1. Η κατασκευή και η λειτουργία του εργαλείου

Τα γρανάζια μπορούν γενικά να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες: τον δακτύλιο δοντιού και το σώμα του τροχού, παρά τις ποικίλες μορφές και μεγέθη τους που προκύπτουν από τους πολλούς μηχανικούς σκοπούς τους. Οι ακόλουθες κατηγορίες περιλαμβάνουν κοινά κυλινδρικά γρανάζια: γρανάζι δίσκου, γρανάζι με μανίκια, εσωτερικό γρανάζι, γρανάζι άξονα, γρανάζι τομέων και ράφι. Το εργαλείο δίσκου είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος μεταξύ τους.

Ένας δακτύλιος ή δακτύλιοι μπορεί να υπάρχουν σε ένα κυλινδρικό γρανάζι. Το τυπικό γρανάζι ενός δακτυλίου κατασκευάζεται εύκολα. Ωστόσο, ο ώμος συχνά επηρεάζει τον μικρό δακτύλιο των διπλών ή τριπλών γραναζιών, περιορίζοντας τις τεχνικές κατασκευής που μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

2. Απαιτήσεις ακρίβειας κυλινδρικού γραναζιού

Η ακρίβεια κατασκευής του ίδιου του γραναζιού έχει μεγάλο αντίκτυπο στην απόδοση εργασίας, τη φέρουσα ικανότητα και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του μηχανήματος. Σύμφωνα με τις συνθήκες χρήσης του γραναζιού, τίθενται οι ακόλουθες απαιτήσεις για το κιβώτιο ταχυτήτων:

(1) Ακρίβεια κίνησης – απαιτείται το γρανάζι να μπορεί να μεταδώσει με ακρίβεια την κίνηση και ο λόγος μετάδοσης είναι σταθερός, δηλαδή, το σφάλμα γωνίας του γραναζιού σε μια περιστροφή δεν υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο εύρος.

(2) Ομαλή εργασία – η κίνηση του κιβωτίου ταχυτήτων απαιτείται να είναι ομαλή και η κρούση, οι κραδασμοί και ο θόρυβος είναι μικροί. Αυτό απαιτεί περιορισμό της αλλαγής της στιγμιαίας σχέσης ταχύτητας όταν η ταχύτητα περιστρέφεται ώστε να είναι μικρή, δηλαδή να περιοριστεί το σφάλμα γωνίας σε σύντομο χρονικό διάστημα.

(3) Ακρίβεια επαφής - Όταν το γρανάζι μεταδίδει ισχύ, για να μην γίνει πολύ μεγάλη η τάση επαφής λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής του φορτίου, προκαλώντας πρόωρη φθορά της επιφάνειας των δοντιών, η οποία απαιτεί η επαφή της επιφάνειας του δοντιού να είναι ομοιόμορφη όταν λειτουργεί και διασφαλίζει ότι υπάρχει μια συγκεκριμένη περιοχή επαφής και πληροί τις απαιτήσεις της θέσης επαφής.

(4) Διάκενο από την πλευρά των δοντιών – Όταν απαιτείται η οδήγηση του γραναζιού, υπάρχει ένα συγκεκριμένο κενό μεταξύ των επιφανειών των δοντιών που δεν λειτουργούν για αποθήκευση λιπαντικού και αντιστάθμιση των αλλαγών διαστάσεων που προκαλούνται από τη θερμοκρασία και την ελαστική παραμόρφωση και ορισμένα σφάλματα στην επεξεργασία και τη συναρμολόγηση.

3. Υλικά γραναζιών

Ο εξοπλισμός πρέπει να χρησιμοποιείται σύμφωνα με τις συνθήκες εργασίας του κατάλληλου υλικού. Η απόδοση μηχανικής κατεργασίας και η διάρκεια ζωής των γραναζιών επηρεάζονται άμεσα από την επιλογή υλικού.

