太仓精密齿轮加工在西方,公元前300年古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。希腊著名学者亚里士多德和阿基米德都研究过齿轮,希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子,使它与销轮啮合,他把这种机构应用到刻漏上。这约是公元前150年的事。精密齿轮加工生产在公元前100年,亚历山人的发明家赫伦发明了里程计,在里程计中使用了齿轮。公元1世纪时,罗马的建筑家毕多毕斯制作的水车式制粉机上也使用了齿轮传动装置。到14世纪,开始在钟表上使用齿轮。东汉初年(公元 1世纪)已有人字齿轮。三国时期出现的指南车和记里鼓车已采用齿轮传动系统。晋代杜预发明的水转连磨就是通过齿轮将水轮的动力传递给石磨的。史书中关于齿轮传动系统的最早记载,是对唐代一行、梁令瓒于 725年制造的水运浑仪的描述。北宋时制造的水运仪象台(见中国古代计时器)运用了复杂的齿轮系统。明代茅元仪著《武备志》(成书于1621年)记载了一种齿轮齿条传动装置。1956年发掘的河北安午汲古城遗址中,发现了铁制棘齿轮,轮直径约80毫米,虽已残缺,但铁质较好,经研究,确认为是战国末期(公元前3世纪)到西汉(公元前206~公元24年)期间的制品。1954年在山西省永济县蘖家崖出土了青铜棘齿轮。参考同坑出土器物,可断定为秦代(公元前221~前206)或西汉初年遗物,轮40齿,直径约25毫米。关于棘齿轮的用途,迄今未发现文字记载,推测可能用于制动,以防止轮轴倒转。1953年陕西省长安县红庆村出土了一对青铜人字齿轮。根据墓结构和墓葬物品情况分析,可认定这对齿轮出于东汉初年。两轮都为24齿,直径约15毫米。衡阳等地也发现过同样的人字齿轮。早在1694年,法国学者PHILIPPE DE LA HIRE首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年,法国人M.CAMUS提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯滚动时,与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的,这就是CAMUS定理。它考虑了两齿面的啮合状态;明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年,瑞士的L.EULER提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来,SAVARY进一步完成这一方法,成为EU-LET-SAVARY方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是ROTEFT WULLS,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年,德国工程师HOPPE提出,对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形,从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。
生产精密齿轮加工变速器齿轮经常在高转速、高负荷、转速和负荷不断交变的情况下工作。齿轮除了由于正常磨损外,还会由于润滑油品质、润滑条件不良、驾驶操作不当、维修时齿轮装配相互啃合位置不当等原因,均会造成齿轮冲击,轮齿啃合得不好以及起步抖动等,都会加速齿轮的磨损和损伤。生产精密齿轮加工齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的,这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性;由于齿轮形状复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。变速器齿轮常用材料为锻钢。
精密齿轮加工价格随着国外先进车型的引进,各种齿轮钢的国产化使我国的齿轮钢水平上了一个新台阶。德国的Cr-Mn钢,日本的Cr-Mo系钢,和美国的SAE86钢满足了中小模数齿轮用钢。国产载货汽车齿轮有的采用美国牌号SAE8822H钢,如8t和10t桥用圆锥齿轮采用SAE8822H,该钢的主要化学成分(质量分数,%)为0.19~0.25C,0.70~1.05Mn,0.15~0.35Si,0.35~0.75Ni,0.35~0.65Cr,0.30~0.40Mo。文献认为,控制淬透性是解决齿轮畸变问题的关键。为减少畸变应选用Jominy淬透性带宽在4HRC以下的H钢。采用H钢的齿轮热处理后精度(接触区)比普通钢高70%~80%,使用寿命延长。因此,工业发达国家先后规定了渗碳合金结构钢的淬透性带。生产精密齿轮加工根据需要将淬透性带限制在很窄的范围(4~5HRC)。1)在德国订货时,可以要求钢材的淬透性能在给定的范围内,也可以要求缩窄淬透性能的钢材。17CrNiM06非常适合制造大模数重负荷汽车齿轮,该钢主要化学成分(质量分数,%)为0.15~0.20C,0.40~0.60Mn,1.50~1.80Cr,0.25~0.35Mo,1.40~1.70Ni。此钢在我国已开始生产和使用。文献认为,在17CrNiM06钢齿轮渗碳过程中,在适当降低渗碳后期碳势的同时加快渗碳后的冷却速度,由空冷改为风冷,阻止大块碳化物的形成,然后在630cC进行高温回火,以析出部分合金碳化物,为的是在820℃二次加热淬火时减少残留奥氏体量,最终获得较好的金相组织。2)奥地利"Styer"重型汽车厂要求淬透性带宽为7HRC。3)日本中重型货车,如“日野”牌KB222型载重9t汽车和“日产”牌CKL20DD型载货8t汽车的变速器齿轮及后桥齿轮广泛采用Cr-Mo系钢,如SCM420H和SCM822H钢,相当于我国国产化20CrMnMoH和22CrMoH钢。
太仓生产精密齿轮加工齿轮减速箱的齿轮在传递载荷时会产生热变形,这是由于齿面间高速滚滑产生的摩擦热量,另外齿轮高速旋转摩擦鼓风及轴承摩擦等也产生热量,这些热量有一部本被冷却油循环带走,通过油气空间向外辐射散热,经热平衡后余下热量就留在齿轮体内。使齿轮温度上升,产生变形。精密齿轮加工价格对于高速宽斜齿轮减速箱,由于温度高且沿齿轮分布不均匀,引起热胀不匀致使螺旋线偏差,因此,即使在装配时齿面接触均匀,但在运转时,载荷沿齿宽的分布仍会不均匀。由齿轮温度场一些实验指出,对于直齿轮减速箱,通常在齿宽中央部委高些,而齿的两端由于散热条件较好,温度相对低些。而斜齿轮减速机最高温度的部位有些偏移,这种现象是由于润滑油从啮合起始一端轴向流动到另一端,热油引起距啮出端侧约1/6的齿宽处温度最高造成的。影响载荷分布的还有齿轮螺旋角误差,齿轮箱体,机架变形,轴承间隙受载荷作用方向引起轴心偏移及齿轮体高速旋转离心力引起径向位移等因素,也应予以考虑。
生产精密齿轮加工价格进行简易诊断的目的是迅速判断齿轮是否处于正常工作状态,对处于异常工作状态的齿轮进一步进行精密诊断分析或采取其他措施。当然,在许多情况下,根据对振动的简单分析,也可诊断出一些明显的故障。价格精密齿轮加工齿轮的简易诊断包括噪声诊断法、振平诊断法以及冲击脉冲(SPM)诊断法等,最常用的是振平诊断法。振平诊断法是利用齿轮的振动强度来判别齿轮是否处于正常工作状态的诊断方法。根据判定指标和标准不同,又可以分为绝对值判定法和相对值判定法。