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1發(fā)展起源編輯

歷史

      在西方，公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機械問題》中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運動的問題。希臘學(xué)者亞里士多德和阿基米德都研究過齒輪，希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷子，使它與銷輪嚙合，他把這種機構(gòu)應(yīng)用到刻漏上。這約是公元前150年的事。在公元*年，亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計，在里程計中使用了齒輪。公元1世紀時，羅馬的建筑家畢多畢斯制作的水車式制粉機上也使用了齒輪傳動裝置。到14世紀，開始在鐘表上使用齒輪。

      東漢初年（公元 1世紀）已有人字齒輪。三國時期出現(xiàn)的指南車和記里鼓車已采用齒輪傳動系統(tǒng)。晉代杜預(yù)發(fā)明的水轉(zhuǎn)連磨就是通過齒輪將水輪的動力傳遞給石磨的。史書中關(guān)于齒輪傳動系統(tǒng)的早記載，是對唐代一行、梁令瓚于 725年制造的水運渾儀的描述。北宋時制造的水運儀象臺（見中國古代計時器）運用了復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)。明代茅元儀著《武備志》（成書于1621年）記載了一種齒輪齒條傳動裝置。1956年發(fā)掘的河北安午汲古城遺址中，發(fā)現(xiàn)了鐵制棘齒輪，輪直徑約80毫米，雖已殘缺，但鐵質(zhì)較好，經(jīng)研究，確認為是戰(zhàn)國末期（公元前3世紀）到西漢（公元前206～公元24年）期間的制品。1954年在山西省永濟縣蘗家崖出土了青銅棘齒輪。參考同坑出土器物，可斷定為秦代（公元前221～前206）或西漢初年遺物，輪40齒，直徑約25毫米。關(guān)于棘齒輪的用途，迄今未發(fā)現(xiàn)文字記載，推測可能用于制動，以防止輪軸倒轉(zhuǎn)。1953年陜西省長安縣紅慶村出土了一對青銅人字齒輪。根據(jù)墓結(jié)構(gòu)和墓葬物品情況分析，可認定這對齒輪出于東漢初年。兩輪都為24齒，直徑約15毫米。衡陽等地也發(fā)現(xiàn)過同樣的人字齒輪。

      早在1694年，法國學(xué)者PHILIPPE DE LA HIRE首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年，法國人M.CAMUS提出輪齒接觸點的公法線必須通過中心連線上的節(jié)點。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線（節(jié)圓）純滾動時，與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的，這就是CAMUS定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài)；明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點軌跡的概念。1765年，瑞士的L．EULER提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相嚙合的一對齒輪，其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來，SAVARY進一步完成這一方法，成為EU-LET-SAVARY方程。對漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻的是ROTEFT WULLS，他提出中心距變化時，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點。1873年，德國工程師HOPPE提出，對不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時的漸開線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)。

  19世紀末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具備較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的*性。切齒時只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動，就能用標準刀具在機床上切出相應(yīng)的變位齒輪。1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機，后來，英國BSS、美國AGMA、德國DIN相繼對齒輪變位提出了多種計算方法。

     為了提高動力傳動齒輪的使用壽命并減小其尺寸，除從材料，熱處理及結(jié)構(gòu)等方面改進外，圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年，英國人FRANK HUMPHRIS早發(fā)表了圓弧齒形。1926年，瑞土人ERUEST WILDHABER取得法面圓弧齒形斜齒輪的權(quán)。1955年，蘇聯(lián)的M．L．NOVIKOV完成了圓弧齒形齒輪的實用研究并獲得列寧勛章。1970年，英國ROLH—ROYCE公司工程師R．M．STUDER取得了雙圓弧齒輪的美國。這種齒輪現(xiàn)已日益為人們所重視，在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著效益。

     齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件，它在機械傳動及整個機械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)代齒輪技術(shù)已達到：齒輪模數(shù)0.004～100毫米；齒輪直徑由1毫米～150米；傳遞功率可達上十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達幾十萬轉(zhuǎn)/分；高的圓周速度達300米/秒。

      隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。1674年丹麥天文學(xué)家羅默提出用外擺線作齒廓曲線，以得到運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的齒輪。

     18世紀工業(yè)革命時期，齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展，人們對齒輪進行了大量的研究。1733年法國數(shù)學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律；1765年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。

       19世紀出現(xiàn)的滾齒機和插齒機，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年，普福特為滾齒機裝上差動裝

置，能在滾齒機上加工出斜齒輪，從此滾齒機滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢，漸開線齒輪成為應(yīng)用廣的齒輪。

     1899年，拉舍先實施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切，還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年美國懷爾德哈伯先提出圓弧齒廓的齒輪，1955年蘇諾維科夫?qū)A弧齒輪進行了深入的研究，圓弧齒輪遂得以應(yīng)用于生產(chǎn)。這種齒輪的承載能力和效率都較高，但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造，還有待進一步改進。

現(xiàn)狀

中國齒輪行業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷擴大。在“十一五”期間，根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2005~2010年中國齒輪行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加，且同比增幅均在18.00%以上，2009年實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值781.85億元，2010年實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值946.35億萬元。齒輪行業(yè)已成為中國機械基礎(chǔ)件中規(guī)模大的行業(yè)。

中國行業(yè)發(fā)展

狀況

     中國齒輪工業(yè)在“十五”期間得到了快速發(fā)展：2005年齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值由2000年的240億元增加到683億元，年復(fù)合增長率23.27%，已成為中國機械基礎(chǔ)件中規(guī)模大的行業(yè)。就市場需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居*四位。

     中國齒輪制造業(yè)與發(fā)達國家相比還存在自主創(chuàng)新能力不足、新品開發(fā)慢、市場競爭無序、企業(yè)管理薄弱、信息化程度低、從業(yè)人員綜合素質(zhì)有待提高等問題。現(xiàn)階段齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場競爭與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè)；通過自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，形成一批車輛傳動系（變速箱、驅(qū)動橋總成）牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源；實現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的企業(yè)；通過技改，實現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。

    “十一五”末期，中國齒輪制造業(yè)年銷售額可達到1300億元，人均銷售額上升到65萬元/年，在世界行業(yè)排名中達到*二。2006-2010年將新增設(shè)備10萬臺，即每年用于新增設(shè)備投資約60億元，新購機床2萬臺，每臺平均單價30萬元。到2010年，中國齒輪制造業(yè)應(yīng)有各類機床總數(shù)約40萬臺，其中數(shù)控機床10萬臺，數(shù)控化率25%（高于機械制造全行業(yè)平均值17%）。

發(fā)展

     中低檔的齒輪模具在國內(nèi)大多都能生產(chǎn)，的齒輪模具多依靠進口。國內(nèi)專門做齒輪模具的工廠不多，大都由齒輪廠自己做齒輪模具，齒輪廠往往設(shè)一個工段或一個車間來承擔(dān)這項工作。這就致使國內(nèi)的齒輪模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展難上加難。相關(guān)專家表示，要想促使我國齒輪模具產(chǎn)業(yè)更好更快的發(fā)展，就必須從根本上解決依賴問題，努力提高專業(yè)技術(shù)，以便更好的服務(wù)于國內(nèi)齒輪模具產(chǎn)業(yè)。

     隨著齒輪行業(yè)競爭的不斷加劇，大型齒輪企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)的齒輪生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)的齒輪品牌迅速崛起，逐漸成為齒輪行業(yè)中的翹楚！

