1. Kugghjulets konstruktion och funktion

Kugghjul kan grovt klassificeras i två kategorier: kuggringen och hjulkroppen, trots deras olika former och storlekar beroende på deras många maskinändamål. Följande kategorier omfattar vanliga cylindriska växlar: skivväxel, hylsväxel, intern växel, axelväxel, sektorväxel och kuggstång. Skivväxel är den vanligaste typen av dem.

En ring eller ringar kan finnas på ett cylindriskt kugghjul. Den typiska enringade växeln är lätt att tillverka; ändå påverkar skuldran ofta den lilla tandringen på dubbla eller trippelväxlar, vilket begränsar tillverkningsteknikerna som kan användas.

2. Precisionskrav för cylindrisk växel

 Tillverkningsnoggrannheten för själva kugghjulet har stor inverkan på hela maskinens arbetsprestanda, bärighet och livslängd. Enligt växelns användningsförhållanden ställs följande krav för växellådan:

(1) Rörelsenoggrannhet – det krävs att växeln exakt kan överföra rörelsen, och utväxlingsförhållandet är konstant, det vill säga att vinkelfelet för växeln i ett varv inte överstiger ett visst område.

(2) Jämnhet i arbetet – växellådans rörelse måste vara jämn, och stöten, vibrationerna och bullret är små. Detta kräver att ändringen i det momentana hastighetsförhållandet begränsas när växeln roterar för att vara liten, det vill säga att begränsa vinkelfelet under en kort period.

(3) Kontaktnoggrannhet – När växeln överför kraft, för att inte göra kontaktspänningen för stor på grund av den ojämna fördelningen av belastningen, vilket orsakar för tidigt slitage på kuggytan, vilket kräver att kuggytans kontakt ska vara enhetlig när växeln arbetar, och säkerställa att det finns en viss kontaktyta och uppfylla kraven för kontaktpositionen.

(4) Tandsidospel – När växeln måste drivas, finns det ett visst gap mellan de icke-fungerande tandytorna för att lagra smörjolja och kompensera för dimensionsförändringar som orsakas av temperatur och elastisk deformation och vissa fel i bearbetning och montering.

3. Växelmaterial

Utrustning bör användas i enlighet med lämpligt materials arbetsförhållanden. Kugghjulens bearbetningsprestanda och livslängd påverkas direkt av materialvalet.

• • Allmänt växelval för låg- och medelkollegerade stål, såsom 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi, etc., och medelstora kolstål, såsom 45-stål.
• • 38CrMoAlA nitridstål är ett lämpligt material för viktiga växlar med högre krav. Andra material som kan användas för växlar utan kraftöverföring inkluderar gjutjärn, plywood och nylon.

4. Värmebehandling av växlar

Vid bearbetning av kugghjul är två värmebehandlingsprocesser arrangerade enligt olika syften:

1) Blank värmebehandling: ordna förvärmebehandling normalisering eller härdning före och efter tandämnets bearbetning, huvudsyftet är att eliminera restspänningen som orsakas av smidning och grovbearbetning, förbättra materialets bearbetbarhet och förbättra de omfattande mekaniska egenskaperna.

2) Värmebehandling av tandytan: Efter bearbetning av tandformen, för att förbättra hårdheten och slitstyrkan på tandytan, utförs ofta uppkolningshärdning, högfrekvent induktionsvärmehärdning, karbonitrering och nitrering värmebehandlingsprocesser.

5. Tom växel

Stångmaterial, smide och gjutning utgör majoriteten av den tomma formen av redskap. Stångmaterial används för växlar med liten diameter med en enkel konstruktion och minimala hållfasthetskrav. Kugghjul med en diameter större än 400–600 mm är ofta gjutna ämnen, men universalsmide är också frekventa när växeln kräver hög hållfasthet, slitstyrka och slagtålighet. För stora och lågprecisionsväxlar kan kugghjulen gjutas direkt för att minimera bearbetning; för små och komplext formade kugghjul kan nya processer som pulvermetallurgi, varmvalsning, kall extrudering, tryckgjutning, precisionsgjutning och precisionsgjutning användas för att producera tandämnen med kugghjul, förbättra arbetsproduktiviteten och bevara råmaterial.

