齒輪范文10篇

1沖制片齒輪的技術難點

用板、條、帶、卷料一模成形，直接沖制出各種齒型、不同模數和帶孔或不帶孔、輪輻加厚或減薄的圓形、扇形與特定任意形狀的片齒輪等，其沖壓加工的技術難點如下：

(1)齒型沖切面即齒廓嚙合面質量，往往因材質金相組織結構不良、潤滑不到位和模具刃口出現不均勻磨損等因素而使沖件沖切面塌角過大，塌角深度超過25%T；沖切面完好率不足75%，低于Ⅳ級而影響使用；沖切面局部毛刺過大，難以徹底清除；沖切面的整體表面粗糙度值大于RA1.6“m，無后續加工工序時小于RA1.6”m，就無法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齒輪，尤其當t≤0.5mm時，各種精沖方法都難以加工；用高精度普通沖模沖制，沖切面質量，特別是沖切面表面粗糙度值如何減小到符合要求。

(3)小模數片齒輪，如模數m<0.25mm的漸開線片齒輪，其沖裁模齒形沖切刃口，包括凸模與凹模的齒形刃口在沖裁過程中，要承受較大的壓力載荷，容易出現崩刃、壓塌、局部過量磨損……，沖制的工件，齒頂部位塌角大，料厚減薄明顯，而且模數越小減薄越嚴重。在齒頂刃口處過量磨損而失效。也有在齒根圓的位

(4)所有沖制片齒輪的沖模，壽命都很低。多數都置，凸模出現了裂紋。由于齒形模數小，節圓上的齒寬B遠小于零件料厚，沖裁時凸模齒形部位的壓力峰值數倍于凸模的平均壓應力，因而大幅度增加了齒形部位的摩擦力以及由此產生的成倍磨耗，必然導致沖模提前刃磨。

摘要：介紹了精沖片齒輪的工藝方法及模具結構設計，希望能為類似零件模具設計提供參考。

關鍵詞：片齒輪；精沖；工藝分析；模具設計

1沖制片齒輪的技術難點

用板、條、帶、卷料一模成形，直接沖制出各種齒型、不同模數和帶孔或不帶孔、輪輻加厚或減薄的圓形、扇形與特定任意形狀的片齒輪等，其沖壓加工的技術難點如下：

(1)齒型沖切面即齒廓嚙合面質量，往往因材質金相組織結構不良、潤滑不到位和模具刃口出現不均勻磨損等因素而使沖件沖切面塌角過大，塌角深度超過25%T；沖切面完好率不足75%，低于Ⅳ級而影響使用；沖切面局部毛刺過大，難以徹底清除；沖切面的整體表面粗糙度值大于RA1.6“m，無后續加工工序時小于RA1.6”m，就無法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齒輪，尤其當t≤0.5mm時，各種精沖方法都難以加工；用高精度普通沖模沖制，沖切面質量，特別是沖切面表面粗糙度值如何減小到符合要求。

每一支機械手表都有許多小齒輪，而手表要正常運轉，全靠著這些小齒輪的幫助，而抽油機維修隊就是石油隊伍中的小齒輪，他們總是默默奉獻，不畏艱辛的在隊伍背后支持著整個隊伍的運作，用他們的專業維護著每一臺抽油機，當夜深人靜時，人們的紛紛休息的時候，他們依舊奮斗在每一臺抽油機中，只為了保證工程的運作正常，他們沒有華麗的言語能夠形容，因為他們既不美麗，也不偉大。但他們卻用自己的色彩，描繪出一幅幅生動的畫，同時也再創造中把自己升華。他們就是石油公司的抽油機維修隊。

維修隊的苦事藏在心中的。走在石油開采現場，你總能夠看到這樣一群人，他們圍著一臺抽油機，有的爬到高處檢查，有的伏在地上檢測，有的對這臺機器的問題進行分析商量著，然后他們開始著手開干，他們一張張臉上都現象著他們的緊張，因為為了不耽誤整個隊伍的進度，他們的任務就是盡快讓機器恢復正常，這時的他們就如同沒有思想機器人，站在自己的崗位仔細的工作著，認真的對機器問題進行修復。那怕是攀高的危險，那怕是汗如雨下，那怕是冰天雪地，但他們絲毫不敢怠慢，只為了后面開采隊的安全，他們漆黑冷雨殘月而歸那是常事，但他們都深深的牢記著自己的責任，只為將工作做到最好，保障隊伍的運作、保證同事的安全，如果你看到他們歡呼或者微笑，那么一定是他們又一次的戰勝了困難，這就是他們，石油抽油機維修隊，每一臺抽油機都凝聚著工人們辛勤勞動的點滴，再苦再累他們都堅持工作，默默奉獻著自己的青春年華。

