孟江涛
洛阳华冠齿轮股分有限公司
《金属加工（冷加工）》年收录
一、锥齿轮处事旨趣和磨损因为
直齿锥齿轮因具备传动安定、效率高、承载技能强及齿形简单完结净成形等长处，已在交通、风电及设施制作业等基本资产、漫溢范围内获得宽泛运用。
汽车、农机和承载机后桥中的差速器齿轮因永劫间处于重载、攻击等繁杂多变的工况处境，若能在净成形锥齿锻坯精度的前提下，对机加工工艺举办充足论证、优化，使得加工经过中的定位基准、探测基准及装置基准有机统一，保证其形位小吏在必定界限内能够安定管束，可灵验提升机加工的效率和精度，从而提升锥齿轮的运用寿命，低沉噪声，提升传动安定性，具备特别重大的实际意义。
通常汽车差速器个别由四个行星齿轮、十字轴、两个差速器半壳、两个半轴齿轮及球面垫片、半轴齿轮垫片等关系附件构成（见图1）。
图 1
差速器壳体和行星齿轮十字轴连成一体，形成行星架。当汽车在平坦路面直线行驶时，四个行星齿轮陪偕行星架绕两半轴齿轮轴线公转，此时行星、半轴齿轮处于相对停止形态。
当汽车转弯行驶时，务必适应转弯经过中外侧启动轮路途大于内侧启动轮路途的须要，两轮子转嫁的角速率就有差别，四个行星齿轮除陪偕行星架绕两半轴齿轮轴线公转外，还各自绕自己的轴自转，此时行星、半轴齿轮的锥齿起头啮合传动，相啮合的单齿受力并通报扭矩。
周全经过中跟着各单齿受力巨细不同（该力又可分解为齿轮齿面的圆周力和轴向力），各齿轮均形成不同水平偏离锥心的趋向，使得各行星、半轴齿轮别离压紧球面垫片和半轴垫片，两种垫片跟着齿轮的扭转会同速或不同速地转嫁，此时垫片就会与齿轮来往面和壳风光形成争持，长此以往，垫片就会涌现不同水平的磨损。
若齿轮以锥齿为基准探测的半轴齿轮安置面、行星齿轮的球面和内孔的形位小吏超差严峻，整套齿轮在差速处事形态下，就会对两种垫片形成瓜代无序的载荷，加倍快了各垫片的无规律磨损。
周全差速器中的各零件，垫片自己便是易损件，但末端客户的汽车熟行驶经过中，并不注意易损件的按期检验和改换，致使因垫片磨损，使齿轮在须要个别啮合处于处事形态时不能个别啮合传动，六个齿轮的锥心会涌现不同水平的偏离，使齿轮的各单齿来往区严峻偏离周全齿形中部而倾向齿顶和小端，跟着此情状的加剧（有些垫片厚度会磨损一半或涌现楔形），加倍重了壳风光和轮齿面的的磨损，齿轮面就会涌现点蚀、剥落或拉伤，更严峻的会涌现掉块或碎齿，形成齿轮毁坏。
从以上差速器齿轮的处事旨趣和毁坏因为描绘，不难了解就任速器齿轮在机加工经过中管束各形位小吏的重大性。
二、行星齿轮加工工艺解析与改革
现在差速器行星齿轮机加工工艺过程大概为如下两种：
①及格的精锻件毛坯→冷切边→抛丸→钻孔→车内孔→车球面、背锥→热解决→磨内孔→磨球面。
工艺过程①的重要工序如图2所示。
图 2
钻孔--车内孔--车球面、背锥--磨内孔--磨球面
②及格的精锻件毛坯→抛丸→车背锥→冷切边钻孔，车内孔、球面→热解决→精车内孔、球面。
工艺过程②中的重要工序如图3所示。
图3
车背锥--钻孔，车内孔、球面--车内孔、球面
对照以上两种行星齿轮的热前、热后加工工艺不丢脸出，工艺过程①中工序较多，定位基准在齿形与内孔间偶有更改或涌现过定位表象，致使机加工经过占用做战多、投入人力多以及半制品屡次装夹，原料不易管束，且最后精加工经过中因涌现过定位表象，致使形位小吏超差严峻。
而工艺过程②中工序较少，个体工序归并一次装夹切削成形，且长期以净成形的齿形为定位基准，而且热解决后精加工时，行星齿轮以齿形定位，压紧背锥，将内孔和球面一次精车成形，云云使得之内孔为基准，探测球面跳动时极易管束在0.03mm之内。云云在保证铸造工序锥齿齿形精度及热解决后精加工齿形定位体精度、找正精确前提下，加工内孔、球面至尺寸后，之内孔为基准探测锥齿齿圈跳动，可安定地管束在0.04mm之内。
