对动力系统的评价,除了性能外,NVH也是很重要的评价指标。变速箱齿轮啸叫(噪声、振动与声振粗糙度)是比较常见的动力传动系统NVH问题之一。变速箱受承载齿轮副传递误差的激励,从而产生啸叫噪声,通过空气路径和结构路径向车内传递。齿轮啸叫主观感觉为“哨鸣音”,客观表现为具有明显的阶次特征,无论在传统车辆还是新能源车辆中,均有可能出现。齿轮啸叫问题产生机理目前已有众多学者针对变速箱齿轮啸叫问题开展过研究工作,主要是对变速箱单体或单对齿轮副开展研究。系统分析齿轮啸叫特性,对提升变速箱乃至整车NVH性能有利。研究表明,齿廓倒角宽度对传递误差有一定的影响,实际加工过程中应尽量选择较小的齿廓倒角;微观修形参数对传递误差影响较大,通过修形,可以减小传递误差峰峰值,使偏离中心的啮合斑点调整至齿面中心,接触面积有所增大,同时壳体振动幅值明显降低。绪声动力在齿轮加工工艺设计以及微观修形方面都有丰富经验,可以帮助客户改善变速箱的NVH。转轴,工作时既承受弯矩又承受扭矩,是机械中相对常见的轴,如各种减速器中的轴等。十堰齿轮轴制造
在考虑磨削余量前,首先要合理选择磨削余量形式。为了让齿轮的齿形变形量得到彻底的消除,并使齿轮具有一定的磨齿精度,那么一定要合理选择磨齿余量形式。常用的磨齿留磨余量包括:在齿轮的齿面和齿轮根部位置都保留一定的磨削余量。这种方法的优点在于:齿轮的齿面及其齿轮的根部同时受到了磨削,这不仅使得齿轮的齿面及其根部能够光滑连接与过渡,还大幅提高了齿轮根部的抗弯曲强度,能够有效减轻齿轮根部热应力比较集中的问题。采用这种方法进行滚齿的时候,滚刀无需带触角,因此,齿轮的根部位置无需存在挖根量。这种方法的缺点在于:一方面,在砂轮的齿顶部部分存在较大的磨削力,并且,这种方法的生产效率整体偏低。另一方面,采用这种方法会使得齿轮的根部位置存在较大的磨削接触面,并且冷却通常不够充分,因此,时常发生磨糊、磨裂等不良现象,这将严重影响齿轮的疲劳强度以及抗弯曲强度,让齿轮的使用寿命大幅缩短。因此,需要慎重选择这种磨削余量保留形式。娄底齿轮轴装配螺旋齿轮大、小齿轮两个轴线在空间可以互相平行、交错、垂直。
变速箱齿轮上的油槽用于齿轮的润滑和降温,主要有如下三种成形方式:齿轮锻造完成后冷压或热压出油槽,此方式须配有单独的油压机或增加压油槽工序,且需要专门的压油槽模具;齿轮锻造完成后机加工铣出油槽,此方式增加了机加工和运转成本,影响交付进度;油槽锻造成形,此方式直接利用齿轮锻造模具,在完成齿轮坯锻造成形的同时,一次性完成油槽锻造。从成本和交付进度方面考虑,油槽直接锻造成形更经济。因此,综合考虑下来,采用锻造成形方式是比较好的选择。
轮齿的裂纹与断裂是齿轮磨损的另外一个主要原因。轮齿断裂是由于工作应力大于轮齿的断裂应力,或有裂纹的轮齿其应力强度因子大于轮齿断裂韧性所致。工作应力增大的常见原因是:机械长期超负荷工作或因操作不当、齿面磨损、齿轮与花键轴配合松旷等产生冲击载荷或因轮齿形位误差过大、箱体形位误差过大,齿轮轴变形等,使齿面啮合性能变坏,局部应力增高。轮齿承载能力低,一是锻造时有细微裂纹、夹层等;二是齿根存在着隐伤产生较大的应力集中。断齿多发生在根部。所以应该从减少工作应力的角度防止轮齿断裂。齿轮轴一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径。
剃齿也是齿轮加工中的一种常见工艺。剃齿常用于未淬火圆柱齿轮的精加工,生产效率很高,在成批、大量生产中得到普遍的应用。剃齿机床具有径向及轴向剃齿功能,能剃削鼓形齿及小锥度齿,特别适合汽车及摩托车等行业的成批大量齿轮加工。剃齿机按控制方式分机械剃齿机(这类机床通常采用PLC方式控制)和数控剃齿机(包括一轴至六轴数控)。剃齿机按功能分全能剃齿机:(这类机床具有轴向剃、径向剃、切向剃和对角剃功能。由于机床的功能多,结构复杂,会降低机床的刚性),径向剃齿机(只有径向剃功能,机床结构简单、刚性好),通用剃齿机(机床具有轴向剃和径向剃功能)。径向剃齿机和通用剃齿机是目前应用比较普遍的两种剃削方式。按剃齿方式分自由剃(剃刀带动工件旋转,两者之间没有强制的展成运动),强力剃(剃刀轴和工件分别由两个电动控制,两轴的同步由数控实现)。剃齿工艺在齿轮加工工艺中得到普遍使用。 斜齿圆柱齿轮齿轮齿长方向线与齿轮轴线倾斜一个角度。减速箱齿轮轴测试
齿轮轴的表达方案加工位置原则主要在车床或磨床上加工按加工位置放置,即轴线水平放置,以方便加工时看图。十堰齿轮轴制造
珩磨工艺的切削过程有几种,其中的定压进给珩磨中,进给机构以恒定的压力压向孔壁,分三个阶段。首先是脱落切削阶段这种定压珩磨,开始时由于孔壁粗糙,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨往。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。第二阶段是破碎切削阶段随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖部切削。因而磨粒尖部负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三阶段为堵塞切削阶段继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞,变得很光滑。因此油石切削能力极低,相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失往切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。这是定压进给珩磨的工艺过程。十堰齿轮轴制造
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