猶記得十月國慶節時，在這個黃金時期，大家都放假在家休息了，而抽油機維修隊卻放棄了假期，奮戰在一線，只因全廠的低產低效井需要進行拆卸維修，為了保證假期之后開采能夠正常運作，他們甘愿放棄假期，留在前線工作，當大家都能夠看到家人的時候，他們只能默默的打個電話說一句：工作需要，不能回去。當大家都與家人團聚開懷大笑的時候，他們卻汗流浹背的在機器間忙碌著。為了將工作進度提升，他們自愿每天上前線兩到三個班組，過著早出晚歸的生活，在他們的辛勞下，至今已完成了114口低產低效井的拆卸修理工作，可能我們不能理解這個數字，但這個數字卻包含了他們的汗水和犧牲。

當大家看到華麗表面時，往往容易忽視它背后的小齒輪，而維修工人們卻從未抱怨過什么，因為，他們明白，既然選擇了這個崗位，那么只要一心將它完成就是最大的榮耀，他們甘為公司發展的背后推力，他們努力的創造著奇跡，維修工人們有他們的雙手鑄就著未來，滿身的油污已是他們自豪的標志，布滿風塵的面龐顯示著他的驕傲。

1汽車維修中齒輪技術發展概況

在當前社會背景下，汽車整體數量不斷攀升，普通百姓對于汽車的需求量越來越大，汽車維修技術體現著汽車的可持續發展能力，直接關系著汽車行業的整體發展水平，影響著汽車行駛安全性和構件的工作性能，所以，需要加強對于汽車維修中齒輪技術的研究與應用，了解該項技術，以此來確保汽車維修的有效性，保證汽車駕駛的安全性。根據以往經驗，在汽車維修中齒輪技術包含以下三個方面：第一，具備完善齒輪技術知識的工作人員應該了解各種各樣的齒輪種類，針對不同齒輪的規格、型號等，做到能夠具體區分，更好地為維修實踐與故障排查分析服務。因為目前社會上汽車種類眾多，眾多的汽車種類決定了其擁有不同的種齒輪類型，齒輪規模、型號也各有差異，這會在無形之中加大汽車維修的難度，對相關維修人員是一項比較大的考驗。所以了解齒輪是齒輪技術的首要內容。第二，齒輪切削方法的使用是汽車維修中齒輪技術的重要內容，因為在具體實踐的過程中，為了保證齒輪參數設置的規范性與合理性，保證汽車的穩定性與安全性，加強齒輪結構的科學性，一般需要使用齒輪切削方法，而針對不同汽車現狀的不同齒輪切削方法體現著汽車維修水平。這是促使汽車有效運行的重要技術內容。加強齒輪切削方法的使用，確保其有效性、科學性、安全性，能夠提升汽車維修中齒輪技術的成熟化發展。所以，此項為汽車維修中齒輪技術的重要內容。第三，技術水平高的汽車維修人員還需要在對不同類型的齒輪有一定的了解的基礎上，能夠結合運用其他工具技術、機床技術，提高齒輪加工的工藝水平，促進汽車維修水平的有效提升。汽車齒輪一般有圓錐、圓柱等類型，在具體的維修過程中，會涉及到多種多樣的現實問題，所以需要齒輪技術人員在維修過程中配合使用各種工具，提高工具的應用能力，切實的提高齒輪加工的質量。綜上所述，汽車維修中齒輪技術涉及到了三個方面的具體內容，相關維修人員還需要具體問題具體分析，提出有效化的、具體話的維修方案，促進齒輪技術的穩步提升。

