人字齿轮轴的工艺改进

2014-03-08胡顺

文艺生活·中旬刊 2014年4期

关键词：机床厂滚齿机齿轮轴

胡顺

（湖北荆州第四机械厂高级工程师，湖北荆州 434024）

人字齿轮轴的工艺改进

胡顺

（湖北荆州第四机械厂高级工程师，湖北荆州 434024）

人字齿轮轴是在一根轴的左右两端分别加工有左旋齿和右旋齿，两齿轮旋向相反，其余技术参数均相同。具有受力均匀，传递扭矩大，轴向窜动量较小等特点。本文主要是对滚齿加工人字齿轮轴的加工工艺进行了详细分析，从中找出可能出现问题的因素，并提出了改进方法。

人字齿轮；问题；改进

所谓人字齿轮轴其实就是在一根轴的左右两端分别加工有左旋齿和右旋齿，两齿轮只是旋向相反，其余技术参数均相同的。由于采用人字齿轮对结构，轴向载荷相互抵消。因此该结构具有受力均匀，传递扭矩大，轴向窜动量较小等特点。被油田、煤矿、矿山机械等传递扭矩大、传递平平稳性要求较高的行业普遍采用。

我们生产的一种减速器，采用人字齿轮传动，可是齿轮副的齿面接触斑点达不到设计要求（齿面上的接触斑点应在齿面的中部，长度不小于齿全宽的60%，高度不小于全齿高的50%）。在小负荷下，齿轮副运转后检测，发现齿轮副的齿面接触斑点情况是：左旋齿轮工作面接触斑点良好，而右旋齿轮工作面就没有接触斑点，反而非工作面的接触斑点良好。以往，发现齿轮接触面异常时，一般会采用锉刀对接触齿轮面进行修磨，改善接触区，这类做法，表面上看齿轮副的接触是达到要求，但通过修锉，改变齿轮的齿形，也就改变了齿轮的传动特性和降低了承载能力，是不可取的方法。

针对这种现象，我们逐一对大齿轮、减速箱箱体等传动件进行全面的检测（大齿轮用专用齿轮检测仪、箱体用三坐标检测仪）均符合设计要求。

由于人字齿轮轴长度为1840mm，超过了齿轮检测仪的范围（一般的齿轮检测仪的有效高度为1000-1500mm）。对此我们主要是对齿轮轴加工过程进行详细分析，找出有可能的因素，逐一分析。

齿轮轴的有关尺寸如图1：

图1

我厂滚齿加工人字齿轮的工艺还是属于传统加工方法，它的滚齿加工工艺路线是：先将左端齿形加工好，以此为标准，然后钳工划线，把齿轮轴掉头找正，安装在同一台滚齿机上，加惰轮改变方向，用同一把滚刀，通过准确的找正与对刀，试切出很浅的刀花印痕，与所划线条作比较，检查无误后，方可正式滚切加工。

我们从以下几个方面进行分析，找到有可能出现问题的因素：

1、滚刀：我们采用是哈尔滨工具厂生产，每次滚刀刃磨后都要进行刀具的计量检测，符合要求的才能使用。（无影响）

2、工艺流程：整个工艺流程采用的传统的人字齿轮轴的加工流程，过程复杂，产品两次装夹、校正。同时要求划线平台精度高，齿轮工技能较高等影响产品加工的因素。（有一定的影响）

3、机床的选用：我们采用是重庆机床厂的Y31125型。但它的尾座顶尖到工作台面的距离只有1000mm以内，为了能加工轴齿轮，我们利用工作台上通孔（将原孔￠180扩大为￠200mm）将轴伸向工作台面下。由于加工齿轮轴需两次装夹，校正，造成装夹误差较大，特别是两端齿轮的同轴度不易保证。在这种情况下就算操作工将机床加工参数调整的好，用同一刀具，也不能保证加工的产品合格。（严重影响）

改进方法：针对这种情况，我们认为采用卧式滚齿机来加工齿轮轴是最理想的方法。采用两顶尖定位，一次装夹齿轮轴，加工完一端后，不将产品卸下，直接在机床上进行对另一端齿轮划线，然后对线加工。从而避免了我们上面分析的各种影响因素，保证了齿轮轴的加工精度。

通过在青海机床厂卧式滚齿机上加工近20件齿轮轴，然后进行部件装配、减速箱小负荷情况下运转试验，对齿轮副接触区斑点检测均符合设计要求，再也不需要人工修锉了。