云云分离前述行星齿轮在差速器总成内的装置形态，及不管是其行星架绕半轴齿轮轴线公转，或行星齿轮在半轴齿轮外力影响下绕其自己轴线自转，均能传动安定，噪声较小，也消除了球面垫片、壳体内球面SR的非个别磨损，提升了齿轮的运用寿命。
三、半轴齿轮加工工艺解析与改革
现在差速器半轴齿轮机加工工艺过程大概也有如下两种：
①及格的精锻件毛坯→冷切边→抛丸→钻孔→车小端面、内孔→车外圆、安置面、背锥→拉削内花键→热解决→磨削外圆、安置面。
工艺过程①中的重要工序如图4所示。
图 4
钻孔--车小端面、内孔--车外圆、安置面、背锥--磨削外圆、安置面
②及格的精锻件毛坯→抛丸→车小端面、外圆、安置面、背锥→冷切边→钻孔、车内孔→拉削内花键→热解决→磨削外圆、安置面。
工艺过程②中的重要工序如图5所示。
图 5
车小端面、外圆、安置面、背锥--钻孔、车内孔--磨削外圆、安置面
对照以上两种半轴齿轮的热前、热后加工工艺能够看出，工艺过程①中热前工序较多，致使加工经过占用做战多、投入人力多，原料不易管束。
而两个工艺过程中的热后精加工工序，从字面上看没有任何差别，但从工序图中能够看出，两者的根柢差别在于加工时的定位基准不同。
工艺过程①因而内花键键侧定位磨削加工的，实行该工艺的厂家，仅是为了满意图样请求及相合车桥厂家死板地按图验收的应酬做为，是没有从差速器的处事旨趣、齿轮的处事形态及通报力和扭矩的情状用心解析而选择的短期做为。半轴齿轮的内花键是与汽车半轴的外花键相配的，属空隙协助，仅通报左右两车轮转弯行驶时而形成的两根汽车半轴自转角速率不同而形成的扭矩。
假如依照用户的图样死板地照抄照搬，为了应酬之内花键为基准，探测安置端面、外圆的端、径向跳动，必然会因内花键的花键变形（鉴于国内现在的原材料、淬石油及淬火工艺近况，热解决花键变形很难像海外同样获得灵验而安定的管束）而减少对齿圈跳动的管束。
此外，之内花键定位胀紧的热后加工方法，往往会因内花键变形巨细不一、形态无规定，使花键孔涌现的锥度、椭圆度不同而致使件件齿轮在锥度花键轴上的轴向场所不一，由此而磨削出来的齿轮安置面高下也会涌现散差较大的表象，从而致使磨削加工出的同批次半轴齿轮安置距尺寸极不安定，而使装置出的差速器总成半轴齿轮的轴向空隙不安定，常常涌现转嫁经过中的点卡表象及空隙较大，使流水线上的装置工人频频改换调换垫片，影响装置效率。或因装置马虎时，没有发掘空隙过大，会形成差速器转嫁异响，致使最后拆解总成。
而工艺过程②中，因而齿形定位、压紧小端面，磨削安置面和外圆的，安置面关系于外圆轴颈的笔直度或端面跳动极易保证，同时除外圆、安置面为基准，反测锥齿齿形的齿圈跳动，也较简单地管束在0.08mm之内，云云就很好地保证了锥齿轮外圆、安置面、齿形等形位小吏的特别特征，同时也与齿轮最后归纳探测时的探测基准到达了统一，即以半轴齿轮的外圆和安置面为基准，以行星齿轮的内孔和球面为基准，在锥齿轮专用归纳探测仪上检验以上对滚，探测一双齿轮的安置距改变界限、侧隙巨细、齿面来往区巨细及场所等，宛如于在差速器壳体内装置、探测、处事形态的实在涌现。
云云就基本完结了差速器锥齿轮加工经过中的定位基准、探测基准与装置基准或处事基准的高度统一，有益于提升齿轮的加工精度，防止基准更改形成的精度损失，从而提升齿轮的运用寿命。
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