2加強汽車維修中齒輪技術的運用能力，提升汽車維修中齒輪故障處理技術是基本內容

維修技術人員需要根據汽車的具體狀況，對齒輪的故障進行分析與排查。首先需要明確齒輪特點以及使用狀況，而后再與正常的齒輪狀況進行對比，運用先進的工具、技術手段進行故障診斷。可以運用到目前較為流行的故障診斷技術，確定汽車齒輪存在的故障部位以及故障產生的原因，從而進行進一步的汽車維修。汽車維修進行齒輪故障處理，需要運用到計算機技術，在計算機技術的支持下，使齒輪故障處理技術得到有效的運用，通過計算機技術可以構建出ARMA模型。這一模型在齒輪故障處理技術中的應用較為常見，運用該技術可以對汽車齒輪的運行狀態進行分析、采集狀態數據。可以融數據顯示、數據分析以及保存回放等功能為一體，有效的檢測汽車齒輪存在的故障。相關技術人員還需要提升運用ARMA模型的技術能力，豐富齒輪基本理論知識，對模型軟件的數據進行基于理論知識的科學分析，完成對于汽車齒輪狀態以及齒輪故障的排查分析，促進汽車維修水平的提升。加強齒輪故障處理技術還需要相關維修人員運用ARMA模型獲取所需的驅動橋授予相關信息，為汽車齒輪維護工作提供必要的參考數據，優化齒輪故障的處理解決辦法，提升齒輪故障處理技術的水平，延長齒輪的使用年限，從而提高汽車維修的水平。相關維修工作人員需要提高齒輪故障處理技術的利用效率，為齒輪技術的成熟化發展注入生命力。綜上所述，加強汽車維修中齒輪技術的運用能力，提升汽車維修中齒輪故障處理技術是基本內容。

3加強汽車維修中齒輪技術的運用能力，提升汽車維修中齒輪恢復技術是有效手段

相關維修人員需要加強齒輪恢復技術。齒輪恢復技術能夠延長齒輪使用的壽命。在汽車上應用過程中，如果齒輪的使用時間過長，可能會使其性能水平下降，嚴重情況下會出現交通安全事故，所以維修人員需要提升齒輪恢復技術，一方面保證汽車安全行駛，另一方面能夠實現社會資源的可持續利用，促進資源的合理配置。相關維修人員對于磨損較為嚴重的齒輪進行維修，增強其裂紋的修復效果。也可以結合磷化、打磨焊層、拋光等恢復工序進行齒輪恢復操作，提升齒輪恢復技術，達到汽車安全運行的最終目的。維修人員需要結合齒輪箱的實際情況，選擇可靠的焊接材料，加強焊接的有效率。可以運用到高強鋼補焊法等先進的焊接手段，使齒輪箱裂紋得到有效的恢復與處理。如果汽車齒輪發生斷齒，技術人員則可以在虛擬維修接測法的支持下，綜合運用堆焊法拼接法等不同修復方法，加強齒輪的修復效率，保證汽車的有效運行。技術人員在判斷齒輪故障時，可以從汽車行駛過程中轉速異常、汽車外形、汽車產品設計等多方面進行考慮，在維修過程中也需要考慮到這些現實性的因素，綜合提出以及落實解決辦法，有效的進行齒輪修復與處理，提升汽車維修中齒輪修復與處理方面的技術。綜上所述。加強汽車維修中齒輪技術的應用能力，提升汽車維修中齒輪恢復技術是有效手段。

摘要：分析了煤礦機械齒輪斷裂的主要原因，提出了提高煤礦機械故障維修技術水平的可行性措施，比如運用先進的潤滑技術、盡可能地使用新型材料、提高技術人員的專業水平，探討了煤礦機械故障診斷技術的實際應用。

關鍵詞：煤礦機械；齒輪；軸承；故障診斷

在中國經濟的發展歷程中，煤炭資源占到了非常重要的一部分。然而，如何才能保證煤炭品質卻是一個嚴峻的問題，這就需要深度思考煤礦機械的性能問題。由于機械設備的運行時間一般都很長，而且煤礦機械在很惡劣的環境中工作，使得企業對煤礦機械的保養及維護有一定的難度。在這種情況下，要保證機械的穩定運行更是難上加難。相關資料顯示，機械設備中70%的故障是因機械振動引起的，而機械振動又主要是因齒輪問題引發的。機械設備中齒輪起著承受和傳遞載荷的作用，它們的運行狀況會直接影響到設備的整體性能，因此需要對煤礦機械的故障診斷技術進行進一步的優化及運用。