      2011年，齒輪行業(yè)總體銷售額達到1780億元人民幣，同比增長23%;進口額雖還遠遠高于出口額，但出口增速則明顯強于進口。

     2012年齒輪行業(yè)發(fā)展可能呈現(xiàn)“前低后高、中速增長”的態(tài)勢。2012年四季度出現(xiàn)的行業(yè)增長放緩的趨勢將延續(xù)到今年。下半年，隨著國家擴大內(nèi)需政策的逐步到位，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及國家“三基規(guī)劃”的開始實施，必將提升現(xiàn)代裝備制造業(yè)，從而帶動整個齒輪行業(yè)新一輪的上升。預(yù)計齒輪行業(yè)銷售收入將增長10%以上，出口增幅或?qū)⑦_15%。

投資

     齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機械成套設(shè)備的主要傳動部件都是齒輪傳動。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，全行業(yè)年銷售總額已突破千億元，形成了企業(yè)多元并存、共同發(fā)展的行業(yè)格局。其中，*、骨干企業(yè)已成為推動行業(yè)管理水平、產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平和自主創(chuàng)新能力提升的重要力量，為把我國從齒輪制造大國建設(shè)成為齒輪制造強國做出了突出貢獻。

     根據(jù)（ 中國齒輪行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報告）顯示中國齒輪傳動行業(yè)在“十一五”期間得到了快速發(fā)展，2005-2010年中國齒輪行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加，且同比增幅均在20%以上。2010年整個齒輪產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值946.35億元，齒輪全行業(yè)市場需求超過1400億元，世界*二。從規(guī)模和銷售額等各方面因素來看，齒輪產(chǎn)業(yè)已然成為中國機械通用零部件基礎(chǔ)件領(lǐng)域的“*”級行業(yè)。中國已經(jīng)成為名副其實的世界齒輪制造大國。

      2011年末，我國軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件的制造工業(yè)企業(yè)達2319家，行業(yè)總資產(chǎn)達2483.16億元，同比增長20.59 %。2011年，我國規(guī)模以上軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件的制造工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入達3144億元，同比增長28.00 %；實現(xiàn)利潤總額達230.4億元，同比增長22.08 %。

       2012年上半年，全國齒輪的產(chǎn)量達97.69萬噸，同比增長 47.14%。2012年6月份，我國生產(chǎn)齒輪18萬噸，同比增長50.18%。

     中國處于工業(yè)化、市場化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的時期，也處在消費擴大和結(jié)構(gòu)升級的時期，裝備制造業(yè)將迎來難得發(fā)展機遇，為齒輪的發(fā)展提供巨大市場空間。“十二五”是我國齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期，行業(yè)應(yīng)加快朝“由大變強”的目標邁進。

技術(shù)變革

     應(yīng)采取有效措施，用信息技術(shù)改造提升齒輪行業(yè)，改變我國齒輪產(chǎn)品檔次低和經(jīng)濟效益不高的狀況。如使用自動化、智能化設(shè)備，降低成本和能源消耗;推動計算機集成制造系統(tǒng)等在齒輪行業(yè)的應(yīng)用，形成強大的*裝備制造體系等。

大勢所趨

       截止到2012年底，齒輪行業(yè)年銷售收入約1600億元，生產(chǎn)企業(yè)1000余家，規(guī)模以上企業(yè)約400余家，從業(yè)人員約30萬人，是*部件行業(yè)規(guī)模大的分行業(yè)。經(jīng)過20多年的不懈努力，我國已經(jīng)成為齒輪強國。

“十二五”期間我國齒輪行業(yè)面臨調(diào)整振興、由大變強的歷史發(fā)展機遇，國內(nèi)外市場競爭加劇，國內(nèi)深層次矛盾不可避免地會影響行業(yè)前進步伐，但推動行業(yè)技術(shù)進步創(chuàng)新發(fā)展的基本力量不可逆轉(zhuǎn)，全行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的進程中將以年均30%左右的增速實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。

