齿轮减速机加工优化工艺探讨

王东天

（哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 黑龙江哈尔滨 150066）

齿轮减速机加工优化工艺探讨

王东天

（哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 黑龙江哈尔滨 150066）

齿轮减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。减速机齿轮加工作用是通过机械传动装置来降低电机的转速。增加转矩。好的齿轮减速机齿轮材料将在很大程度上影响一台机器的使用寿命，而材料的不同，齿轮减速机的制作成本也会有很大不同，这也是目前市面上齿轮减速机价格参差不齐的原因之一，而不同的制造工艺也会对一台齿轮减速机的制造成本及性能造成很大影响。

齿轮；加工

齿轮是减速机行业主要的基础传动元件，通常每台减速机中有2～6个齿部，齿轮的质量直接影响减速机的噪声、平稳性及使用寿命。同时，由于影响其噪声、平稳性及使用寿命最重要的因素就是齿轮。一个有着质量优良的部件的减速机齿轮加工会给你带来更长的使用寿命，构建更安静的使用环境。

1 齿轮减速机齿轮加工工艺

（1）锻造制坯。锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上，下砥铁之间，施加冲击力或压力特产，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种加工方法。采用通用工具或直接在锻造设备的上下砧之间进行的锻造，称为自由锻造。热模锻是高端减速机广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。

（2）正火。正火是将钢材或各种金属机械零件加热到临界点Ac3或Accm以上的适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，得到珠光体基体组织的热处理工艺。正火工艺多用于制造负荷较轻的齿轮。如某些机床挂轮、农机具齿轮等。一些大模数齿轮也常采用这种工艺，如矿山机械齿轮等，因齿轮齿面硬度低，在传动过程中常出现齿面磨损、划伤和胶合损伤等情况。将钢加热至30～500℃，保温一段时间后在空气中冷却，这种热处理操作叫正火。正火处理可消除齿轮内部过大的应力，增加齿轮的韧性，改善材料的切削性能。正火处理常用于含碳量0.3～0.5%的优质碳钢或合金钢制造的齿轮。

（3）车削加工。为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。

（4）热处理。基本工艺为先调质处理，再对齿部做高频处理，最后进行回火处理。现在热处理工艺水平提高很多，且成本也不高，软齿面的齿轮已经很少用了，建议用硬齿面的齿轮。减速机齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可少的。公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满意的热处理效果。齿轮减速机对的承载能力除了决定于齿面硬度外，同时还与齿轮对的硬度差和齿面金相组织有关，而小齿轮调质及大齿轮正火的热处理配合方式，比大小齿轮均采用调质的使用寿命高。一般采用43CrMo或者35CrMo，调质硬度：齿轴290～323HB，大齿轮255～286HB。减速电机中齿轮的热处理方式议采用单齿中频埋油淬火，此方法能在大幅度提高减速电机中齿轮精度和密度的同时，不会对齿轮的材质找成影响。

（5）磨削加工。减速机根据齿面硬度的大小，通常人们将齿轮传动分为两类，即硬齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。选择那种齿轮传动要根据设计要求，两种齿轮传动各有利弊，但有于硬齿面传动载荷大，使用寿命长，备广泛的应用。加工工艺主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。通常减速的方法有很多，但最常用的方法是以齿轮来减速，可以缩小占用空间及降低成本，所以也有人称减速机为齿轮箱.通常齿轮箱是一些齿轮的组合，因齿轮箱本身并无动力，所以需要驱动组件来传动它，其中驱动组件可以是马达，引擎或蒸汽机等。

2 减速机齿轮加工时需要注意的事项

（1）正确选择润滑油。在减速机的齿轮加工时，不同的润滑油的使用不仅会对整个加工效率，质量造成一定影响，同时也会对加工成本及制造齿轮减速机齿轮的设备磨损有一定影响。在齿轮减速机的齿轮加工时，需要灵活的对各种不同型号的润滑油进行选择。如：在加工尼龙、铜和铸铁材料的齿轮时，不需使用冷却润滑液，但对各种钢质齿轮的切削，必须选用合适的冷却润滑液。

（2）定位、安装和基准。①要定位。齿轮减速机齿轮零件在进行机械加工时，必须先把零件放在机床上（有的用夹具，有的按画线），使它在夹紧前就占有正确的位置。②安装。齿轮减速机齿轮零件在定位后，还不能承受加工时的切削力，为了使它在加工过程中保持正确的位置，还必须把它压紧夹牢。零件从定位到夹紧的整个过程称为安装。零件安装的好坏直接影响废品率的大小。③基准。面、线或点都可以作为依据，即基准。按其作用的不同，基准分设计基准和工艺基准两大类。工艺基准是为生产目的而选定的，它在制造零件和装配机器的过程中起作用。设计基准是设计图上用以确定图形位置的点、线或面。例如，画一个圆的基准是圆心，画一个圆柱的基准是中心线，画一个立方体的基准是面。

3 结束语

总之，在目前用于传递动力与运动的机构中，齿轮减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到齿轮减速机的应用。因此，不断加强齿轮减速机加工技术的研究对人们的生产生活将产生重要影响。

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1004-7344（2016）04-0241-01

2016-1-1