1煤礦機械齒輪斷裂的主要原因

煤礦機械齒輪斷裂的原因主要有：a)軸承的內外圈滾道出現損傷，接觸面不夠光滑，引發齒輪斷裂；b)在工作中軸承受力不均勻，導致斷裂；c)齒輪本身質量不佳，導致抗拉強度不足，嚴重影響齒輪的使用壽命，導致齒輪運行中斷裂；d)齒輪無法承受較強的靜載荷，較薄的位置會受到影響，導致斷裂；e)齒輪運行時間超過壽命周期，導致因過度使用而使得齒輪斷裂；f)齒輪所承受的靜載荷超過自身極限，從而因載荷過大而導致斷裂。由以上斷裂原因可以看出，要延長齒輪的使用壽命，就需要從以下幾個方面做起。a)設計方面。由于礦井使用條件的限制，如何保證在齒輪外形尺寸一致的情況下提高每一個齒輪的強度，延長其使用壽命是一個很重要的問題。在一些特定的情況下，齒輪所承受的沖擊載荷要求齒輪彎曲極限應力達到1200MPa，接觸耐久性極限強度增加到1600MPa[1]。要達到這樣的標準，就需要準確計算載荷、修正強度計算公式、選擇合適的材料、運用良好的加工和處理工藝，進一步優化齒輪的設計參數，主要包括表面光潔度、硬度、嚙合參數、裝配要求等，并進一步提高標準。b)制造過程方面。煤礦機械使用的齒輪大多數是低速重載齒輪，對強度的要求比較高，因此在制造齒輪的過程中，應該少用鑄鋼制作，多用鍛鋼；對于一些大齒輪，使用鍛鋼制作有較大的難度，此時可以利用鑄鋼齒輪的輪芯鑲嵌鋼齒圈組合件，而且要注意鍛鋼的鍛造過程中鍛造比要大于3[2]。另外，不管是鍛件還是鑄件，都要對其品質進行嚴格的把控，并且要對其進行超聲波探傷，確保產品質量達到既定標準要求。c)注重改善齒輪的熱處理技術。齒輪表面硬度和剪切強度決定了煤礦機械的承載能力。對于齒輪硬化處理，可以采用深層滲碳淬火的方法，利用深層滲碳淬火，得到性價比相對較高的齒輪芯部硬度。齒輪齒面的含碳量必須控制在0.8%～1%。滲碳齒輪經過淬火和回火后，要求表面硬度為HRC62，消除齒輪的殘余內應力，可以將碳的滲入深度控制在0.2mm以內，這樣不僅能保證齒輪表層得以硬化，還能產生壓應力。采用這種工藝時，單單滲碳齒輪的強度極限應力就可以提高13%以上。熱處理過后，還要進行人工時效處理，消除熱處理過程中產生的內應力。對齒輪表面進行熱處理后，還應該對齒輪齒面和齒根做噴丸強化處理。噴丸強化處理的過程要嚴格按照其要求工藝進行操作。因為噴丸強化處理不僅可以使齒根的彎曲疲勞強度變得更高，還可以有效阻止裂紋出現，使齒輪的載荷小于外加載荷，這樣既可以有效減少破壞，又可以極大地提升耐久性。除此之外，齒輪噴丸強化處理還可以有效消除加工過程中出現的一些刀痕和磨削導致的缺陷。根據經驗判斷，經過噴丸強化處理后的齒輪與沒有經過噴丸強化處理的齒輪相比，壽命顯著延長，大量的統計資料表明，壽命可以延長6倍以上[3]。d)齒輪的安裝和使用過程。在使用過程中必須注意相關的操作規范和技術要求，尤其是在安裝、更換、檢修齒輪時，要注意齒輪軸心的中心距、平面度和水平度等重要參數，一定要保證這些參數滿足標準要求。在檢修過程中，如果齒輪的磨損較大，或者已經損壞，要盡可能地按照原有的安裝方法合理地調整齒輪的安裝位置，確保齒輪正常嚙合。齒輪不可以單換，要對相應的齒輪進行成對更換。在使用過程中，要注意齒輪的潤滑。在齒輪相關結構的設計過程中，應充分考慮齒輪的潤滑情況，但同時也不能忽視齒輪的維護過程。在煤礦機械傳動中，使用的基本都是低速重載齒輪，這種齒輪要求有更高的接觸應力，因此一定要保證其接觸表面不能有局部的彈性形變。輪齒在共軛嚙合過程中，除了切點附近的部位以外，其余都是滾動和滑動運行，這樣更加符合彈性流體動力潤滑理論。目前，中國煤礦機械設備的事故率仍較高，煤炭生產和運輸過程中仍存在較多問題。在煤礦機械的運行過程中，故障出現最多的原因就是機械齒輪失效。因此，對各種齒輪的失效形式及原因進行相應的分析和討論，對于改善煤礦機械設備事故率高的狀況有非常重要的現實意義。

