胡順

（湖北荊州第四機(jī)械廠高級(jí)工程師，湖北 荊州 434024）

人字齒輪軸的工藝改進(jìn)

胡順

（湖北荊州第四機(jī)械廠高級(jí)工程師，湖北 荊州 434024）

人字齒輪軸是在一根軸的左右兩端分別加工有左旋齒和右旋齒，兩齒輪旋向相反，其余技術(shù)參數(shù)均相同。具有受力均勻，傳遞扭矩大，軸向竄動(dòng)量較小等特點(diǎn)。本文主要是對(duì)滾齒加工人字齒輪軸的加工工藝進(jìn)行了詳細(xì)分析，從中找出可能出現(xiàn)問題的因素，并提出了改進(jìn)方法。

人字齒輪；問題；改進(jìn)

所謂人字齒輪軸其實(shí)就是在一根軸的左右兩端分別加工有左旋齒和右旋齒，兩齒輪只是旋向相反，其余技術(shù)參數(shù)均相同的。由于采用人字齒輪對(duì)結(jié)構(gòu)，軸向載荷相互抵消。因此該結(jié)構(gòu)具有受力均勻，傳遞扭矩大，軸向竄動(dòng)量較小等特點(diǎn)。被油田、煤礦、礦山機(jī)械等傳遞扭矩大、傳遞平平穩(wěn)性要求較高的行業(yè)普遍采用。

我們生產(chǎn)的一種減速器，采用人字齒輪傳動(dòng)，可是齒輪副的齒面接觸斑點(diǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（齒面上的接觸斑點(diǎn)應(yīng)在齒面的中部，長(zhǎng)度不小于齒全寬的60%，高度不小于全齒高的50%）。在小負(fù)荷下，齒輪副運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)齒輪副的齒面接觸斑點(diǎn)情況是：左旋齒輪工作面接觸斑點(diǎn)良好，而右旋齒輪工作面就沒有接觸斑點(diǎn)，反而非工作面的接觸斑點(diǎn)良好。以往，發(fā)現(xiàn)齒輪接觸面異常時(shí)，一般會(huì)采用銼刀對(duì)接觸齒輪面進(jìn)行修磨，改善接觸區(qū)，這類做法，表面上看齒輪副的接觸是達(dá)到要求，但通過修銼，改變齒輪的齒形，也就改變了齒輪的傳動(dòng)特性和降低了承載能力，是不可取的方法。

針對(duì)這種現(xiàn)象，我們逐一對(duì)大齒輪、減速箱箱體等傳動(dòng)件進(jìn)行全面的檢測(cè)（大齒輪用專用齒輪檢測(cè)儀、箱體用三坐標(biāo)檢測(cè)儀）均符合設(shè)計(jì)要求。

由于人字齒輪軸長(zhǎng)度為1840mm，超過了齒輪檢測(cè)儀的范圍（一般的齒輪檢測(cè)儀的有效高度為1000-1500mm）。對(duì)此我們主要是對(duì)齒輪軸加工過程進(jìn)行詳細(xì)分析，找出有可能的因素，逐一分析。

齒輪軸的有關(guān)尺寸如圖1：

圖1

我廠滾齒加工人字齒輪的工藝還是屬于傳統(tǒng)加工方法，它的滾齒加工工藝路線是：先將左端齒形加工好，以此為標(biāo)準(zhǔn)，然后鉗工劃線，把齒輪軸掉頭找正，安裝在同一臺(tái)滾齒機(jī)上，加惰輪改變方向，用同一把滾刀，通過準(zhǔn)確的找正與對(duì)刀，試切出很淺的刀花印痕，與所劃線條作比較，檢查無誤后，方可正式滾切加工。

我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，找到有可能出現(xiàn)問題的因素：

1、滾刀：我們采用是哈爾濱工具廠生產(chǎn)，每次滾刀刃磨后都要進(jìn)行刀具的計(jì)量檢測(cè)，符合要求的才能使用。（無影響）

2、工藝流程：整個(gè)工藝流程采用的傳統(tǒng)的人字齒輪軸的加工流程，過程復(fù)雜，產(chǎn)品兩次裝夾、校正。同時(shí)要求劃線平臺(tái)精度高，齒輪工技能較高等影響產(chǎn)品加工的因素。（有一定的影響）

3、機(jī)床的選用：我們采用是重慶機(jī)床廠的Y31125型。但它的尾座頂尖到工作臺(tái)面的距離只有1000mm以內(nèi)，為了能加工軸齒輪，我們利用工作臺(tái)上通孔（將原孔￠180擴(kuò)大為￠200mm）將軸伸向工作臺(tái)面下。由于加工齒輪軸需兩次裝夾，校正，造成裝夾誤差較大，特別是兩端齒輪的同軸度不易保證。在這種情況下就算操作工將機(jī)床加工參數(shù)調(diào)整的好，用同一刀具，也不能保證加工的產(chǎn)品合格。（嚴(yán)重影響）

改進(jìn)方法：針對(duì)這種情況，我們認(rèn)為采用臥式滾齒機(jī)來加工齒輪軸是最理想的方法。采用兩頂尖定位，一次裝夾齒輪軸，加工完一端后，不將產(chǎn)品卸下，直接在機(jī)床上進(jìn)行對(duì)另一端齒輪劃線，然后對(duì)線加工。從而避免了我們上面分析的各種影響因素，保證了齒輪軸的加工精度。

通過在青海機(jī)床廠臥式滾齒機(jī)上加工近20件齒輪軸，然后進(jìn)行部件裝配、減速箱小負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，對(duì)齒輪副接觸區(qū)斑點(diǎn)檢測(cè)均符合設(shè)計(jì)要求，再也不需要人工修銼了。

重慶機(jī)床廠Y31125

青海機(jī)床廠Y6030（最大工件長(zhǎng)度3000mm）

[1]雷光等編.齒輪制造手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]王先逵等編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年.

TH132.41

A

1005-5312（2014）11-0278-01