其他措施。當(dāng)然,在許多情況下,根據(jù)對振動的簡單分析,也可診斷出一些明顯的故障。價格精密齒輪加工齒輪的簡易診斷包括噪聲診斷法、振平診斷法以及沖擊脈沖(SPM)診斷法等,最常用的是振平診斷法。振平診斷法是利用齒輪的振動強度來判別齒輪是否處于正常工作狀態(tài)的診斷方法。根據(jù)判定指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)不同,又可以分為絕對值判定法和相對值判定法。