      預(yù)計至“十二五”期末，行業(yè)收入有望突破2600億元。報告通過齒輪行業(yè)下游需求潛力，進一步說明行業(yè)發(fā)展前景看好。

      隨著全球一體化的到來，關(guān)聯(lián)度越來越高的產(chǎn)業(yè)需要面對越來越多的共同課題，需要建立廣泛的合作。而這種合作已不再僅是提供產(chǎn)品這么簡單。將從源頭上打破產(chǎn)業(yè)之間壁壘，以行業(yè)需求為導(dǎo)向成為產(chǎn)業(yè)之間融合發(fā)展的新趨勢。為達成通過產(chǎn)業(yè)融合推動技術(shù)創(chuàng)新的目的，行業(yè)間應(yīng)從技術(shù)、標準和法規(guī)、信息服務(wù)與軟科學(xué)研究、品牌推廣等方面合作，合理利用雙方的資源，進行前瞻性產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)，確保我國自主創(chuàng)新技術(shù)的適用性和性。

變革

     低碳化已成為制造業(yè)發(fā)展的主題。隨著越來越多的國家做出低碳化承諾，節(jié)能減排將是企業(yè)下一步技術(shù)發(fā)展的方向。行業(yè)也應(yīng)抓住低碳經(jīng)濟的機遇，提前介入混合動力、燃料電池、電機電子等新能源技術(shù)的研究；進一步挖掘傳統(tǒng)能源的潛力，大力發(fā)展再制造等技術(shù)，推動產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展。

術(shù)語

輪齒（齒）──齒輪上的每一個用于嚙合的凸起部分。一般說來，這些凸起部分呈輻射狀排列。配對齒輪上輪齒互相接觸，導(dǎo)致齒輪的持續(xù)嚙合運轉(zhuǎn)。

齒槽──齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間。

端面──在圓柱齒輪或圓柱蝸桿上垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。

法面──在齒輪上，法面指的是垂直于輪齒齒線的平面。

齒頂圓──齒頂端所在的圓。

齒根圓──槽底所在的圓。

基圓──形成漸開線的發(fā)生線在其上作純滾動的圓。

分度圓──在端面內(nèi)計算齒輪幾何尺寸的基準圓，對于直齒輪，在分度圓上模數(shù)和壓力角均為標準值。

齒面──輪齒上位于齒頂圓柱面和齒根圓柱面之間的側(cè)表面。

齒廓──齒面被一*曲面（對圓柱齒輪是平面）所截的截線。

齒線──齒面與分度圓柱面的交線。

端面齒距pt──相鄰兩齒同側(cè)端面齒廓之間的分度圓弧長。

模數(shù)m──齒距除以圓周率π所得到的商，以毫米計。

徑節(jié)p──模數(shù)的倒數(shù)，以英寸計。

齒厚s──在端面上一個輪齒兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長。

槽寬e──在端面上一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長。

齒頂高hɑ──齒頂圓與分度圓之間的徑向距離。

齒根高hf──分度圓與齒根圓之間的徑向距離。

全齒高h──齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。

齒寬b──輪齒沿軸向的尺寸。

端面壓力角ɑt── 過端面齒廓與分度圓的交點的徑向線與過該點的齒廓切線所夾的銳角。

基準齒條（Standard Rack）:只基圓之尺寸，齒形，全齒高，齒冠高及齒厚等尺寸均合乎標準正齒輪規(guī)格之齒條，依其標準齒輪規(guī)格所切削出來之齒條稱為基準齒條.

基準節(jié)圓（Standard Pitch Circle）:用來決定齒輪各部尺寸基準圓.為 齒數(shù)x模數(shù)

基準節(jié)線（Standard Pitch Line）:齒條上一條特定節(jié)線或沿此線測定之齒厚，為節(jié)距二分之一.

作用節(jié)圓（Action Pitch Circle）:一對正齒輪咬合作用時，各有一相切做滾動圓.

基準節(jié)距（Standard Pitch）：以選定標準節(jié)距做基準者,與基準齒條節(jié)距相等.

節(jié)圓（Pitch Circle）:兩齒輪連心線上咬合接觸點各齒輪上留下軌跡稱為節(jié)圓.

