變速箱軸的加工工藝中,零件的定位和裝夾時首要考慮的問題。軸類零件加工的定位基準和裝夾主要有以下三種方式:首先,以工件的中心孔定位:在軸的加工中,零件各外圓表面、端面的同軸度,端面對旋轉軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項目,這些表面的設計基準一般都是軸的中心線,若用兩中心孔定位,符合基準重合的原則。中心孔不僅是車削時的定為基準,也是其他加工工序的定位基準和檢驗基準,又符合基準統一原則。當采用兩中心孔定位時,還能夠盡可能多地在一次裝夾中加工出多個外圓和端面。其次、以外圓和中心孔作為定位基準(一夾一頂):用兩中心孔定位雖然定心精度高,但剛性差,尤其是加工較重的工件時不夠穩固,切削用量也不能太大。粗加工時,為了提高零件的剛度,可采用軸的外圓表面和一中心孔作為定位基準來加工。這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類零件較常見的一種定位方法。再次、以兩外圓表面作為定位基準:在加工空心軸的內孔時,不能采用中心孔作為定位基準,可用軸的兩外圓表面作為定位基準。常以兩支撐軸頸(裝配基準)為定位基準,可保證錐孔相對支撐軸頸的同軸度要求,消除基準不重合而引起的誤差。緒聲動力在軸的加工工藝開發上有豐富經驗。因此對齒輪軸的心部要求有一定的強度和韌性,有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力。蘇州汽車齒輪軸
軸和軸承是變速箱里的主要零部件,在設計變速箱軸與軸承時需要考慮以下因素:首先、變速箱軸工作時承受著來自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩,同時還有工作中的轉矩。若剛度不足則會產生彎曲變形,破壞齒輪的正確嚙合,產生過大的噪聲,降低齒輪的強度、耐磨性和壽命。其次,應校核在彎矩和轉矩聯合作用下的軸的強度。齒輪上的徑向力和軸向力使軸在垂直平面內彎曲并產生垂向撓度fc;圓周力使軸在水平面內彎曲并產生水平撓度fs。再次,為了得到足夠的剛度,一般將軸設計的有足夠的強度儲備。還有,對齒輪工作影響很大的是軸的垂向撓度和軸斷面在水平面內的轉角。前者改變了齒輪的中心距并破壞了齒輪的正確嚙合;后者使大小齒輪相互歪斜導致沿齒長方向的壓力分布不均勻。所以,一般要求軸斷面的轉角不大于0.002rad,垂向撓度容許值為0.05~0.10mm,水平撓度容許值為0.10~0.15mm,合成撓度要求不大于0.2mm。另外、為保證工作可靠,對摩擦表面應進行潤滑。軸的表面可進行磷化或硫化處理,以避免其咬住或擦傷;在軸的支承及軸與齒輪間的摩擦表面處應有潤滑油供應。緒聲動力在變速箱軸的設計、制造方面有豐富經驗。電驅動齒輪軸制造產品可分為直齒輪軸、斜齒輪軸、雙聯齒軸、組合齒輪等。
在考慮磨削余量前,首先要合理選擇磨削余量形式。為了讓齒輪的齒形變形量得到徹底的消除,并使齒輪具有一定的磨齒精度,那么一定要合理選擇磨齒余量形式。常用的磨齒留磨余量包括:在齒輪的齒面和齒輪根部位置都保留一定的磨削余量。這種方法的優點在于:齒輪的齒面及其齒輪的根部同時受到了磨削,這不僅使得齒輪的齒面及其根部能夠光滑連接與過渡,還大幅提高了齒輪根部的抗彎曲強度,能夠有效減輕齒輪根部熱應力比較集中的問題。采用這種方法進行滾齒的時候,滾刀無需帶觸角,因此,齒輪的根部位置無需存在挖根量。這種方法的缺點在于:一方面,在砂輪的齒頂部部分存在較大的磨削力,并且,這種方法的生產效率整體偏低。另一方面,采用這種方法會使得齒輪的根部位置存在較大的磨削接觸面,并且冷卻通常不夠充分,因此,時常發生磨糊、磨裂等不良現象,這將嚴重影響齒輪的疲勞強度以及抗彎曲強度,讓齒輪的使用壽命大幅縮短。因此,需要慎重選擇這種磨削余量保留形式。
雖然硬化層深度很重要,但并不是硬化層越深越好。通常情況下增加有效硬化層深有利于提高齒輪承載能力,防止疲勞剝落失效。然而過大的硬化層深會使工藝難度加大、工藝周期增長、畸變增加等諸多問題,造成齒輪生產成本和能源消耗增加。合理的有效硬化層深設計是既要保證過渡區有足夠的強度 防止深層剝落,又不過度設計。 表面硬化齒輪的有效硬化層深與齒輪的強度、可靠性等性能密切相關,是保證齒輪承載能力充分發揮的關鍵。齒輪嚙合過程中齒面接觸時在局部產生的表面壓應力稱為接觸應力,也叫赫茲應力。齒面承載能力與赫茲接觸應力有關,由公式可知,接觸應力的大小取決于外加載荷和齒面當量曲率半徑的倒數。當接觸應力相同時,當量曲率半徑越大所需有效硬化層深就越大。合理設計硬化層深度不僅需要足夠的理論知識,還需要豐富的實踐經驗。齒輪軸是軸和齒輪合成一個整體的, 是指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。
軸承也是變速箱里的重要零部件,它的設計和選擇要考慮以下因素:變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承等。根據結構限制和所承受的載荷特點進行選用。對于圓錐滾子軸承,其優點為直徑較小、寬度較寬,容量大,可承受高負荷和通過對軸承預緊能消除軸向間隙及軸向竄動;其缺點為裝配后需調整預緊,使裝配麻煩且磨損后軸易歪斜,從而影響齒輪正確嚙合。當采用錐軸承時,要注意軸承的預緊,以免殼體受熱膨脹后軸承出現間隙而使中間軸歪斜,導致齒輪不能正確嚙合而損壞。滾針軸承、滑動軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接、并要求兩者有相對運動的地方。對滾動軸承耐久性的評價是以滾動體與滾道表面的接觸疲勞為依據,承受動載荷是其工作的基本特征。滾針軸承常采用滿針結構以提高其負荷能力。設計時應保證合理的間隙,以有利于其正常工作并延長使用壽命。緒聲動力和主流軸承供應商有非常豐富的合作經驗,可以為變速箱選擇合適的軸承。齒輪軸指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。韶關減速箱齒輪軸
在設計中,齒輪軸的運用一般無外乎一下幾種情況。蘇州汽車齒輪軸
磨削加工精度高,需要穩定可靠的刀具和夾具。磨齒的精度很大程度上還依賴于工件的裝夾精度與可靠 性。想要保證工件的裝夾質量,在進行齒輪設計的時候首先就要保證工件能夠被合理裝夾。同時,設計人員要高度重視齒輪裝夾所需定位基準的合理性與準確性,比較好能保證加工基準和測量基準保持一致,如果實在無法保證,也要有合理的參考基準轉換。除此之外,磨齒夾具的設計應盡可能簡單、可靠,相關的連接零件要盡量減少,以盡可能地減少累積誤差的影響。當然,夾具在設備預驗收和驗收時都要認真考察。蘇州汽車齒輪軸
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