Valet av bearbetningsschema för tandämne

För axelväxel och hylsväxel liknar bearbetningsprocessen i princip den allmänna axel- och hylskugghjulet, bearbetningsprocessen för skivväxel diskuteras huvudsakligen.

Bearbetningstekniken för tandämnet beror huvudsakligen på växelkroppens struktur och typen av produktion.

(1) Ett stort antal massproduktion av tandämnen bearbetning

När ett stort antal medelstora tandämnen bearbetas, används processplanen för att "borra en dragbil med ett verktyg":

1) Borrning eller brotschning med blank yttre cirkel och positionering av ändytan;

2) Lacon;

3) Yttercirkeln, ändytan, räfflor och avfasning av grovbearbetningsvagnen på den halvautomatiska svarven med flera verktyg är placerade med hål.

Detta processschema kan bestå av löpande linje eller automatisk linje på grund av användningen av effektiva verktygsmaskiner, så produktionseffektiviteten är hög.

Processplanen "car pull a car" används ofta vid bearbetning av tandämnen som produceras i partier.

1) Till den yttre cirkeln av tandämnet eller hjulets placering, finsvängande yttre cirkel, ändyta och inre hål; 2) Stöd splinehålet eller draghålet med ändytan; 3) Rikta in den fina bilens yttre cirkel och ändyta med hål.

Denna lösning kan uppnås med horisontella svarvar eller revolversvarvar och brytningsmaskiner. Det kännetecknas av stabil bearbetningskvalitet och hög produktionseffektivitet. När det tomma tandhålet har steg eller ändytan har spår, kan det utnyttja multiverktyget på revolversvarven till fullo för att utföra flerstationsbearbetning och avsluta bearbetningen av tandämnet på revolversvarven på en gång.

Bearbetningsmetod för kugghjul

Kuggformsbearbetningen av kuggkransen är kärnan i hela kugghjulsbearbetningen. Det finns många processer inom växelbearbetning, som är för formen av växelbearbetningstjänsten, syftet är att äntligen få redskapet som uppfyller noggrannhetskraven.
Enligt bearbetningsprincipen kan tandformen delas in i formningsmetod och framkallningsmetod. Formningsmetoden är metoden att skära tandytan med formningsverktyget som matchar formen på kuggspåret på kugghjulet som ska skäras, såsom fräsning av tänder, dragning av tänder och formning av tandslipning. Utvecklingsmetoden är metoden att skära tandytan enligt ingreppsförhållandet mellan kugghjulsverktyget och arbetsstycket, såsom hobbing, kuggformare, rakning, slipning och honing.
Valet av bearbetningsschema för tandform beror huvudsakligen på precisionskvalitet, strukturell form, produktionstyp och produktionsförhållanden för kugghjulet. För växlar med olika precisionskvaliteter är det vanligaste bearbetningsschemat för kuggform följande:

1) Växel med grad 8-noggrannhet. Gear hobbing eller gear shaper kan uppfylla kraven. För härdade kugghjul kan användas: rulltand (insättning) – bearbetning av tandände – härdning – bearbetningsschema för korrigeringshål. Men bearbetningsprecisionen för tandformen bör förbättras före härdning.
2) 6-7 precisionsväxlar. För härdade kugghjul kan användas: grov grävning – finhabbning – tandbearbetning – finskärning – ythärdning – kalibreringsdatum – växellådning.
3) Växel med grad 5-noggrannhet eller högre. Vanligtvis: grovhubbning – finslipning – tandändbearbetning – härdning – kalibreringsdatum – grovslipning – finslipning. Slipning är den bearbetningsmetod med högsta precision och minsta ytjämnhetsvärde vid tandprofilbearbetning för närvarande, och den högsta noggrannheten kan nå 3-4 nivåer.

Relaterade resurslänkar

Kugghjul för pulvermetallurgi

Formsprutningsprocess för metall

Pulvermetallurgisk process