• Γενική επιλογή γραναζιών για χάλυβες σε κράμα χαμηλού και μεσαίου άνθρακα, όπως 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi κ.λπ., και χάλυβες μεσαίου άνθρακα, όπως χάλυβας 45.
• Ο χάλυβας νιτριδίου 38CrMoAlA είναι κατάλληλο υλικό για σημαντικά γρανάζια με υψηλότερες απαιτήσεις. Άλλα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για γρανάζια μετάδοσης χωρίς δύναμη περιλαμβάνουν χυτοσίδηρο, κόντρα πλακέ και νάιλον.

4. Θερμική επεξεργασία γραναζιών

Στην επεξεργασία εργαλείων, δύο διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας διατάσσονται σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς:

1) Τυφλή θερμική επεξεργασία: κανονίστε την προθερμική επεξεργασία κανονικοποίησης ή σκλήρυνσης πριν και μετά την επεξεργασία του τυφλού δοντιού, ο κύριος σκοπός είναι η εξάλειψη της υπολειπόμενης πίεσης που προκαλείται από σφυρηλάτηση και τραχύτητα, βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας του υλικού και βελτίωση των περιεκτικών μηχανικών ιδιοτήτων.

2) Θερμική επεξεργασία επιφάνειας δοντιού: Μετά την επεξεργασία του σχήματος των δοντιών, προκειμένου να βελτιωθεί η σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά της επιφάνειας του δοντιού, συχνά εκτελούνται διαδικασίες σκλήρυνσης ενανθράκωσης, σκλήρυνσης με επαγωγή θέρμανσης υψηλής συχνότητας, ανθρακοποίησης και νιτροποίησης.

5. Κενό γρανάζι

Το υλικό ράβδων, η σφυρηλάτηση και η χύτευση αποτελούν την πλειονότητα της λευκής μορφής του εργαλείου. Τα υλικά ράβδων χρησιμοποιούνται για γρανάζια μικρής διαμέτρου με απλή κατασκευή και ελάχιστες απαιτήσεις αντοχής. Τα γρανάζια με διάμετρο μεγαλύτερη από 400–600 mm είναι συχνά χυτά κενά, αλλά τα σφυρήλατα πολλαπλών χρήσεων είναι επίσης συχνά όταν το γρανάζι απαιτεί υψηλή αντοχή, αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κρούση. Για μεγάλα και χαμηλής ακρίβειας γρανάζια, τα δόντια του γραναζιού μπορούν να χυτευτούν απευθείας για να ελαχιστοποιηθεί η κατεργασία. για μικρά και πολύπλοκα διαμορφωμένα γρανάζια, νέες διεργασίες όπως η μεταλλουργία σκόνης, η θερμή έλαση, η ψυχρή εξώθηση, η χύτευση υπό πίεση, η χύτευση ακριβείας και η χύτευση ακριβείας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή δοντιών με δόντια γραναζιών, βελτιώνοντας την παραγωγικότητα της εργασίας και εξοικονομώντας πρώτες ύλες.

Η επιλογή του σχήματος κατεργασίας του τυφλού δοντιού

Για το γρανάζι άξονα και το γρανάζι, η διαδικασία επεξεργασίας είναι βασικά παρόμοια με το γενικό γρανάζι άξονα και μανίκι, η διαδικασία επεξεργασίας του γρανάζι δίσκων συζητείται κυρίως.

Η τεχνολογία επεξεργασίας του τυφλού δοντιού εξαρτάται κυρίως από τη δομή του σώματος του γραναζιού και τον τύπο παραγωγής.

(1) Ένας μεγάλος αριθμός μαζικής παραγωγής επεξεργασίας τυφλού δοντιών

Όταν υφίσταται επεξεργασία μεγάλου αριθμού οδοντογλυφίδων μεσαίου μεγέθους, χρησιμοποιείται το σχέδιο διαδικασίας «τρύπημα με ένα τράβηγμα ενός εργαλειακού αυτοκινήτου»:

1) Διάτρηση ή διάτρηση με κενό εξωτερικό κύκλο και τοποθέτηση τελικής όψης.