2提高煤礦機械故障維修技術水平的可行性措施

模具是工業生產上通過注塑、吹塑、擠出、壓鑄、鍛壓成形、冶煉、沖壓等成形方法獲得所需工業產品的各種模子和工具的統稱。齒輪作為重要的傳動件，在各行各業中得到了廣泛的應用。齒輪成形按加工方式分為無切削加工和有切削加工兩大類，其中無切削加工主要包括熱軋、冷軋、精鍛、粉末冶金等新成形工藝，該類成形方式需要齒輪模具；有切削加工主要包括成形法和展成法等成形方式。齒輪模具是齒輪制造成形過程中的重要組成部分，直接影響齒輪成形精度和疲勞壽命，因此對齒輪模具進行相關研究顯得尤為必要。基于其他學者對齒輪成形模具的研究，以某齒輪模具為研究對象，運用模具建模軟件UG對齒輪模具進行設計，運用有限元仿真軟件ANSYSWorkbench對設計的齒輪模具進行有限元仿真，為齒輪模具優化設計及仿真分析提供參考。

1模鍛齒輪分析

（1）齒輪結構特性研究對象為某帶偏心軸的直齒圓柱齒輪，該類齒輪廣泛應用于煤礦機械、汽車、工業品生產機械設備中，帶偏心軸的直齒圓柱齒輪主要用于實現特殊軌跡的齒輪傳動系統中，要求傳動平穩可靠、齒輪精度高、振動噪聲小。帶偏心軸的直齒圓柱齒輪三維模型及主要二維尺寸如圖1所示。為了獲得圖1所示的帶偏心軸的直齒圓柱齒輪，需要對齒輪材料和模鍛模具材料進行選型和分析，同時對齒輪模鍛成形模具進行精確設計和優化。（2）齒輪及模具材料選型及特性根據帶偏心軸的直齒圓柱齒輪形狀，結合齒輪實際使用工況，選取齒輪精度為7級，齒輪要求有較高的強度和剛度，綜合力學性能和耐磨性優良，自潤滑性好，耐疲勞和耐熱性好。選取齒輪模鍛坯料材料為40Cr，模鍛模具材料為H13模具鋼，齒輪及模具材料特性如表1所示。

2齒輪模具設計

為了提高加工效率及保持模鍛力均衡，在模具設計中考慮同時加工2件帶偏心軸的直齒圓柱齒輪，比單件加工生產效率提高了1倍。齒輪模鍛模具主要由模鍛上模、定位銷、模鍛下模等零部件組成，運用專業三維模具建模軟件UG建立由模鍛上模、定位銷、模鍛下模等零部件組成的直齒圓柱齒輪模鍛模具三維模型如圖2所示。根據圖2，結合模具設計原則和工作原理，得到帶偏心軸直齒圓柱齒輪模鍛模具的主要二維尺寸如圖3所示。

3有限元建模及工況添加

摘要：行星減速器齒輪軸是行星重要的組成部分，主要用于行星減速，連接發動機與減速器齒輪，主要起到傳輸動力以及減速的作用。行星減速器齒輪軸又簡稱為軸，隨著我國工業的發展，科學技術的進步以及綜合國力的提高，我國的行星減速器技術也得到十足的提升，但隨著時代的改變，我們對于行星減速器熱處理技術以及機械加工工藝的要求也越來越高。

