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在工件、滚刀及机床调整完成后,加工斜齿圆柱齿轮前,先在被加工斜齿圆柱齿轮齿顶圆表面轻轻啃至少 3 周刀痕,在啃切 1 周后,数一数 1 周啃刀痕数与被加工斜齿圆柱齿轮齿数是否相同。若相同,则分齿交换齿轮正确,否则分齿交换齿轮不正确。若同一齿槽内至少 3 个啃刀痕同侧痕迹在同一螺旋线上,则差动交换齿轮正确,被加工斜齿圆柱齿轮的分度圆螺旋角正确;若同一齿槽内的啃刀痕同侧痕迹相互错位,则差动交换齿轮不正确,被加工斜齿圆柱齿轮的分度圆螺旋角不正确。
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结合空间啮合原理,建立了切向滚齿模型,并对齿面修形参数进行了相应的计算。根据计算结果可知,修形齿轮能降低安装误差敏感性,从而达到降低振动与噪音的效果。研究切向滚齿加工斜齿轮修形齿面的技术,是提升滚齿加工工艺、降低振动与噪声的方法,也是加快推动齿轮加工工艺发展的有价值的方式之一。
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齿廓修形
齿廓修形分为修缘和修根。齿廓修形即有意识地修削齿廓,使齿廓形状偏离理论齿廓。修缘即在齿顶附近对齿廓形状进行有意识的修削;修根即在齿根曲面附近对齿廓形状进行有意识的修削。齿形误差对噪声的影响大,理论和实践都证明,齿顶具有较大的正偏差时(即齿形凸起)和齿面中凹时,都会产生刺耳的尖叫声。当齿轮啮合时轮齿有弯曲变形和齿轮本身具有齿形误差和齿距误差,将导致齿轮啮合时的瞬时冲击,产生振动和噪声。因此,为了减少齿轮在啮合时由于齿顶凸出而造成的啮合冲击,使齿轮均匀而圆滑地传动,将齿顶的干涉部分切除即修缘,如图2所示。但啮合误差会降低齿顶修形的作用,因此在进行齿顶修形时,齿轮精度应达到7级,至少高于8级。但是要注意,修形量太大有时甚至比不修形还要不利。
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齿轮制造的降噪措施
圆柱齿轮常用的加工工艺方案为滚磨工艺或滚剃工艺。滚齿时齿轮的齿形精度不仅取决于滚刀精度、机床精度,而且与安装精度有着密切的关系,如果机床与滚刀的精度得到保证,则滚刀的安装精度显得尤其重要。滚刀安装精度越高,齿形误差值就越小。
齿轮加工的方式对齿轮的噪声也有影响。如在噪声性能要求相同时,剃齿齿轮的精度可比磨齿的齿轮精度低1级~2级。
为降低噪声应选用适当的模数、齿数、变位系数,进行齿廓修形,提高齿轮精度,合理地控制基节差;加工过程中注重选用合适的工艺手段等。另外,采用合适的热处理方法,合理设计箱体结构,选用适当的润滑油,提高齿轮装配精度也能有效地降低噪声。
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