節(jié)徑（Pitch Diameter）:節(jié)圓直徑.

有效齒高（Working Depth）:一對正齒輪齒冠高和.又稱工作齒高.

齒冠高（Addendum）:齒頂圓與節(jié)圓半徑差.

齒隙（Backlash）:兩齒咬合時，齒面與齒面間隙.

齒頂隙（Clearance）:兩齒咬合時，一齒輪齒頂圓與另一齒輪底間空隙.

節(jié)點（Pitch Point）:一對齒輪咬合與節(jié)圓相切點.

節(jié)距（Pitch）:相鄰兩齒間相對應(yīng)點弧線距離.

法向節(jié)距（Normal Pitch）:漸開線齒輪沿特定斷面同一垂線所測節(jié)距.

2結(jié)構(gòu)分類

        一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。

輪齒

     簡稱齒，是齒輪上 每一個用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運轉(zhuǎn)。

齒槽

         是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。

端面

        是齒輪兩端的平面。

法面

         指的是垂直于輪齒齒線的平面。

齒頂圓

         是指齒頂端所在的圓。

齒根圓

          是指槽底所在的圓。

基圓

          形成漸開線的發(fā)生線作純滾動的圓。

分度圓

          是在端面內(nèi)計算齒輪幾何尺寸的基準圓。

塑料齒輪

         隨著科學(xué)的發(fā)展，齒輪已經(jīng)慢慢由金屬齒輪轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰淆X輪。因為塑料齒輪更具有潤滑性和耐磨性。可以減小噪音，降低成本，降低摩擦。

         常用的塑料齒輪材料有：PVC,POM,PTFE,PA,尼龍，PEEK等。

汽車齒輪

     我國中重型載貨汽車齒輪用鋼牌號較多，主要是為適應(yīng)引進當(dāng)時*汽車技術(shù)的要求。50年代我國從原蘇聯(lián)里哈喬夫汽車廠引進當(dāng)時蘇聯(lián)中型載貨汽車（即“解放”牌原車型）生產(chǎn)技術(shù)的同時，也引進了原蘇聯(lián)生產(chǎn)汽車齒輪的20CrMnTi鋼種。

      改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，為了滿足我國交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展需要，從80年代開始，我國有計劃地引進工業(yè)發(fā)達國家的各類*機型，各類*中重型載貨汽車也不斷引進。同時，我國大汽車廠同國外汽車大公司進行合作，引進*汽車生產(chǎn)技術(shù)，其中包括汽車齒輪的生產(chǎn)技術(shù)。與此同時，我國鋼鐵冶煉技術(shù)水平也在不斷提高，采用鋼包二次冶煉及成分微調(diào)和連鑄連軋等*冶煉技術(shù)，使得鋼廠能生產(chǎn)出高純凈度、淬透性能帶縮窄的齒輪用鋼材，從而實現(xiàn)了引進汽車齒輪用鋼的國產(chǎn)化，使我國齒輪用鋼的生產(chǎn)水平上了一個新臺階。適合于我國國情的國產(chǎn)重型汽車齒輪用含鎳高淬透性能鋼也得到了應(yīng)用，取得了較好效果。汽車齒輪的熱處理技術(shù)也從原50-60年代采用井式氣體滲碳護發(fā)展到當(dāng)前普遍采用由計算機控制的連續(xù)式氣體滲碳自動線和箱式多用爐及自動生產(chǎn)線（包括低壓（真空）滲碳技術(shù)）、齒輪滲碳預(yù)氧化處理技術(shù)，齒輪淬火控制冷卻技術(shù)（由于專用淬火油和淬火冷卻技術(shù)的使用）、齒輪鍛坯等溫正火技術(shù)等。這些技術(shù)的采用不僅使齒輪滲碳淬火畸變得到了有效控制、齒輪加工精度得到提高、使用壽命得到延長，而且還滿足了齒輪的現(xiàn)代化熱處理的大批量生產(chǎn)需要。

