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精滾齒齒輪加工特性

發(fā)表時(shí)間:2022-06-08   網(wǎng)址:http://www.runjingde.cn/    編輯:一同傳動(dòng)

  表面結(jié)構(gòu)計(jì)算方法可用于齒輪精加工滾齒工藝的設(shè)計(jì)。通過(guò)了解工藝和刀具設(shè)計(jì)的特征偏差的高度,可以將每個(gè)參數(shù)設(shè)定為經(jīng)濟(jì)或技術(shù)最佳值。在此基礎(chǔ)上,對(duì)已完成的滾齒的加工行為進(jìn)行了討論。因此,制造了兩組具有不同表面結(jié)構(gòu)的齒輪,然后根據(jù)DIN14635,在試驗(yàn)臺(tái)上研究與點(diǎn)蝕有關(guān)的載荷承載能力。圖10給出了齒輪的幾何數(shù)據(jù),兩個(gè)齒輪副的粗加工是用fa=2.0mm的軸向進(jìn)給和vc=120m/min 的切割速度完成的。之后,在精加工切削中去除在齒輪側(cè)面上的T2=0.1mm的坯料。由于已修改的刀具輪廓,在精加工切削中沒(méi)有加工齒根。在這兩個(gè)齒輪組中,修整期間的切割速度設(shè)定為Vc=400m/min,這是齒輪精加工中的現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)。

  為了研究不同表面結(jié)構(gòu)的影響,在第一個(gè)精齒輪加工工藝過(guò)程中,使用了一個(gè)帶有15個(gè)槽的滾刀。該刀具的設(shè)計(jì)與fa=1.16mm的軸向進(jìn)給組合導(dǎo)致的最大偏差是由于 δx=1.0?m的進(jìn)料標(biāo)記引起的最大偏差。展成切削引起的偏差幾乎相同(δy = 1.05 ?m)。作為第二步,工藝和刀具設(shè)計(jì)的軸向進(jìn)給量為0.8mm和一個(gè)有21個(gè)槽的滾刀,由此引起的最大變動(dòng)量為 δx = δy = 0.5 ?m。兩組齒輪滾刀后的熱處理是低壓滲碳和高壓氣體淬火,采用這種熱處理方法,可以實(shí)現(xiàn)齒輪的全干切加工。


  在DIN 14635齒輪試驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)齒面接觸疲勞的研究(如圖10右側(cè)所示)。該試驗(yàn)臺(tái)的齒輪軸向距離為91.5mm。通過(guò)機(jī)械負(fù)載離合器,可以將齒輪組傳遞到規(guī)定的扭矩。摩擦損失由轉(zhuǎn)速n=1500 min-1,轉(zhuǎn)矩T=480 nm的電機(jī)補(bǔ)償。所有的研究都是用FVA 3 +4%A99參考油在T=90°C的溫度下進(jìn)行的。當(dāng)點(diǎn)蝕的表面超過(guò)4%時(shí),即達(dá)到每次載荷試驗(yàn)的終點(diǎn)。

  兩組齒輪的模擬特性偏差以及齒輪的壽命如圖11所示。壽命的結(jié)束由達(dá)到的載荷循環(huán)數(shù)來(lái)確定,在這些循環(huán)中,50%LC 50的齒輪失效。為了確定齒輪的表面結(jié)構(gòu),采用了在SPARTApro中實(shí)現(xiàn)的仿真方法。


  利用Weibull分布網(wǎng)格和根據(jù)Weibull和Gabner進(jìn)行概率計(jì)算的方法對(duì)LC 50進(jìn)行了評(píng)估。在對(duì)每個(gè)變體進(jìn)行三次負(fù)荷循環(huán)試驗(yàn)后,兩個(gè)齒輪組的負(fù)載循環(huán)LC 50幾乎相同。具有較高特征偏差的變體的壽命為L(zhǎng)C_(50)=3.89百萬(wàn)次負(fù)荷循環(huán),而另一個(gè)變體的壽命為L(zhǎng)C_(50)=3.96百萬(wàn)次。在所有試驗(yàn)中,兩種變體齒廓缺陷的大小幾乎相同。如圖11所示,齒側(cè)面有代表性的圖片。結(jié)果表明,從δx=δy=0.5?m增加到δx=δy=1.0?m的工藝特性偏差對(duì)成品點(diǎn)蝕強(qiáng)度幾乎沒(méi)有影響。


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