2) Lacon;

3) Ο εξωτερικός κύκλος, η ακραία όψη, η αυλάκωση και η λοξότμηση του χονδροειδούς φινιρίσματος αυτοκινήτου στον ημιαυτόματο τόρνο πολλαπλών εργαλείων είναι τοποθετημένα με τρύπες.

Αυτό το σχήμα διαδικασίας μπορεί να αποτελείται από γραμμή συναρμολόγησης ή αυτόματη γραμμή λόγω της χρήσης αποδοτικών εργαλειομηχανών, επομένως η απόδοση παραγωγής είναι υψηλή.

Το σχέδιο διεργασίας «car pull a car» χρησιμοποιείται συχνά στην επεξεργασία οδοντοστοιχιών που παράγονται σε παρτίδες.

1) Στον εξωτερικό κύκλο της τοποθέτησης της λαβής των δοντιών ή του τροχού, ο εξωτερικός κύκλος που περιστρέφεται, η τελική όψη και η εσωτερική οπή. 2) Στηρίξτε την οπή ή την τρύπα έλξης χρησιμοποιώντας την ακραία όψη. 3) Ευθυγράμμιση του εξωτερικού κύκλου και της ακραίας όψης του λεπτού αυτοκινήτου με τρύπες.

Αυτή η λύση μπορεί να επιτευχθεί με οριζόντιους τόρνους ή με πυργίσκους τόρνους και μηχανές κοπής. Χαρακτηρίζεται από σταθερή ποιότητα επεξεργασίας και υψηλή απόδοση παραγωγής. Όταν η οπή του τυφλού δοντιού έχει σκαλοπάτια ή η ακραία όψη έχει αυλακώσεις, μπορεί να χρησιμοποιήσει πλήρως το πολυεργαλείο στον τόρνο του πυργίσκου για να πραγματοποιήσει κατεργασία πολλαπλών σταθμών και να ολοκληρώσει την κατεργασία του τυφλού δοντιού στον τόρνο του πυργίσκου ταυτόχρονα.

Μέθοδος επεξεργασίας δοντιών με γρανάζια

Σχέδιο προσθήκης δοντιού γραναζιού	Κατηγορία ακρίβειας ταχυτήτων	Τραχύτητα επιφάνειας δοντιού Ramm	εύρος εφαρμογής
φρεζάρισμα εργαλείων	Κάτω από το επίπεδο 9	6,3~3,2	Παραγωγή επισκευής ενός τεμαχίου, επεξεργασία κυλινδρικών εργαλείων χαμηλής ακρίβειας, ράφι, κωνικό εργαλείο, ατέρμονα εργαλεία
διάνοιξη εργαλείων	Lv.7	1,6~0,4	Μαζική παραγωγή 7 εσωτερικών γραναζιών, συγκρότημα κατασκευής εξωτερικών γραναζιών, άρα λιγότερη χρήση
τοποθέτηση εργαλείων	Lv. 8 έως 7	3,2~1,6	Σε μια ποικιλία μαζικής παραγωγής, επεξεργασία μεσαίας ποιότητας εξωτερικών κυλινδρικών εργαλείων και εργαλείων σκουληκιών
διαμόρφωση γραναζιών		1.6	Σε ποικιλία μαζικής παραγωγής, επεξεργασία μεσαίας ποιότητας εσωτερικά και εξωτερικά κυλινδρικά γρανάζια, γρανάζια πολλαπλής ζεύξης και μικρή σχάρα
Γρανάζια ή διαμορφωτής – σβήσιμο – λείανση γραναζιών		0,8~0,4	Γρανάζια για σκλήρυνση προσώπου
Hobbing – ξύρισμα δοντιών	Lv.7 έως 6	0,8~0,4	Χρησιμοποιείται κυρίως για μαζική παραγωγή
Hobbing γραναζιών – ξύρισμα – σβήσιμο – λείανση εργαλείων	Lv.7 έως 6	0,4~0,2	Χρησιμοποιείται κυρίως για μαζική παραγωγή
Οδήγηση γραναζιών ή διαμορφωτής – σβήσιμο – λείανση	Lv.6 έως 3	0,4~0,2	Για επεξεργασία επιφάνειας δοντιών γραναζιών υψηλής ακρίβειας, χαμηλή παραγωγικότητα, υψηλό κόστος
Σιδέρωμα εργαλείων ή διαμορφωτή – τρίξιμο δοντιών	Lv.6 έως 3	0,4~0,2

