汽車齒輪的倒棱技術(shù)

洪新陽(yáng)，鄭敏敏

（浙江豐安齒輪股份有限公司，浙江 金華 322200）

1 汽車齒輪加工工藝流程

鍛造→等溫正火→粗精車（齒端倒角）→滾齒或插齒（齒頂?shù)估猓X廓倒棱或齒端倒圓角（尖角）→剃齒→滲碳淬火→磨削→珩齒或磨齒。

2 倒棱種類

2.1 齒端倒角

齒端倒角是指齒坯粗精車時(shí)對(duì)兩端面的倒角，一般倒角0.5x45°～2x45°。目的去尖角防止劃傷。（如圖1）

2.2 齒頂?shù)估?/h3>

齒頂?shù)估馐侵庚X頂沿齒向方向進(jìn)行的小倒角，一般成品齒頂?shù)估猓航嵌葹?30°～45°，深度 0.2～0.5mm；通常齒頂?shù)估庠跐L齒或插齒加工時(shí)利用刀具的齒形修正就可以獲得，不需要專門的倒棱工序。（如圖2）

圖1 倒棱及倒角示意圖

2.3 齒端倒圓角或尖角

齒端倒圓角或尖角是指汽車變速掛檔齒輪為了便于掛檔，在齒端進(jìn)行倒圓角或倒尖角。一般齒端倒尖角角度為90°～120°，通常需要專用倒角設(shè)備。（如圖5）

2.4 齒廓倒棱

齒廓倒棱是指沿齒廓方向?qū)X廓、齒根、齒端進(jìn)行的小倒角，一般齒廓倒棱的大小為0.3～0.8mm，通常齒廓倒棱需要專用倒棱設(shè)備。（如圖1）

圖2 齒頂?shù)估馐疽鈭D

圖3 滾刀修緣示意圖

3 倒棱的作用

3.1 降低齒輪傳動(dòng)噪音

倒棱是沿齒廓與齒向方向的倒角，去除了尖角與毛刺，防止生產(chǎn)過(guò)程中的磕碰造成齒面凸起而影響嚙合精度，產(chǎn)生噪音。

3.2 提高嚙合精度，減少嚙合沖擊

齒頂?shù)估獗苊饬她X輪副嚙合傳動(dòng)時(shí)，齒頂與齒根的干涉，防止了嚙合沖擊。

3.3 減少熱處理的應(yīng)力集中

倒棱可有效地防止齒輪在熱處理滲碳淬火中輪齒尖角處氧化脫碳，同時(shí)可防止和

消除熱處理滲碳淬火中齒輪的淬火裂紋或開(kāi)裂的發(fā)生。

3.4 美觀安全

倒棱不僅提高齒輪的美觀度，而且齒輪生產(chǎn)過(guò)程與裝配中避免劃傷操作工。

4 倒棱的加工與設(shè)備

4.1 齒端倒角的加工與設(shè)備

齒端倒角（如圖1）。齒輪兩端倒角通常在齒坯車加工時(shí)，由車工直接車削完成。

4.2 齒頂?shù)估獾募庸づc設(shè)備

齒頂?shù)估猓ㄈ鐖D2）。齒輪滾齒時(shí)，用專用滾刀在滾齒機(jī)上加工完成。專用滾刀需

根據(jù)加工工件的模數(shù)、齒數(shù)、變位系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，對(duì)滾刀的齒形進(jìn)行修正，設(shè)計(jì)制造一個(gè)凸緣。（如圖3）這樣滾齒便可實(shí)現(xiàn)齒頂?shù)估狻?/p>

齒輪插齒時(shí)，原理與加工方法同滾齒。

4.3 齒端倒圓角或尖角的加工與設(shè)備

一般汽車變速器中的變速齒輪，為了保證換擋時(shí)齒輪相互嚙入過(guò)程的平穩(wěn)、順暢、減少?zèng)_擊，需要進(jìn)行倒圓角（如圖4）或倒尖角（如圖5）加工。

圖4 齒端倒圓角示意圖

圖5 齒端倒尖角 示意圖

圖6 數(shù)控倒角機(jī) 加工示意圖

齒端倒圓角或尖角加工主要在半自動(dòng)倒角機(jī)及數(shù)控倒角機(jī)上進(jìn)行。（如圖6）

4.4 齒廓倒棱的加工與設(shè)備

齒廓倒棱是對(duì)齒廓、齒根、齒端進(jìn)行倒角（如圖7）。齒廓倒棱常見(jiàn)的加工方法有幾種：

（1）倒棱法：適用于熱處理前齒輪的倒棱。主要在數(shù)控倒棱機(jī)上加工。（如圖8）

（2）磨棱法：適用于熱處理后淬硬齒輪的倒棱。主要在磨棱機(jī)上加工。（如圖9）

（3）人工磨棱法：適用于單件與配件的倒棱。主要用角磨機(jī)由人工倒棱。

圖7 齒廓倒棱示意圖

圖8 數(shù)控倒棱機(jī) 加工示意圖

圖9 磨棱機(jī)加工 示意圖

5 倒棱大小的確定與取值

倒棱值的大小與齒輪模數(shù)有關(guān)，且與齒輪承載的強(qiáng)度大小有關(guān)，一般模數(shù)越大及承載的強(qiáng)度越高，倒棱值也就越大，反之越小。目前國(guó)內(nèi)、外對(duì)倒棱值的確定尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同企業(yè)的取值范圍也不同?，F(xiàn)列表本企業(yè)的倒棱大小的取值標(biāo)準(zhǔn)，供參考。

表1

齒輪倒棱是現(xiàn)代齒輪加工中一個(gè)十分重要的工藝措施，尤其在汽車齒輪加工應(yīng)用更廣闊。

[1] 齒輪手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

[2] 機(jī)械加工工藝手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1991.