      有關(guān)文獻指出，汽車齒輪的壽命主要由兩大指標考核，一是齒輪的接觸疲勞強度，二是齒輪的彎曲疲勞強度。前者主要由滲碳淬火質(zhì)量決定，后者主要由齒輪材料決定。為此，有必要對汽車齒輪用滲碳鋼的要求、性能及其熱處理特點有一個較全面的了解。

3用途應(yīng)用

加工方式

   漸開線齒輪加工方法有2大類，一個是仿形法，用成型銑刀銑出齒輪的齒槽，是“模仿形狀”的。另一個是范成法（展成法）。

        （1）滾齒機滾齒：可以加工8模數(shù)以下的斜齒

        （2）銑床銑齒：可以加工直齒條

        （3）插床插齒：可以加工內(nèi)齒

        （4）冷打機打齒：可以無屑加工

        （5）刨齒機刨齒：可以加工16模數(shù)大齒輪

        （6）精密鑄齒：可以大批量加工廉價小齒輪

         （7）磨齒機磨齒：可以加工精密母機上的齒輪

         （8）壓鑄機鑄齒：多數(shù)加工有色金屬齒輪

         （9）剃齒機：是一種齒輪精加工用的金屬切削機床

失效形式

1、齒面磨損

     對于開式齒輪傳動或含有不清潔的潤滑油的閉式齒輪傳動，由于嚙合齒面間的相對滑動，使一些較硬的磨粒進入了摩擦表面，從而使齒廓改變，側(cè)隙加大，以至于齒輪過度減薄導(dǎo)致齒斷。一般情況下，只有在潤滑油中夾雜磨粒時，才會在運行中引起齒面磨粒磨損。

2、齒面膠合

     對于高速重載的齒輪傳動中，因齒面間的摩擦力較大，相對速度大，致使嚙合區(qū)溫度過高，一旦潤滑條件不良，齒面間的油膜便會消失，使得兩輪齒的金屬表面直接接觸，從而發(fā)生相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒面繼續(xù)相對運動時，較硬的齒面將較軟的齒面上的部分材料沿滑動方向撕下而形成溝紋。

3、疲勞點蝕

     相互嚙合的兩輪齒接觸時，齒面間的作用力和反作用力使兩工作表面上產(chǎn)生接觸應(yīng)力，由于嚙合點的位置是變化的，且齒輪做的是周期性的運動，所以接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。齒面長時間在這種交變接觸應(yīng)力作用下，在齒面的刀痕處會出現(xiàn)小的裂紋，隨著時間的推移，這種裂紋逐漸在表層橫向擴展，裂紋形成環(huán)狀后，使輪齒的表面產(chǎn)生微小面積的剝落而形成一些疲勞淺坑。

4、輪齒折斷

     在運行工程中承受載荷的齒輪，如同懸臂梁，其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極*，會在根部產(chǎn)生裂紋，并逐步擴展，當(dāng)剩余部分無法承受傳動載荷時就會發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。

5、齒面塑性變形

在沖擊載荷或重載下，齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形，從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形。

潤滑特點

     一對減速機齒輪的運動是通過一對一對的齒面嚙合運動來完成的，一對叻合齒面的相對運動又包含滾動和滑動，對于傳遞動力的齒輪，要研究齒輪的受力和變形.需要應(yīng)用力學(xué)知識，齒輪兩齒面之間有潤滑油，又涉及流體力學(xué)的知識.如果研究潤帶劑與齒輪表面相互作用生成的表面膜，需要物理、化學(xué)方面的知識。因此，在有潤滑劑的條件下，要真實全面地反映齒輪傳動的運動學(xué)和動力學(xué)問題都必須考慮潤滑劑的存在。計人潤滑劑的齒輪設(shè)計，是更加全面和完善的齒輪設(shè)計。

生產(chǎn)企業(yè)

