小模數齒輪

• 什么是小模數齒輪？
  模數小于1mm的齒輪，一般稱為小模數齒輪。在航空機械、電子產品、精密機械、儀器儀表和計時機構中，廣泛應用小模數齒輪。小模數齒輪的加工方法，其基本原理與大、中模數齒輪的加工原理相同。
  
  
• 小模數齒輪傳動的分類：
  
  1. 按小模數齒輪的嚙合原理可分為：
     
     • 漸開線齒輪傳動，包括計時儀器用漸開線齒輪傳動。
       
     • 擺線齒輪傳動，包括各種修正擺線齒輪傳動。
  2. 按傳動軸的相互位置可分為：
     
     • 平行軸齒輪傳動，包括圓柱直齒輪、斜齒輪傳動、直齒齒條、斜齒齒條傳動等。
       
     • 相交軸齒輪傳動,包括直錐齒、圓弧齒輪傳動等。
       
     • 交錯軸齒輪傳動，包括螺旋齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動等。
  3. 按小模數齒輪的用途可分為：
     
     • 分度示數用齒輪傳動。
       
     • 計時控制機構用齒輪傳動。
       
     • 伺服機構用齒輪傳動。
       
     • 調整校正機構用齒輪傳動。
  
  
• 小模數齒輪材料的選用原則：
  
  1. 材料加工性能好,容易實現較低的表面粗糙度。
     
  2. 材料穩定性好，不易受化學物質侵蝕。
     
  3. 根據小模數齒輪的工作條件適當考慮齒輪的強度及齒面硬度。
  
  
• 小模數齒輪常用材料:
  
  1. 一般用途的圓柱齒輪、錐齒輪，選用碳素鋼或優質碳素鋼,用于圓周速度小于3m/s的場合。
     
  2. 高強度、高耐磨性的齒輪，選用合金鋼，如鋁青鋼等。
     
  3. 抗腐蝕性的齒輪選用不銹鋼。
     
  4. 蝸輪蝸桿、螺旋齒輪傳動，一般主動輪用鋼，從動輪用黃銅或青銅,如錫青銅等，有良好的耐磨性能。
     
  5. 儀表齒輪常用鋁合金。
     
  6. 計時器齒輪軸，用易切削鋼，計時器用齒輪用銅材料。
     
  7. 輕型齒輪選用硬鋁和超硬鋁合金材料。
     
  8. 夾布膠木（PS）、尼龍（PA）、ABS等工程塑料用于制造要求噪聲小的減速器齒輪。
     
  
  
• 小模數齒輪的技術要求：
  
  1. 運動精度高，傳遞運動準確、可靠，保證從動輪與主動輪運動協調，使其在每一轉中旋轉角度誤差不超過允許的值。
     
  2. 工作平穩，在傳遞運動過程中，尤其是高速運轉的齒輪，必須要求工作平穩，沒有沖擊、噪聲低，這就要控制瞬時傳動比的變化。
     
  3. 接觸性能好，在傳遞載荷時，為了不致因接觸不均勻使接觸應力過大，引起齒面的過早磨損，齒輪工作表面應有足夠的嚙合接觸面積。
     
  4. 合理的側隙，在傳動過程中，兩嚙合齒非工作表面之間應有一定的間隙，以便貯存潤滑油，補償彈性變形、溫度及齒輪制造誤差引起的側隙變化，防止齒輪出現“卡滯”現象，但側隙也不能過大，以免引起傳動中出現回差。
  
  
• 小模數齒輪的加工特點：
  
  1. 小模數齒輪傳遞力矩小，在設計齒輪時，一般不進行強度計算和剛度計算。齒輪模數的確定，通常由傳動機構的結構尺寸選定。小模數齒輪的加工工藝過程中的切削力、夾緊力、支承力以及其他因素，有時會引起齒輪的變形和斷裂。因此，合理制定小模數齒輪的加工工藝，防止加工過程中齒輪變形和斷裂，是保證小模數齒輪質量的極為重要的因素。
     
  2. 小模數齒輪嚙合種類較多，除常用的漸開線齒輪嚙合外，還有各種修正擺線齒輪嚙合和簡化嚙合，為保證齒輪精度，必須正確的加工出各種嚙合的齒輪齒形曲線，因此對加工小模數齒輪的設備與工具的精度，有特殊的要求。
     