關鍵詞：行星減速器；齒輪軸；熱處理技術；加工工藝

我們知道行星減速器主要用于行星的減速作用，是連接傳動裝置傳輸減小動力的主要裝置，而齒輪軸是行星減速器中最為重要的裝置。齒輪軸性能的好壞以及機械加工工藝是否精湛直接關系到行星系統的安全，因此我們對于行星減速器的要求很高。在行星減速器的制作工藝過程中，行星減速器齒輪軸的熱處理技術以及機械加工制作工藝是判定行星減速器質量好壞的關鍵因素。在我們日常的生產工作中，通過科學的理論以及不斷地實踐總結，我們通過三級行星減速器的加工制作工藝，能夠準確的分析出減速效果，保證傳輸動力的精確度，并且使用壽命比傳統技術制造的壽命要延長。因此，筆者在實踐總結中，本文重點介紹行星減速器齒輪軸的熱處理與機械加工工藝研究。

一、行星減速器技術簡介

行星齒輪減速機又稱為行星減速機，伺服減速機。在減速機家族中，行星減速機以其體積小，傳動效率高，減速范圍廣，精度高等諸多優點，而被廣泛應用于伺服電機、步進電機、直流電機等傳動系統中。其作用就是在保證精密傳動的前提下，主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。行星齒輪減速機主要傳動結構為：行星輪，太陽輪，內齒圈。行星減速機因為結構原因，單級減速最小為3，最大一般不超過10，常見減速比為：3/4/5/6/8/10，減速機級數一般不超過3，但有部分大減速比定制減速機有4級減速。相對其他減速機，行星減速機具有高剛性、高精度(單級可做到1分以內)、高傳動效率(單級在97%-98%)、高的扭矩/體積比、終身免維護等特點。因為這些特點，行星減速機多數是安裝在步進電機和伺服電機上，用來降低轉速，提升扭矩，匹配慣量。行星減速機額定輸入轉速最高可達到18000rpm(與減速機本身大小有關，減速機越大，額定輸入轉速越小)以上，工作溫度一般在-25℃到100℃左右，通過改變潤滑脂可改變其工作溫度。精密行星減速機因搭配伺服電機所以背隙等級(弧分)相當重要，不同背隙等級價格差異相當大，行星減速機可做多齒箱連結最高減速比達100000。

二、行星減速器工作原理與齒輪軸性能分析

摘要

我國機械工業迅速發展的今天，每年所生產的齒輪數以千萬計，而加工時由于機床，刀具及工件系統的影響，被切齒輪的齒形會產生一定的誤差。這個誤差如果不能控制在一定范圍內，將會影響齒輪傳動的平穩性，并引起噪音和振動。因此對齒形誤差進行測量是評定齒輪質量的一個重要方面。同時還能從中分析出產生誤差的原因，并研究出提高質量的措施。

隨著科學技術和制造業的發展，許多機器和設備所需的動力速度愈來愈大，因而對齒輪的精度要求也將越來越高。一些老式的齒輪測量儀已經跟不上時代的步伐，但在其基礎上，通過某些方面的改進，可使之重新煥發青春，以免過早淘汰。

本次設計的目的是對一臺單盤式漸開線檢查儀進行改裝，以改善其功能。

原來的單盤式漸開線檢查儀，存在著諸多不足，在設計過程中，我著重考慮了以下三個方面的不足：

一、定位裝置采用圓錐定位，限制了儀器只能測量帶孔齒輪，而對帶軸齒無能為力。

摘要:弧齒錐齒輪的精確3D幾何模型是虛擬裝配、接觸性能分析和精密測試的基礎。由于弧齒錐齒輪齒面屬于復雜曲面，形狀和結構較復雜，當今的齒面成型技術還不成熟，以至于齒面無法精確成型。為提高齒面成形精度，研究一種快速精確的齒面成形方法。以齒輪嚙合原理為理論依據，MATLAB為主要運算工具，精確輸出齒面點三維坐標;采用3D建模軟件SolidWorks進行三維建模。結果表明:該方法可以提高齒輪齒面的精度。