   齒輪工業(yè)主要由三類企業(yè)組成：車輛齒輪傳動制造企業(yè)，工業(yè)齒輪傳動制造企業(yè)與齒輪專用裝備制造企業(yè)。其中，車輛齒輪*，其*達到60%；工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構(gòu)成，其*分別為18%、12%、8%；齒輪裝備這一塊只占*的2%。

4注意問題

      進行簡易診斷的目的是迅速判斷齒輪是否處于正常工作狀態(tài)，對處于異常工作狀態(tài)的齒輪進一步進行精密診斷分析或采取其他措施。當(dāng)然，在許多情況下，根據(jù)對振動的簡單分析，也可診斷出一些明顯的故障。

        齒輪的簡易診斷包括噪聲診斷法、振平診斷法以及沖擊脈沖（SPM）診斷法等，常用的是振平診斷法。

     振平診斷法是利用齒輪的振動強度來判別齒輪是否處于正常工作狀態(tài)的診斷方法。根據(jù)判定指標和標準不同，又可以分為值判定法和相對值判定法。

值判定法

       值判定法是利用在齒輪箱上同一測點部位測得的振幅值直接作為評價運行狀態(tài)的指標。

       用值判定法進行齒輪狀態(tài)識別，必須根據(jù)不同的齒輪箱，不同的使用要求制定相應(yīng)的判定標準。

      制定齒輪值判定標準的主要依據(jù)如下：

      （1）對異常振動現(xiàn)象的理論研究；

      （2）根據(jù)實驗對振動現(xiàn)象所做的分析；

      （3）對測得數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評價；

      （4）參考國內(nèi)外的有關(guān)標準。

     實際上，并不存在可適用于一切齒輪的值判定標準，當(dāng)齒輪的大小、類型等不同時，其判定標準自然也就不同。

     按一個測定參數(shù)對寬帶的振動做出判斷時，標準值一定要依頻率而改變。頻率在1kHz以下，振動按速度來判定；頻率在1kHz以上，振動按加速度來判定。實際的標準還要根據(jù)具體情況而定。

相時值判定法

     在實際應(yīng)用中，對于尚未制定出值判定標準的齒輪，可以充分利用現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計平均，制定適當(dāng)?shù)南鄬ε卸藴剩捎眠@種標準進行判定稱為相對值判定法。

     相對判定標準要求將在齒輪箱同一部位測點在不同時刻測得的振幅與正常狀態(tài)下的振幅相比較，當(dāng)測量值和正常值相比達到一定程度時，判定為某一狀態(tài)。比如，相對值判定標準規(guī)定實際值達到正常值的1.6~2倍時要引起注意，達到2.56~4倍時則表示危險等。至于具體使用時是按照1.6倍進行分級還是按照2倍進行分級，則視齒輪箱的使用要求而定，比較粗糙的設(shè)備（例如礦山機械）一般使用倍數(shù)較高的分級。

       實際中，為了達到佳效果，可以同時采用上述兩種方法，以便對比比較，全面評價。

5相關(guān)計算

齒數(shù)計算

直徑計算方法

齒頂圓直徑=（齒數(shù)+2ha*）*模數(shù)

分度圓直徑=齒數(shù)*模數(shù)

齒根圓直徑=（齒數(shù)-2ha*-2*hc*）*模數(shù)

對于標準齒輪：ha*=1,hc*=0.25;其他非標準齒輪另取

比如：M4、齒32

齒頂圓直徑=（32+2*1）*4=136mm

分度圓直徑=32*4=128mm

齒根圓直徑=（32-2*1-2*0.25） *4=118mm

這種計算方法針對所有的模數(shù)齒輪（不包括變位齒輪）。

模數(shù)表示齒輪牙的大小。

齒輪模數(shù)=分度圓直徑÷齒數(shù)

齒輪模數(shù)選擇

齒輪模數(shù)國家標準為GB1357-78。

優(yōu)先選用模數(shù)：0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.25mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、 14mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm；

