解析齿轮设计要充分考虑工艺问题

齿轮产品由于其特殊性,设计时必须考虑其毛坯、机加工、热处理及检测等各方面的影响。制造-测试一体化可以优化材料和工艺、定量评价、帮助决策,提高产品功率密度。尤其对于弧齿锥齿轮,由于其刀具为非标设计,同一系列尽量实现通用化和系列化。此外,齿轮设计时,还重点考虑其热处理变形的影响,如不能使齿顶过尖,且齿根部尽量不遗留未切削的材料,尽量不要采用过薄的结构等。

齿轮性能的实现,还需要优质的合适的材料。对于齿轮钢材,从强度的角度应尽量减少钢材的内部缺陷,以降低裂纹形成的几率;改善钢材的品质,以增强抵抗裂纹形成和扩展的能力。 最终达到提高齿轮疲劳强度和寿命的目的。因此,齿轮产品设计人员必须懂齿轮制造工艺,不然就会劳而无功。

为了降低噪声,可在承载的钢质齿轮齿面渗硫或镀铜.齿面渗硫的目的是减小齿面磨擦系数.齿面镀铜已被用在透平机齿轮上,用以提高齿轮的接触精度。 齿轮热处理对噪声也有影响.例如,齿轮淬火后衰减性能变坏,噪声会增加3-4dB,因此强度和磨损性能要求不高的齿轮不必淬火。至于润滑油和加油方法的影响,一般认为,噪声随油量和油的粘度增大而变小,这是因为润滑油有阻尼作用,可防止啮合齿面直接接触。采用油浴润滑时,因油面高度不同,齿轮噪声也不同,即不同的齿轮箱有不同的最佳油位.