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齒輪在制造行業的重要作用,以及齒輪的未來的發展

發布時間:2018-02-07 | 來源:互聯網 | 作者:
齒輪是指輪緣上有齒輪連續嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪在傳動中的應用很早就出現了。19世紀末,展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現,隨著生產的發展,齒輪運轉的平穩性受到重視。

起源


在西方,公元前300年古希臘哲學家亞里士多德在《機械問題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動的問題。18世紀工業革命時期,齒輪技術得到高速發展,人們對齒輪進行了大量的研究。1733年法國數學家卡米發表了齒廓嚙合基本定律;1765年瑞士數學家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。1955年蘇諾維科夫對圓弧齒輪進行了深入的研究,圓弧齒輪遂得以應用于生產。這種齒輪的承載能力和效率都較高,但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造,還有待進一步改進。

  我國最早的齒輪

齒輪在中國行業里的發展

1.狀況

中國齒輪制造業與發達國家相比還存在自主創新能力不足、新品開發慢、市場競爭無序、企業管理薄弱、信息化程度低、從業人員綜合素質有待提高等問題?,F階段齒輪行業應通過市場競爭與整合,提高行業集中度,形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產的大、中、小規模企業;通過自主知識產權產品設計開發,形成一批車輛傳動系(變速箱、驅動橋總成)牽頭企業,用牽頭企業的配套能力整合齒輪行業的能力與資源;實現專業化、網絡化配套,形成大批有特色的工藝、有特色的產品和有快速反應能力的名牌企業;通過技改,實現現代化齒輪制造企業轉型。
  
  齒輪最初的應用

2.發展

2012年齒輪行業發展可能呈現“前低后高、中速增長”的態勢。2012年四季度出現的行業增長放緩的趨勢將延續到今年。下半年,隨著國家擴大內需政策的逐步到位,戰略性新興產業的發展以及國家“三基規劃”的開始實施,必將提升現代裝備制造業,從而帶動整個齒輪行業新一輪的上升。預計齒輪行業銷售收入將增長10%以上,出口增幅或將達15%。

  用途、適用范圍

1.塑料齒輪

隨著科學的發展,齒輪已經慢慢由金屬齒輪轉變為塑料齒輪。因為塑料齒輪更具有潤滑性和耐磨性??梢詼p小噪音,降低成本,降低摩擦。

  塑料齒輪

2.汽車齒輪

我國中重型載貨汽車齒輪用鋼牌號較多,主要是為適應引進當時國外先進汽車技術的要求。50年代我國從原蘇聯里哈喬夫汽車廠引進當時蘇聯中型載貨汽車(即“解放”牌原車型)生產技術的同時,也引進了原蘇聯生產汽車齒輪的20CrMnTi鋼種。

3.冶金齒輪

主要粉末冶金齒輪:粉末冶齒輪是少切屑、無切屑的高新技術的產物。

4.配套類別零部件名稱:汽車發動機;凸輪軸、曲軸正時帶輪,水泵、油泵帶輪,主動、從動齒輪,主動、從動鏈輪,凸輪,軸承蓋,搖臂,襯套,止推板,氣門導管,進、排氣門閥座汽車變速箱;各種高低速同步器齒轂及組件,離合器齒輪,凸輪、凸輪軸,滑塊,換擋桿,軸套,導塊,同步環

摩托車零件;從動齒輪及組件,鏈輪,起動棘爪,棘輪,星形輪,雙聯齒輪,副齒輪,變速齒輪,推桿凸輪,軸套,滑動軸承,定心套,從動盤,進、排氣門閥座

汽車、摩托車油泵;各種油泵齒輪、齒轂,各種油泵轉子,凸輪環汽車、摩托車減振器各種活塞,底閥座,導向座壓縮機各種活塞,缸體,缸蓋,閥板,密封環農機產品 各種軸套,轉子,軸承.

5.其他;分電器齒輪,行星齒輪,內齒盤,組合內齒輪,各種不銹鋼螺母,磁極?! ?br />
  發動機上齒輪展示

材料詳解——30CrNiMo8

德國DIN標中30CrNiMo8是調質鋼,相當于我國30Cr2Ni2Mo 。

特性:有較高的屈服強度、抗拉強度和疲勞強度,還有足夠的塑性和韌性。

冶煉方法:一般采用電弧爐和氧氣頂吹轉爐冶煉,要求高的采用爐外精煉、電渣重熔或真空處理、真空感應爐冶煉或雙真空冶煉、合適的熱處理。

化學成分:碳C(0.26-0.34)硅Si(0.4) 錳Mn(0.3-0.6) 磷p(0.035) 硫s(0.035 ) 鉻Cr(1.8-2.2)鉬Mo(0.3-0.5) 鎳Ni(1.8-2.2)

具體應用:廣泛,除了用于壓力較高且波動頻繁的高壓化工容器外,還用于壓力管道、塑料模具、重要的結構等。如東方汽輪機廠FD70A、FD77A型風力發電機組主軸采用優質合金鋼(30CrNiMo8)鍛件制造。

結構分類

一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。

輪齒:簡稱齒,是齒輪上 每一個用于嚙合的凸起部分,這些凸起部分一般呈輻射狀排列,配對齒輪上的輪齒互相接觸,可使齒輪持續嚙合運轉。

齒槽:是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間;端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ,垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。

端面:是齒輪兩端的平面。

法面:指的是垂直于輪齒齒線的平面。

齒頂圓:是指齒頂端所在的圓。

齒根圓:是指槽底所在的圓。

基圓:形成漸開線的發生線作純滾動的圓。

分度圓:是在端面內計算齒輪幾何尺寸的基準圓。

加工方式

漸開線齒輪加工方法有2大類,一個是仿形法,用成型銑刀銑出齒輪的齒槽,是“模仿形狀”的。另一個是范成法(展成法)。

(1)滾齒機滾齒:可以加工8模數以下的斜齒

(2)銑床銑齒:可以加工直齒條

(3)插床插齒:可以加工內齒

(4)冷打機打齒:可以無屑加工

(5)刨齒機刨齒:可以加工16模數大齒輪

(6)精密鑄齒:可以大批量加工廉價小齒輪

(7)磨齒機磨齒:可以加工精密母機上的齒輪

(8)壓鑄機鑄齒:多數加工有色金屬齒輪

(9)剃齒機:是一種齒輪精加工用的金屬切削機床

  未來應用

未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發展,并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經濟可靠。

制造齒輪常用的鋼有調質鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,常用于尺寸較大的齒輪;灰鑄鐵的機械性能較差,可用于輕載的開式齒輪傳動中;球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ;塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方,與其配對的齒輪一般用導熱性好的鋼齒輪。

而齒輪理論和制造工藝的發展將是進一步研究輪齒損傷的機理,這是建立可靠的強度計算方法的依據,是提高齒輪承載能力,延長齒輪壽命的理論基礎;發展以圓弧齒廓為代表的新齒形;研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝; 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布,進行輪齒修形,以改善齒輪運轉的平穩性,并在滿載時增大輪齒的接觸面積,從而提高齒輪的承載能力。
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