可選模數(shù)：1.75mm、2.25mm、2.75mm、3.5mm、4.5mm、5.5mm、7mm、9mm、14mm、18mm、 22mm、28mm、36mm、45mm；

很少用模數(shù)：3.25mm、3.75mm、6.5mm、11mm、30mm；

齒輪精度

     齒輪精度是指對齒輪形狀的綜合誤差所劃分的一個等級，其中包括齒形、齒向、徑跳等一些重要的參數(shù)，其中齒形是指齒的徑向形狀，齒向是指齒的縱向形狀，徑跳是指相鄰兩齒間距離的誤差，一般我們汽車用的齒輪可由滾齒機加工完成，6~7級便可使用，而一些印刷機由于需要高速運轉(zhuǎn)和批量印刷，故需要高精度齒輪以減小齒輪累計所造成的誤差而使印刷效果下降，而國內(nèi)生產(chǎn)的磨齒機可加工至4~5級，國外進口的高精度磨齒機可加工至3,~4級，更有一些可以加工至2級。而日本標準DIN 0級相當(dāng)于中國評判的4級，一般誤差以μm為單位，1μm=0.001mm

齒輪鑄造

齒輪鑄造

    齒輪鑄件也被稱為鑄鋼齒輪。這是因為大多數(shù)的齒輪都是由鑄鋼制造的 。在此，我分享一些有關(guān)生產(chǎn)齒輪鑄件和相關(guān)的熱處理信息。

      齒輪鑄件的重量通常從幾公斤到數(shù)噸不等。

     齒輪鑄件的材料通常使用高碳鑄鋼，也有些使用含鉻、鎳、鉬的合金鋼，以達到很高的抗拉強度。通常大齒輪比小齒輪的物理需求低。

     關(guān)于鑄造工藝， 通常地板成型工藝就適用并能滿足正常需求。至于鑄鋼齒輪，如從動齒輪，齒輪和惰輪，使用石英砂的地板成型工藝是不錯的選擇。為什么呢，因為齒輪的大多數(shù)的部位都需要加工。所以，你不需要使用更高的鑄造工藝。此外，關(guān)于中、大型鋼鑄件， 使用石英砂的地板成型工藝幾乎是的選擇。

     關(guān)于熱處理，當(dāng)然，所有鋼鑄件都必須標準化以消除內(nèi)部壓力。齒輪鑄件的某些部位可以焊接。如果鑄造廠焊接鑄件，必須對焊接位置退火。如果滾齒后硬度*，你可以再次退火以降低硬度并消除內(nèi)部硬點。在加工和滾齒后，齒輪淬火或稱之為硬化處理，以提高齒輪齒的表面硬度。對于小齒輪，你可以做滲碳處理。對于大型從動齒輪，你可以做表面淬火處理。沒有經(jīng)過硬化處理的齒輪壽命很短，僅幾個星期到幾個月。

     由于齒輪鑄件對材料、缺陷、加工及熱處理的要求更高。而且，齒輪鑄件的訂單量相對較少。因此，許多鋼鐵鑄造廠不愿意制造。

     一些齒輪由鍛造工藝制造。鍛造齒輪內(nèi)部組織密度更好、強度更高。鍛造齒輪可以用于更嚴格的工作條件。鑄造齒輪強度低，但廣泛應(yīng)用于一般工作條件。鍛造齒輪的成本高，而鑄造齒輪的成本相對較低。買方應(yīng)根據(jù)成本和使用條件選擇合適的制造工藝。

求法

分度圓 d=mz

齒距 p=mπ

齒厚 s=mπ/2

齒槽寬e=mπ/2

基圓 db=d*cosα=d*cos20°

齒頂高ha=（ha* ） *m

頂隙 C=（c*）*m

齒根高hf=ha+c=（ha*+c*）m

齒頂圓da=d+2ha

齒根圓df=d-2hf

全齒高h=ha+hf

中心距 a=（d1+d2）/2=m/2（Z1+Z2）