淺析螺旋齒輪

引言：齒輪是有齒而相互嚙合的機(jī)械零件，它種類繁多，其應(yīng)用深深滲透進(jìn)新型工業(yè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域之中。今天要講的便是它分類的其中之一——螺旋齒輪，它是現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中最為常見卻不可或缺的元件之一，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)齒輪箱、車輛、飛機(jī)等工業(yè)領(lǐng)域中。

　　螺旋齒輪（HelicalGears）是“螺旋齒圓柱齒輪”的簡(jiǎn)稱，即齒線為圓柱螺旋線的圓柱齒輪，用于傳遞既不相交，又不平行軸間的運(yùn)動(dòng)。從單個(gè)齒輪來看，它與用于傳遞平行軸間運(yùn)動(dòng)的斜齒輪相同，唯獨(dú)后者螺旋角較小(一般為7度～15度)，且相嚙合齒輪的螺旋角大小相同，旋向相反，但前者無此限制。

　　它是最常見的弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪，在很多工業(yè)領(lǐng)域，特別是汽車工業(yè)獲得了重要的應(yīng)用。螺旋齒輪是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要零件之一，其齒面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，切齒機(jī)床結(jié)構(gòu)及其加工調(diào)整最為復(fù)雜，同時(shí)加工刀具、機(jī)床參數(shù)設(shè)置、加載變形及裝配誤差等都會(huì)引起其嚙合、承載及振動(dòng)性能的改變，使得螺旋齒輪在設(shè)計(jì)和制造中的質(zhì)量控制極其困難。

　　那該如何加工出一個(gè)合格的螺旋齒輪呢？

　　螺旋齒輪齒面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其加工精度及嚙合質(zhì)量的控制一直是齒輪制造技術(shù)中的難題。螺旋齒輪是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要零件之一，其齒面精度和嚙合質(zhì)量是保證機(jī)械產(chǎn)品效率、噪聲、傳動(dòng)精度和使用壽命等綜合性能的關(guān)鍵。由于螺旋齒輪的幾何特性、嚙合過程及其切齒機(jī)床結(jié)構(gòu)，使其加丁調(diào)整最為復(fù)雜，同時(shí)加工刀具、機(jī)床參數(shù)設(shè)置、加載變形及裝配誤差等都會(huì)引起其嚙合、承載及振動(dòng)性能的改變，使得螺旋齒輪在設(shè)計(jì)和制造中的質(zhì)量控制極其困難。而其特殊的用途與優(yōu)異的嚙合性能對(duì)齒面幾何精度和嚙合質(zhì)量要求十分苛刻，因此，改善螺旋齒輪齒面加工精度及嚙合質(zhì)量一直是各國(guó)專家學(xué)者廣泛關(guān)注和研究的對(duì)象，并成為齒輪制造的關(guān)鍵技術(shù)和**目標(biāo)。

　　螺旋齒輪齒面加工技術(shù)與成形理論及其加工機(jī)床的發(fā)展密切相關(guān)，隨著機(jī)床制造技術(shù)的不斷提高、成形理論的不斷完善，螺旋齒輪的加工質(zhì)量也在不斷提高?？傮w來看，目前螺旋齒輪加工機(jī)床發(fā)展與齒面加工技術(shù)大體分為兩個(gè)階段：傳統(tǒng)機(jī)械銑齒機(jī)床及其加工技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)控銑齒機(jī)床及其加工技術(shù)。傳統(tǒng)機(jī)械銑齒機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)且異常復(fù)雜，從而使得傳動(dòng)誤差增大，在一定程度上降低了機(jī)床精度，導(dǎo)致齒輪加丁質(zhì)量穩(wěn)定性差，另外，傳統(tǒng)機(jī)械銑齒機(jī)床的加工調(diào)整復(fù)雜，尤其是在加工批量小、參數(shù)不同的輪坯時(shí)，需要對(duì)機(jī)床上的刀位、輪位及各種掛輪裝置等進(jìn)行多次調(diào)整，這樣才能獲得較好的接觸區(qū)，并且它對(duì)操作人員要求高，加工周期較長(zhǎng)。

　　齒輪滾刀是一個(gè)螺旋角較大而螺紋頭數(shù)一般為1～3個(gè)齒，齒很長(zhǎng)，并能繞滾刀分度圓柱多圈的螺旋齒輪。加工斜齒輪時(shí)，隨著滾刀沿工件的軸向進(jìn)給，工件還應(yīng)附加一個(gè)與斜齒輪的螺旋角相匹配的旋轉(zhuǎn)速度。

　　此外，螺旋齒輪有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1）螺旋向可改變中心距，傳動(dòng)比。

　　2）轉(zhuǎn)向可由螺旋轉(zhuǎn)變化改變。

　　3）磨損快。

　　4）點(diǎn)接觸。

　　5）軸向力小。

　　齒輪的發(fā)展史悠久，其分支類別的改變更是隨著新工業(yè)經(jīng)濟(jì)浪潮的推動(dòng)日新月異，上文提到的螺旋齒輪便是時(shí)代的產(chǎn)物。相信讀完全文，對(duì)這類齒輪也有了更清晰的認(rèn)知。