關鍵詞:弧齒錐齒輪;齒面成形;建模

弧齒錐齒輪正朝著高速、重載和輕量化的方向發展。長期以來，可用于螺旋錐齒輪的齒面類型受到限制，并且型號很少。齒輪齒面的形狀取決于所用機床刀具的形狀，嚴重影響了工業設備的進一步發展應用［1］。目前可查到的文獻，主要通過分析齒面的幾何設計、加工制造及接觸，實現齒面優化，提高齒面的承載能力。但尚未查到關于提高齒輪傳動性能的研究。弧齒錐齒輪的嚙合過程和齒面形狀極為復雜，因此其建模過程異常困難。該方法和一般齒輪的共軛曲面成形理論不同，它以齒輪的嚙合理論為基礎，運用MATLAB作為運算輔助工具，利用三維軟件Solid-Works進行三維繪制，以研究一種快速精確的齒輪齒面設計方法。該方法的研究有利于推進弧齒錐齒輪制造工藝的發展和進行齒輪有限元分析［2］。

1齒面成形機制

1.1齒輪的嚙合方程

2個齒輪相互嚙合傳動的基本要求是齒輪2個相互接觸的齒面必須相切于空間的某一點，如圖1所示。分別設置S1和S2為齒輪相互嚙合的2個齒面，且相切于點M，無論2個齒面如何運動，點M都在2個運動曲面上。這2個齒面S1和S2上分別有坐標系σ1和σ2，并隨著齒面的運動而運動。在曲面S1和S2上分別設置徑向矢量r1和r2、法向矢量n1和n2，設置O1和O2分別為坐標系σ1和σ2的原點，則由O1到O2徑向矢量m=O1O2［3］。根據齒輪的嚙合原理，切點M處的2個曲面必須滿足接觸并且相切的要求，則有如下方程組當齒輪的2個接觸齒面在點M處接觸時，條件是上述方程組中的第1個公式;當2個齒面在點M處相切時，條件是上述方程組中的第2個公式［4］。齒輪在旋轉過程中要達到嚙合狀態，必須滿足方程組(1)。采用相對微分的方法，對接觸點的曲率、速度進行轉換，在齒面嚙合接觸的位置，還需要滿足以下條件:v12·n=0(2)該方程的物理含義:2個運動表面的法向子速度必須相等，以確保2個運動表面連續嚙合。否則，這2個表面將在下一刻分離或彼此嵌入，但這是不被允許的［5－6］。在弧齒錐齒輪2個相互接觸嚙合的齒面，無論是線接觸還是點接觸均應同時滿足公式(1)和公式(2)［7］。

傳統齒輪加工機床的運動關系復雜，以滾齒機(或蝸桿砂輪磨齒機)為例，在齒輪機床中存在著展成分度鏈、差動鏈、進給傳動鏈等。調整既復雜又費時。快速趨近、工進、快退的位置和距離都需要精心調試或試切才能完成，且需要的輔件多。

為了提高齒輪加工精度和加工效率，到了20世紀80年代以后，國內外開始對齒輪加工機床進行數控化改造和生產數控齒輪加工機床。特別是近年來，由于微電子技術的迅速發展和以現代控制理論為基礎的高精度、高速響應交流伺服系統的出現，為齒輪加工數控系統的發展提供了良好的條件和機遇。我們將齒輪加工系統分為全功能和非全功能兩大類。

差動掛輪箱

非全功能齒輪加工數控系統的結構

配這類數控系統的機床進給軸為數控軸，多采用伺服系統。由于80年代齒輪加工數控化剛開始起步，當時數控技術無法滿足齒輪加機床展成分度鏈的高同步性的要求,因此展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械傳動。這種數控加工方式，調整比機械式齒輪加工機床要方便的多。它們可以通過幾個坐標軸的聯動來實現齒向修形齒輪的加工，省去了傳統加工修形齒輪所需要的靠模等裝置，提高了生產率和加工精度。但是這類齒輪加工數控系統屬經濟型數控系統，由于其展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械式，齒輪加工精度取決于機械傳動鏈的精度。目前這種齒輪加工數控系統多用于對現有機械式齒輪加工機床的數控改造。

全功能齒輪加工數控系統的結構