人字齒輪軸的工藝改進

胡順

（湖北荊州第四機械廠高級工程師，湖北 荊州 434024）

人字齒輪軸的工藝改進

胡順

（湖北荊州第四機械廠高級工程師，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，其余技術參數均相同。具有受力均勻，傳遞扭矩大，軸向竄動量較小等特點。本文主要是對滾齒加工人字齒輪軸的加工工藝進行了詳細分析，從中找出可能出現問題的因素，并提出了改進方法。

人字齒輪；問題；改進

所謂人字齒輪軸其實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，其余技術參數均相同的。由于采用人字齒輪對結構，軸向載荷相互抵消。因此該結構具有受力均勻，傳遞扭矩大，軸向竄動量較小等特點。被油田、煤礦、礦山機械等傳遞扭矩大、傳遞平平穩性要求較高的行業普遍采用。

我們生產的一種減速器，采用人字齒輪傳動，可是齒輪副的齒面接觸斑點達不到設計要求（齒面上的接觸斑點應在齒面的中部，長度不小于齒全寬的60%，高度不小于全齒高的50%）。在小負荷下，齒輪副運轉后檢測，發現齒輪副的齒面接觸斑點情況是：左旋齒輪工作面接觸斑點良好，而右旋齒輪工作面就沒有接觸斑點，反而非工作面的接觸斑點良好。以往，發現齒輪接觸面異常時，一般會采用銼刀對接觸齒輪面進行修磨，改善接觸區，這類做法，表面上看齒輪副的接觸是達到要求，但通過修銼，改變齒輪的齒形，也就改變了齒輪的傳動特性和降低了承載能力，是不可取的方法。

針對這種現象，我們逐一對大齒輪、減速箱箱體等傳動件進行全面的檢測（大齒輪用專用齒輪檢測儀、箱體用三坐標檢測儀）均符合設計要求。

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

齒輪軸的有關尺寸如圖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，以此為標準，然后鉗工劃線，把齒輪軸掉頭找正，安裝在同一臺滾齒機上，加惰輪改變方向，用同一把滾刀，通過準確的找正與對刀，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。

我們從以下幾個方面進行分析，找到有可能出現問題的因素：

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

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

3、機床的選用：我們采用是重慶機床廠的Y31125型。但它的尾座頂尖到工作臺面的距離只有1000mm以內，為了能加工軸齒輪，我們利用工作臺上通孔（將原孔￠180擴大為￠200mm）將軸伸向工作臺面下。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床加工參數調整的好，用同一刀具，也不能保證加工的產品合格。（嚴重影響）

改進方法：針對這種情況，我們認為采用臥式滾齒機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，不將產品卸下，直接在機床上進行對另一端齒輪劃線，然后對線加工。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。

通過在青海機床廠臥式滾齒機上加工近20件齒輪軸，然后進行部件裝配、減速箱小負荷情況下運轉試驗，對齒輪副接觸區斑點檢測均符合設計要求，再也不需要人工修銼了。

重慶機床廠Y31125

青海機床廠Y6030（最大工件長度3000mm）

[1]雷光等編.齒輪制造手冊.北京：機械工業出版社.

[2]王先逵等編.機械加工工藝手冊.北京：機械工業出版社，2006年.

TH132.41

A

1005-5312（2014）11-0278-01