等高齿弧齿锥齿轮加工工艺研究,青特集团有限公司/刘书隆高长宏等高齿弧齿锥齿轮工艺研究随着我国公路条件的改善,物流行业对车辆性能要求的变化,重型载货汽车车桥齿轮正向作高载荷、大转矩、轻量化、低噪声、宽速比、长寿命和低成本的方向发展。而单级减速的等高齿轮弧齿锥齿轮更因为传动效率高、承载能力大、成本低、油耗低而成为当今重型汽车后桥齿轮的发展趋势。我公司为此开发了各种系列的小速比、大转矩的弧齿锥齿轮,以469型号为例,相应的延伸速比就有8:37、9:37、10:37、11:37、12::37、13:37等。随着主动齿轮齿数的增加,在保证输出转矩不变的前提下,输入转矩随之增加,这对主动齿轮的强度有了更高的要求。因此,在齿轮材料选取时,从材料性能、制造成本、原材料价格等方面综合考虑,主、从动齿轮均采用22CrMoH。毛坯质量控制22CrMoH属于Cr―Mo系高强度齿轮钢,相当于日本牌号SCM822H,化学成分见表1。C元素与合金元素含量偏高,其淬透性和带状组织不易控制。在奥氏体化条件一定的条件下,淬透性取决于钢的含碳量和合金化程度;合金元素偏析产生的枝晶偏析,以及碳元素分布的不均匀,在连铸坯轧制和热处理后分别形成一次带状和二次带状。表122CrMoH钢的化学成分(质量分数/%),,,??,,?;心部有高的综合力学性能和抗冲击能力;齿根有高的抗弯曲疲劳的能力,需要严格控制毛坯质量。由于各钢厂原材料、冶炼工艺、合金成分添加量等的不同,生产22CrMoH材料性能存在很大差异。选用时,应充分考虑其淬透性、渗碳层塑性、回火尺寸稳定性、过热敏感性、防变形开裂倾向、高的冲击韧性等,并对其化学成分、含氧量、夹杂物、低倍组织、晶粒大小、淬透性、带状组织等进行严格控制。1)22CrMoH钢的化学成分应符合表1中的要求;2)含氧量?%;3)非金属夹杂物按GB10561中JK分级标准检验,达到A?,B?2,C?1,D?1;4)晶粒度按YB/T5148标准,经930?6h渗碳后空冷后,奥氏体晶粒度按YB/T5148标准评定不粗于五级;5)钢的淬透性试验按GB/T225标准中有关规定执行。对原材料进行(910?10)?正火后,在(925?5)?进行端淬试验,端淬硬度范围J15=33,38HRC,同炉钢中最大离散值不得大于4HRC。6)低倍组织按GB/T3077标准中有关规定执行,按GB/T1979标准检验。一般疏松、中心疏松和偏析均不得大于三级;7)带状组织按GB/T13299标准不大于三级。:等高齿和收缩齿,也称为奥利康齿制和格里森齿制。目前,收缩齿在国内广泛使用,主要是因为收缩齿的接触区敏感性低,在加工及装配误差比较大的情况下,仍能够满足接触区和噪声的要求,符合中国的国情。随着国际技术交流的日益广泛,国外先进技术和自动化设备的引进,机械加工精度和装配精度完全能够满足产品要求。等高齿在国外已经广泛应用的齿制,近几年在国内迅速发展,并得到很多齿轮生产厂和主机厂的认可。原因主要有:一是国外铣齿设备大量引进,尤其是德国的奥利康和美国的格里森设备的引入,六轴联动,线m/min,全工序加工,效率高;二是干切技术的发展,采用国产材料、国产***及涂层,完全能够满足生产和质量要求,成本降低,现场干净整洁;三是与五刀法相比,采用两台设备的生产线布局,现场井然有序,减少运输浪费;四是仅采用热后研齿法,即可保证低噪声的要求。但是等高齿也有其缺点:其接触区敏感性太高,在相关件加工精度和装配精度无法保证的情况下,需要反复调整,装配效率降低;无法磨齿,传动精度低,不适合在传动精度要求高的设备上使用。,世界上生产全套弧齿锥齿轮数字化闭环系统的机床厂家主要有两家:德国克林贝格-奥利康公司和美国格里森公司。其设备均可实现等高齿、收缩齿的加工转换;均可开发有针对自身设备的齿轮设计、机床加工、测量软件,即KIMOS和Gleason软件;均可实现数字化闭环系统的设计、加工和测量。采用这两种软件进行设计时,只需要输入转矩、齿数、节圆直径、中点螺旋角、压力角、偏置距、安装距等参数即可实现齿轮的设计,通过Easeoff对齿长方向接触区位置、齿高方向接触区位置、齿长方向鼓形量、齿高方向鼓形量、内对角变量等进行调整。同时,通过对一些给定参数的修正,实现相互转化,从而加工出完全匹配的产品。为达到对主动齿轮和从动齿轮相同强度或者相同寿命的要求,采用KIMOS或Gleason软件对中重载汽车驱动桥弧齿锥齿轮进行设计