《高精度齿轮抗疲劳制造通 用技术要求》详细解读

《高精度齿轮抗疲劳制造通用技术要求》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4设计4.1几何设计4.2强度计算4.3精度确定contents目录4.4润滑设计5材料与热处理5.1原材料5.2锻件5.3热处理6机加工6.1磨齿6.2磨削烧伤和磨削裂纹contents目录6.3磨削烧伤和磨削裂纹的检查方法6.4磨齿工艺的基本要求6.5磨削裂纹的规避7表面处理7.1喷丸强化7.2齿面光整8检测与试验8.1齿轮精度测量contents目录8.2齿轮装置试验8.3齿轮探伤检测参考文献011范围03锥齿轮和准双曲面齿轮01直齿圆柱齿轮02斜齿圆柱齿轮1范围022规范性引用文件

2规范性引用文件GB/T190.1《几何产品技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础》GB/T3177《光滑工件尺寸的检验》GB/T10095.1《圆柱齿轮精度制第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》033术语和定义123高精度齿轮是指具有较高精度等级的齿轮，其齿形、齿向、齿距等关键参数均达到或超过规定的精度要求。定义高精度齿轮具有传动平稳、噪音低、承载能力强等优点，广泛应用于各种机械传动系统中。特点根据精度等级和使用场合的不同，高精度齿轮可分为多个类型，如精密磨齿齿轮、高精度滚齿齿轮等。分类3术语和定义044设计强度与耐久性齿轮设计应确保足够的强度和耐久性，以承受预定的工作载荷和工作环境。精度与稳定性齿轮的几何形状、尺寸和位置精度应符合设计要求，保证传动的平稳性和可靠性。结构与工艺性齿轮结构设计应考虑制造工艺的可行性，便于加工、装配和维修。4设计054.1几何设计根据齿轮的使用场合和传动要求，合理选择齿轮的廓形，包括渐开线、圆弧等，以确保传动的平稳性和效率。齿轮廓形设计对齿轮的模数、压力角、齿数等几何参数进行优化设计，以提高齿轮的承载能力和使用寿命。几何参数优化根据齿轮的传动精度要求，确定合理的精度等级，包括齿轮的公差、形位公差等，以确保齿轮的传动精度和稳定性。精度等级确定4.1几何设计064.2强度计算计算方法根据齿轮的几何参数、材料属性和载荷情况，采用相应的弯曲强度计算公式进行确定。安全系数为确保齿轮的可靠运行，需在计算过程中引入合理的安全系数。影响因素考虑齿轮的精度等级、表面质量以及热处理状态对弯曲强度的影响。4.2强度计算074.3精度确定010203根据使用要求和齿轮类型，将齿轮精度划分为若干个等级，如国家标准规定的13个精度等级。不同精度等级对应不同的齿轮制造公差，包括齿距公差、齿形公差等。精度等级越高，齿轮的制造精度要求越严格，传动平稳性和可靠性越高。4.3精度确定084.4润滑设计油池润滑适用于低速、重载、高温或需要冷却的齿轮传动。喷油润滑适用于高速、轻载、需要良好润滑效果的齿轮传动。油雾润滑适用于一些特殊场合，如高温、高湿度、低油压等环境。4.4润滑设计095材料与热处理选用优质合金钢作为齿轮材料，以提高齿轮的强度和耐磨性。高强度合金钢确保齿轮材料具有高纯净度，减少杂质对齿轮性能的影响。纯净度要求保证齿轮材料组织和性能的均质性，避免出现局部薄弱环节。材料均质性5材料与热处理105.1原材料保证材料纯净度钢材中应严格控制硫、磷等有害元素的含量，以降低齿轮的脆性和敏感性。钢材质量证明书所选钢材应提供质量证明书，确保其化学成分和机械性能符合标准要求。优选合金结构钢为提高齿轮的强度和耐磨性，应优先选择合金结构钢作为齿轮材料。5.1原材料115.2锻件锻件表面应光洁，无裂纹、折叠、锻伤等缺陷。锻件内部组织应致密，无缩孔、疏松等缺陷。锻件应经过充分的热处理，以获得所需的力学性能和金相组织。5.2锻件125.3热处理严格控制加热温度和保温时间为确保齿轮的材质和性能，需根据材料特性制定合理的加热温度和保温时间，并严格执行。选择合适的冷却方式根据齿轮的材质和性能要求，选择适当的冷却方式，如油冷、水冷或空冷等，以确保齿轮获得理想的组织和性能。控制热处理变形通过优化工艺参数、采用辅助措施等方式，有效控制齿轮在热处理过程中的变形量，保证齿轮的精度和稳定性。