  3. 小模數齒輪傳動中，為了縮小體積，得到較大的多級傳動比，因此，要求小齒輪的齒數少。少齒數的齒輪加工，是小模數齒輪加工的特點。
     
  4. 小模數齒輪加工過程中，機床切向誤差影響較小，由于小模數齒輪的徑向精度、齒側隙精度要求高，因此，當外界的因素：如振動、沖擊力、溫度變化等會直接影響齒輪加工精度。小模數齒輪加工的工作間，必須有較好的工作環境。
  
  
• 小模數齒輪加工方法分類：
  小模數齒輪加工方法，按其齒輪的輪齒加工分為兩大類：
  
  1. 有切屑加工，包括方法有：銑齒、滾齒、插齒、刨齒、剃齒、拉齒、沖齒、研齒、拋光齒、珩齒等。
  2. 無切屑加工，包括方法有：冷軋齒、熱軋齒、壓鑄和模鑄等。
     
     
• 小模數錐齒輪加工方法：
  小模數錐齒輪常用的加工方法有刨齒法和滾齒法。
  
  
• 小模數直齒錐齒輪的刨齒加工原理：
  
  1. 平面齒輪加工原理
     在切齒過程中，假想有一個平面齒輪與機床搖臺同軸，它隨機床搖臺轉動而與被切齒輪作無間隙嚙合。這個假想平面齒輪的輪齒表面是由機床搖臺上的刃具切銷刃相對于搖臺運動的軌跡表面所代替的。被切齒輪在機床上安裝時，應使其節錐面與假想平面齒輪的節平面相切而作純滾動，通過展成運動而切出齒輪。
     
  2. 平頂齒輪加工原理
     在切齒過程中，假想有一個平頂齒輪與被切齒輪作無間隙嚙合，平頂齒輪齒面仍由機床搖臺上刀具的切削刃所形成。被切齒輪的節錐面與假想平頂齒輪的節錐面相切并作純滾動，通過展成運動切出齒輪。
     
     
• 小模數等高直齒錐齒輪的滾切加工原理：
  用定裝滾刀滾切等高直齒錐齒輪的齒形，是屬于連續分度仿形法。其刀齒與工件齒槽形狀一致。滾刀可做成單頭兩個齒或者雙頭四個刀齒。滾刀與工件在滾齒機上切削運動按照一定傳動比強制運動。由于錐齒輪大小端直徑不同，分度圓錐大小端切向線速度也不同。隨著刀具由大端向小端走刀，工件與刀具間的相對線速度逐漸減少，因此，在切削過程中形成越趨近于大端，其齒槽越寬，符合于錐齒輪大小端齒槽（或齒厚）不等的要求。由于錐齒輪的左右齒形分別由相差180度而在同一螺旋線上的兩個主刀刃切出，這兩個主刀刃正好相交于分度圓上，并且通過齒輪中心。因此，滾切過程中就能保證大端和小端分度圓齒厚都符合要求。
  
  
• 小模數齒輪相關標準：
  
  1. GB/T 2362-1990 小模數漸開線圓柱齒輪基準齒廓
  2. GB/T 2363-1990 小模數漸開線圓柱齒輪精度
  3. GB/T 9821.3-1988 計時器用漸開線圓柱齒輪精度（與計時器用圓弧齒輪使用同一標準）
  4. GB/T 9821.6-1988 計時器用齒輪模數系列（模數m=0.05-1.00mm）
  5. GB/T 9821.4-1988 計時器用漸開線圓柱齒輪基準齒形（適用于模數m=0.08-1.00mm，齒數大于7的齒輪）
  6. GB/T l0224－1988 小模數錐齒輪基本齒廓
  7. GB/T l0225－1988 小模數錐齒輪精度制
  8. GB/T l0226－1988 小模數圓柱蝸桿基本齒廓
  9. GB/T l0227－1988 小模數圓柱蝸桿、蝸輪精度
  10. JB305－1962 小模數圓柱齒輪及其傳動公差
      
  11. JB306－1962 小模數圓錐齒輪公差
      
  12. JB304－1967 小模數齒輪原始齒形要素
      
  13. JB305－1967 小模數圓柱齒輪及其傳動公差
      

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