1齒輪的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)

1.1硬齒面減速機(jī)齒輪技術(shù)發(fā)展梗概

現(xiàn)代工業(yè)體系幾乎無(wú)一不含硬齒面減速機(jī)齒輪裝置，它甚至深入到千家萬(wàn)戶(hù)的日常生產(chǎn)中。硬齒面減速機(jī)齒輪是構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，減速機(jī)齒輪質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的水平，硬齒面減速機(jī)齒輪廠被視為工業(yè)的象征。根據(jù)著名美國(guó)減速機(jī)齒輪專(zhuān)家DWDudley的觀點(diǎn)，自1890年至1990年百年減速機(jī)齒輪技術(shù)的發(fā)展大致可分為四個(gè)時(shí)期，每個(gè)時(shí)期都用硬齒面減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)和減速機(jī)齒輪制造方面的進(jìn)展來(lái)表征。

1890年～1930年期間，減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)和制造方面的主要進(jìn)展有：初步建立了減速機(jī)齒輪承載能力計(jì)算公式。擺線和漸開(kāi)線減速機(jī)齒輪得到使用。減速機(jī)齒輪傳動(dòng)的基本類(lèi)型有直齒輪、斜減速機(jī)齒輪、圓錐減速機(jī)齒輪和蝸桿傳動(dòng)減速機(jī)齒輪。發(fā)明了滾齒機(jī)、插齒機(jī)和磨齒機(jī)，并得到了廣泛的應(yīng)用。能加工大減速機(jī)齒輪并用鑄鐵研具進(jìn)行研磨，從而達(dá)到較高的精度。

1930年～1960年期間，減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)和制造方面的主要進(jìn)展有：直齒、斜齒、圓柱減速機(jī)齒輪承載能力計(jì)算公式得到發(fā)展。對(duì)齒廓和螺旋線開(kāi)始進(jìn)行修整（為了提高齒輪的承載能力）。一般情況下使用壓力角為20°的漸開(kāi)線減速機(jī)齒輪，而在宇航器和飛機(jī)中使用壓力角25°的承載能力高的漸開(kāi)線減速機(jī)齒輪。發(fā)展了剃齒機(jī)，且剃齒機(jī)在切齒后的精加工中得到廣泛應(yīng)用（拋光、研磨很少應(yīng)用）。發(fā)明了帶插齒刀頭的插齒機(jī)床，并在快速切齒中使用。測(cè)量漸開(kāi)線、螺旋線以及周節(jié)的測(cè)量?jī)x取得很大發(fā)展。發(fā)展了減速機(jī)齒輪抗膠合極壓添加劑。

1960年～1980年期間，減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)和制造方面的主要進(jìn)展有：早先的直齒和斜減速機(jī)齒輪承載能力計(jì)算公式得到很大改進(jìn)。基本上所用的動(dòng)力傳動(dòng)減速機(jī)齒輪都設(shè)計(jì)成為漸開(kāi)線減速機(jī)齒輪。借助中心距的變位，壓力角在20°～25°范圍內(nèi)變化。用滾壓和研磨精加工減速機(jī)齒輪得到了應(yīng)用。切齒和磨齒機(jī)床精度更高，對(duì)要求嚴(yán)格的減速機(jī)齒輪，須檢查齒根過(guò)渡曲線處在切齒時(shí)造成的開(kāi)裂或者磨削時(shí)發(fā)生的灼傷和磨削裂紋，已能夠采用刮削的方法來(lái)加工比通常減速機(jī)齒輪硬度高得多的硬齒面減速機(jī)齒輪。

1980年～1990年期間，減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)和制造方面的主要進(jìn)展有：減速機(jī)齒輪點(diǎn)蝕計(jì)算公式中必須考慮接觸區(qū)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑油模厚度問(wèn)題，并把它作為一個(gè)重要的參變量來(lái)計(jì)算。初步明確認(rèn)識(shí)到，即使在允許限度范圍內(nèi)，點(diǎn)蝕、磨損等類(lèi)的損傷也能導(dǎo)致減速機(jī)齒輪折斷失效（甚至對(duì)未磨損的齒，在承受相當(dāng)?shù)妮d荷時(shí)，也會(huì)發(fā)生這種情況）。為降低噪聲，采用重疊系數(shù)為2以上的特高齒形的直齒或斜減速機(jī)齒輪。減速機(jī)齒輪鋼的冶金質(zhì)量得到了嚴(yán)格管制，新的減速機(jī)齒輪材料得到了發(fā)展，這些材料具有高得多的強(qiáng)度和耐受高溫的能力。用刮削法或用CBN切削法精加工硬齒面減速機(jī)齒輪，用砂輪進(jìn)行高速磨削。減速機(jī)齒輪幾何精度多是采用自動(dòng)檢測(cè)。鋼直減速機(jī)齒輪的熱處理過(guò)程得到更嚴(yán)格的控制。以滿(mǎn)足更為嚴(yán)格的工程技術(shù)要求。硬齒面減速機(jī)齒輪傳動(dòng)裝置已逐步應(yīng)用在傳遞功率大、對(duì)振動(dòng)和噪音有要求的各種行業(yè)中。

1990年至今，高精度的硬齒面減速機(jī)齒輪更加廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，特別是水泥工業(yè)的大型窯磨、輥磨等使用的傳動(dòng)裝置已廣泛應(yīng)用硬齒面減速機(jī)齒輪。