5.3热处理136机加工加工工艺参数合理选择切削速度、进给量和切削深度等工艺参数，以保证齿轮的加工效率和精度。加工过程中的冷却与润滑应采取有效的冷却和润滑措施，降低加工过程中的温度和摩擦力，提高齿轮的加工质量和使用寿命。齿轮加工设备应采用高精度的齿轮加工机床，确保齿轮的加工精度和表面质量。6机加工146.1磨齿6.1磨齿高精度磨齿机床采用具有高刚性和高精度的磨齿机床，确保齿轮的加工精度和稳定性。选用合适砂轮根据齿轮材料和加工要求，选用合适的砂轮材料和粒度，以提高磨削效率和齿轮表面质量。严格控制磨削参数精确控制磨削深度、进给速度和切削速度等参数，确保齿轮的尺寸精度和形状精度。156.2磨削烧伤和磨削裂纹磨削烧伤是指在磨削过程中，由于磨削区域温度升高，导致工件表面层组织发生变化，进而引起表面硬度降低、裂纹产生以及残余应力增大的现象。根据烧伤的程度和性质，磨削烧伤可分为回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤等类型。定义分类6.2磨削烧伤和磨削裂纹166.3磨削烧伤和磨削裂纹的检查方法通过目视或借助放大镜观察齿轮表面颜色变化，磨削烧伤通常表现为表面颜色的局部变化，如发黄、发蓝或发黑等。外观检查采用硬度计对疑似烧伤区域进行硬度测试，磨削烧伤会导致齿轮表面硬度降低，从而可通过硬度变化来判断烧伤情况。硬度检测对疑似烧伤区域进行金相取样，通过显微镜观察其金相组织变化，进一步确认是否发生磨削烧伤。金相分析6.3磨削烧伤和磨削裂纹的检查方法176.4磨齿工艺的基本要求精度要求高磨齿机应具备高精度、高刚性和良好的稳定性，以确保齿轮的加工精度。可靠性好磨齿机应选用技术成熟、可靠性高的设备，降低故障率，提高生产效率。操作简便磨齿机的操作系统应简洁明了，便于操作人员快速掌握，减少误操作。6.4磨齿工艺的基本要求186.5磨削裂纹的规避磨削时，砂轮与齿轮表面高速摩擦，产生大量热量，导致局部温度迅速升高。磨削过程中产生的热量齿轮材料的硬度和组织结构对磨削裂纹的敏感性有重要影响。材料硬度和组织结构磨削深度、进给量和砂轮转速等工艺参数选择不当，可能导致磨削裂纹的产生。磨削工艺参数选择不当6.5磨削裂纹的规避197表面处理通过淬火、回火等工艺，提高齿轮表面的硬度和耐磨性，增强其抗疲劳强度。齿轮热处理喷丸强化表面涂层利用高速弹丸冲击齿轮表面，产生压应力层，提高齿轮的抗疲劳性能。在齿轮表面涂覆一层耐磨、耐腐蚀的涂层，以延长其使用寿命。0302017表面处理207.1喷丸强化通过喷丸处理，使齿轮表面受到高速弹丸的撞击，从而增加表面硬度和耐磨性。提高齿轮表面硬度喷丸过程中产生的残余压应力有助于提高齿轮的疲劳强度，延长使用寿命。引入残余压应力合理的喷丸参数能够降低齿轮表面的粗糙度，减小摩擦系数，提高传动效率。改善表面粗糙度7.1喷丸强化217.2齿面光整提高齿面质量光整后的齿面更加平滑，减少了摩擦和磨损，从而延长齿轮的使用寿命。增强齿轮耐磨性提升传动效率齿面光整有助于减小传动过程中的阻力，提高齿轮传动的效率。通过光整处理，去除齿面上的毛刺、微小裂纹等缺陷，提高齿面光洁度。7.2齿面光整228检测与试验齿轮运动精度检测通过测量齿轮的传动平稳性、回程误差等指标，评估齿轮的传动性能。齿轮几何精度检测包括齿形、齿向、齿距等参数的测量，确保齿轮的几何尺寸满足设计要求。齿轮整体误差检测综合考虑齿轮的各项精度指标，对齿轮的整体误差进行评估。8检测与试验238.1齿轮精度测量齿轮单项几何形状误差测量01包括齿距偏差、齿形偏差等单项几何形状误差的测量，是齿轮精度测量的基础。齿轮综合误差测量02通过对齿轮整体误差的测量，反映齿轮的真实工作状况，包括齿轮的切向综合误差、径向综合误差等。齿轮双面啮合综合测量03采用标准齿轮与被测齿轮做无侧隙双面啮合滚动，测量其综合误差，该方法效率高、操作简便。8.1齿轮精度测量248.2齿轮装置试验验证齿轮装置的传动性能和可靠性。检测齿轮装置在各工况下的承载能力和疲劳寿命。为齿轮装置的设计优化和制造工艺改进提供依据。8.2齿轮装置试验258.3齿轮探伤检测磁粉探伤利用磁场感应原理，检测齿轮表面或近表面的裂纹等缺陷。超声波探伤利用超声