齒輪軸磨齒抱筒設計與工藝研究

朱 霖，曹鎮(zhèn)游，陸愛平

（揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225002）

在集團無磨齒設備前，所有大齒輪及齒輪軸磨齒均為外協(xié)加工，每年外協(xié)磨齒費用達幾百萬。之后公司引進3臺德國格里森數(shù)控磨齒機。因該機床沒有配尾座立柱，不好裝頂針，以一夾一頂定位磨齒。磨削齒輪軸較困難。針對該機特點，設計出齒輪軸磨齒采用抱筒裝夾，以齒輪軸兩端外圓同時校正的磨齒工藝。

1 零件簡介

齒輪軸是壓力機傳動關鍵零件之一，齒輪精度直接影響傳動精度、平穩(wěn)性及壓力機噪聲大小，其零件材料為45#，其齒面淬火硬度42-48HRC，精度等級為5級，車間只有一臺盤類齒輪磨齒機，為保證齒輪精度等級要求，在工藝設計時，必須正確選擇定位、夾緊方式。如圖1所示為齒輪軸的工程圖。

2 齒輪軸磨齒工藝分析

加工難點在于盤類齒輪磨齒機沒有后立柱，無法通過兩頂尖定位裝夾，而且齒輪軸長度受立柱頂尖高度的限制。

傳統(tǒng)的工藝設計為：①以齒輪軸的端面兩中心孔定位，通過雞心夾頭夾緊齒輪軸一端外圓帶動齒輪軸轉動，實現(xiàn)齒輪軸的磨齒；②以一夾一頂定位，即：夾齒輪軸一端外圓，頂另一端中心孔。

3 用盤類磨齒機磨軸類齒輪的方法

該抱筒克服了齒輪軸直徑大小及長度的影響，將齒輪軸一端灌入抱筒內，用百分表校正齒輪軸齒部上、下軸頸處，通過調節(jié)8顆調節(jié)螺桿2，使銅墊4頂住齒輪軸軸頸處，校正好后將鎖緊螺母1并緊、放松。具體結構如圖2所示。

4 抱筒結構及工作原理

該抱筒由7種零件即鎖緊螺母、調節(jié)螺桿、調節(jié)螺套、銅墊、螺紋套、防轉螺釘、底座組成，分為2組，上、下各一組，具體如圖3所示。

其工作原理：先將底座7由腰形槽固定在機床工作臺中心，將齒輪軸軸頸部分灌入抱筒內，通過轉動調節(jié)螺桿帶動調節(jié)螺套移動，因螺紋套外圓上裝有防轉螺釘，從而調節(jié)螺套只能直線移動，帶動筒墊的移動，校正時因銅墊只直線移動，沒有轉動，防止了齒輪軸的轉動，從而提高了校正效率。

該抱筒有如下特點：①抱軸范圍，通過旋轉調節(jié)螺套的伸出長度，可以擴展夾緊的范圍。②調節(jié)螺桿旋轉運動轉換為筒墊的直線運動，通過螺紋套上的防轉螺釘。③微調，因調節(jié)螺桿M42*3及M24*2都是右旋，調節(jié)螺桿轉一圈，調節(jié)螺桿前進了3mm，調節(jié)螺套后退了2mm，銅墊只移動1mm。④剛性好，因螺紋套是反裝的，銅墊頂在齒輪軸上的力，通過轉換，作用在螺紋套的臺階面上，再作用在底座上。

5 注意事項

圖1 齒輪軸工程圖

圖2 結構圖

圖3 抱筒結構圖

（1）底座加工時：要控制好對稱孔的同軸度。

（2）校正時：先校齒輪軸下端軸頸外圓，通過旋轉底座上端的調節(jié)螺桿，再校上端軸頸外圓，通過旋轉底座下端的調節(jié)螺桿。

6 結語

經過不斷地探索、創(chuàng)新工藝，最終探索出一套可行、實用的磨齒工藝，通過機床在線檢測，齒輪軸的齒形誤差、齒距誤差均達到5級精度，完全滿足圖紙設計要求，降低壓力機制造成本，減少加工周期。

采用該抱筒有效地拓展了盤類磨齒機運用范圍，解決了磨軸類齒輪的難題，且裝夾、校正便捷、安全、可靠，具有較好的實際應用價值。

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