Η κατεργασία σχήματος δοντιού του δακτυλίου γραναζιών είναι ο πυρήνας ολόκληρης της μηχανικής κατεργασίας γραναζιών. Υπάρχουν πολλές διεργασίες στην επεξεργασία εργαλείων, οι οποίες αφορούν το σχήμα της υπηρεσίας επεξεργασίας εργαλείων, σκοπός είναι να αποκτήσουμε τελικά το εργαλείο που πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας.
Σύμφωνα με την αρχή της μηχανικής κατεργασίας, το σχήμα του δοντιού μπορεί να χωριστεί σε μέθοδο διαμόρφωσης και μέθοδο ανάπτυξης. Η μέθοδος μορφοποίησης είναι η μέθοδος κοπής της επιφάνειας του δοντιού με το εργαλείο διαμόρφωσης που ταιριάζει με το σχήμα της οδοντωτής αυλάκωσης του προς κοπή γραναζιού, όπως δόντια φρεζαρίσματος, τράβηγμα δοντιών και σχηματισμός δοντιών τρίξιμο. Η μέθοδος ανάπτυξης είναι η μέθοδος κοπής της επιφάνειας του δοντιού σύμφωνα με τη σχέση δικτύωσης μεταξύ του εργαλείου γραναζιού και του τεμαχίου εργασίας, όπως λείανση, διαμορφωτή γραναζιών, ξύρισμα, λείανση και λείανση.
Η επιλογή του σχεδίου μηχανικής κατεργασίας σχήματος δοντιού εξαρτάται κυρίως από τον βαθμό ακρίβειας, το δομικό σχήμα, τον τύπο παραγωγής και τις συνθήκες παραγωγής του γραναζιού. Για γρανάζια με διαφορετικές ποιότητες ακριβείας, το συνήθως χρησιμοποιούμενο σχήμα κατεργασίας σχήματος δοντιού είναι το εξής:

1) Γρανάζια με ακρίβεια βαθμού 8. Οι οπές ταχυτήτων ή ο διαμορφωτής γραναζιών μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις. Για σκληρυμένο εξοπλισμό μπορεί να χρησιμοποιηθεί: δόντι σε ρολό – κατεργασία άκρου δοντιού – σβήσιμο – σχήμα επεξεργασίας οπών διόρθωσης. Αλλά η ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας του σχήματος των δοντιών θα πρέπει να βελτιωθεί πριν το σβήσιμο.
2) 6-7 γρανάζι ακριβείας. Για σκληρυμένα γρανάζια μπορεί να χρησιμοποιηθεί: τραχιά λείανση – λεπτή λείανση – κατεργασία άκρων δοντιών – λεπτό ξύρισμα – σβήσιμο επιφάνειας – δεδομένο βαθμονόμησης – λείανση γραναζιών.
3) Γρανάζια με ακρίβεια βαθμού 5 ή παραπάνω. Γενικά χρησιμοποιούνται: τραχιά λείανση – λεπτή λείανση – κατεργασία άκρων δοντιών – σβήσιμο – δεδομένο βαθμονόμησης – τραχιά λείανση – λεπτή λείανση. Η λείανση είναι η μέθοδος κατεργασίας με την υψηλότερη ακρίβεια και τη μικρότερη τιμή τραχύτητας επιφάνειας στην κατεργασία προφίλ δοντιών προς το παρόν, και η υψηλότερη ακρίβεια μπορεί να φτάσει τα 3-4 επίπεδα.