對動力系統的評價,除了性能外,NVH也是很重要的評價指標。變速箱齒輪嘯叫(噪聲、振動與聲振粗糙度)是比較常見的動力傳動系統NVH問題之一。變速箱受承載齒輪副傳遞誤差的激勵,從而產生嘯叫噪聲,通過空氣路徑和結構路徑向車內傳遞。齒輪嘯叫主觀感覺為“哨鳴音”,客觀表現為具有明顯的階次特征,無論在傳統車輛還是新能源車輛中,均有可能出現。齒輪嘯叫問題產生機理目前已有眾多學者針對變速箱齒輪嘯叫問題開展過研究工作,主要是對變速箱單體或單對齒輪副開展研究。系統分析齒輪嘯叫特性,對提升變速箱乃至整車NVH性能有利。研究表明,齒廓倒角寬度對傳遞誤差有一定的影響,實際加工過程中應盡量選擇較小的齒廓倒角;微觀修形參數對傳遞誤差影響較大,通過修形,可以減小傳遞誤差峰峰值,使偏離中心的嚙合斑點調整至齒面中心,接觸面積有所增大,同時殼體振動幅值明顯降低。緒聲動力在齒輪加工工藝設計以及微觀修形方面都有豐富經驗,可以幫助客戶改善變速箱的NVH。轉軸,工作時既承受彎矩又承受扭矩,是機械中相對常見的軸,如各種減速器中的軸等。十堰齒輪軸制造
在考慮磨削余量前,首先要合理選擇磨削余量形式。為了讓齒輪的齒形變形量得到徹底的消除,并使齒輪具有一定的磨齒精度,那么一定要合理選擇磨齒余量形式。常用的磨齒留磨余量包括:在齒輪的齒面和齒輪根部位置都保留一定的磨削余量。這種方法的優點在于:齒輪的齒面及其齒輪的根部同時受到了磨削,這不僅使得齒輪的齒面及其根部能夠光滑連接與過渡,還大幅提高了齒輪根部的抗彎曲強度,能夠有效減輕齒輪根部熱應力比較集中的問題。采用這種方法進行滾齒的時候,滾刀無需帶觸角,因此,齒輪的根部位置無需存在挖根量。這種方法的缺點在于:一方面,在砂輪的齒頂部部分存在較大的磨削力,并且,這種方法的生產效率整體偏低。另一方面,采用這種方法會使得齒輪的根部位置存在較大的磨削接觸面,并且冷卻通常不夠充分,因此,時常發生磨糊、磨裂等不良現象,這將嚴重影響齒輪的疲勞強度以及抗彎曲強度,讓齒輪的使用壽命大幅縮短。因此,需要慎重選擇這種磨削余量保留形式。婁底齒輪軸裝配螺旋齒輪大、小齒輪兩個軸線在空間可以互相平行、交錯、垂直。
變速箱齒輪上的油槽用于齒輪的潤滑和降溫,主要有如下三種成形方式:齒輪鍛造完成后冷壓或熱壓出油槽,此方式須配有單獨的油壓機或增加壓油槽工序,且需要專門的壓油槽模具;齒輪鍛造完成后機加工銑出油槽,此方式增加了機加工和運轉成本,影響交付進度;油槽鍛造成形,此方式直接利用齒輪鍛造模具,在完成齒輪坯鍛造成形的同時,一次性完成油槽鍛造。從成本和交付進度方面考慮,油槽直接鍛造成形更經濟。因此,綜合考慮下來,采用鍛造成形方式是比較好的選擇。
輪齒的裂紋與斷裂是齒輪磨損的另外一個主要原因。輪齒斷裂是由于工作應力大于輪齒的斷裂應力,或有裂紋的輪齒其應力強度因子大于輪齒斷裂韌性所致。工作應力增大的常見原因是:機械長期超負荷工作或因操作不當、齒面磨損、齒輪與花鍵軸配合松曠等產生沖擊載荷或因輪齒形位誤差過大、箱體形位誤差過大,齒輪軸變形等,使齒面嚙合性能變壞,局部應力增高。輪齒承載能力低,一是鍛造時有細微裂紋、夾層等;二是齒根存在著隱傷產生較大的應力集中。斷齒多發生在根部。所以應該從減少工作應力的角度防止輪齒斷裂。齒輪軸一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑。
剃齒也是齒輪加工中的一種常見工藝。剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工,生產效率很高,在成批、大量生產中得到普遍的應用。剃齒機床具有徑向及軸向剃齒功能,能剃削鼓形齒及小錐度齒,特別適合汽車及摩托車等行業的成批大量齒輪加工。剃齒機按控制方式分機械剃齒機(這類機床通常采用PLC方式控制)和數控剃齒機(包括一軸至六軸數控)。剃齒機按功能分全能剃齒機:(這類機床具有軸向剃、徑向剃、切向剃和對角剃功能。由于機床的功能多,結構復雜,會降低機床的剛性),徑向剃齒機(只有徑向剃功能,機床結構簡單、剛性好),通用剃齒機(機床具有軸向剃和徑向剃功能)。徑向剃齒機和通用剃齒機是目前應用比較普遍的兩種剃削方式。按剃齒方式分自由剃(剃刀帶動工件旋轉,兩者之間沒有強制的展成運動),強力剃(剃刀軸和工件分別由兩個電動控制,兩軸的同步由數控實現)。剃齒工藝在齒輪加工工藝中得到普遍使用。 斜齒圓柱齒輪齒輪齒長方向線與齒輪軸線傾斜一個角度。減速箱齒輪軸測試
齒輪軸的表達方案加工位置原則主要在車床或磨床上加工按加工位置放置,即軸線水平放置,以方便加工時看圖。十堰齒輪軸制造
珩磨工藝的切削過程有幾種,其中的定壓進給珩磨中,進給機構以恒定的壓力壓向孔壁,分三個階段。首先是脫落切削階段這種定壓珩磨,開始時由于孔壁粗糙,油石與孔壁接觸面積很小,接觸壓力大,孔壁的凸出部分很快被磨往。而油石表面因接觸壓力大,加上切屑對油石粘結劑的磨耗,使磨粒與粘結劑的結合強度下降,因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落,油石面即露出新磨粒,此即油石自銳。第二階段是破碎切削階段隨著珩磨的進行,孔表面越來越光,與油石接觸面積越來越大,單位面積的接觸壓力下降,切削效率降低。同時切下的切屑小而細,這些切屑對粘結劑的磨耗也很小。因此,油石磨粒脫落很少,此時磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖部切削。因而磨粒尖部負荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三階段為堵塞切削階段繼續珩磨時油石和孔表面的接觸面積越來越大,極細的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除,造成油石堵塞,變得很光滑。因此油石切削能力極低,相當于拋光。若繼續珩磨,油石堵塞嚴重而產生粘結性堵塞時,油石完全失往切削能力并嚴重發熱,孔的精度和表面粗糙度均會受到影響。此時應盡快結束珩磨。這是定壓進給珩磨的工藝過程。十堰齒輪軸制造
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