弗雷德·杨,森林城市齿轮公司的首席执行官
长期以来,齿轮系噪声一直是齿轮设计人员面临的普遍问题。对更小的变速箱以更快的速度和更高的效率传递更多的动力的需求仍在继续。一些流行的解决方案,以噪声齿轮问题包括扩大小齿轮,以减少咬边,使用酚醛,德林或其他噪声吸收产品,在可能的情况下,或改变螺旋齿轮传动。其他方法包括收紧规格以确保更高的齿轮质量或重新设计变速箱的吸声特性。
偶尔,齿轮比实验可以限制谐波频率放大,否则会导致齿轮箱放大噪音,就像精细调谐的立体声系统。您还可以研究材料和硬度要求,以便修改可以使热处理变形最小化,或可能完全消除热处理的需要。
此外,特别注意齿轮的几何形状,以确保最大的接触。
另一种解决齿轮噪声问题的方法是齿冠或齿槽。这项技术包括沿着牙齿的轴改变弦的厚度。这种修改通过在齿轮中心提供一个接触轴承消除了端轴承。

封顶的另一个好处是减少了由铸件、外壳、轴系、齿轮箱或轴承轴颈的不准确加工引起的不对中问题。加冠还可以减少齿轮本身的铅问题,这导致齿轮磨损不均匀和绑定,因为偏心和位置误差。显然,具有中心接触的齿轮受制造或设计差异的影响较小;此外,您可以减少齿隙要求,并允许齿轮磨损而不是磨损。
剃齿是在粗滚齿或整形后进行的二次齿轮精加工操作,以创造所需的齿冠。齿冠剃齿一直是一种流行的方法,特别是在制造粗节距齿轮。最近演变的齿轮设备,能够在切割时冠消除需要剃仅仅实现冠。
两种变化的冠剃须方法将产生一个齿轮,以补偿脱线或不对中条件。
一种方法是在工作和刀具的往复运动过程中摇动工作台产生凸度。用这种方法很容易改变冠度。另一种方法是纵深进给,这需要修整剃须刀到所需的冠。一般来说,切入进给速度更快,但这种技术会使刀具磨损更大。当然,如果你一开始就使用高质量的齿轮,要改变车冠就会更加困难。剃齿通过刀具的切削和抛光作用,提高了齿形的质量,减少了齿面误差。
冠形式可以产生在齿轮的牙齿上有几种其他的方式。一种方法是利用插齿回退机构中的冠形凸轮来塑造齿轮。根据齿面凸度的大小和齿轮的压力角,计算出齿轮的合适半径。不幸的是,这些块虽然不复杂,但往往很昂贵。

最新一代齿轮设备的出现,使两种方法的顶齿滚齿机流行。两种方法都通过增加和减少刀具到工件的中心距离来产生齿冠。第一种方法使用水复制或机械跟随装置对模板进行物理复制。这允许锥度滚切,甚至创造正弦波形,如果需要。最近,第二种方法,数控滚刀,已经变得很常见。根据软件的限制,数控允许切割齿轮几乎任何想要的形式。缺点是设备成本高,尽管近年来投资回报已大幅下降。
新的数控插齿机可以切割皇冠齿轮或花键,而不需要购买一个特殊的皇冠凸轮。例如,在我们的Gleason Pfauter p300es上,我们可以沿着零件的面宽切割一个轻微的左右螺旋角。这使得根的直径是直的。我们也有一个伯恩和科赫研究员MS 450与u轴控制后退。它可以编程在冲程周期中移动刀具主轴,通过在面宽的末端切割更深,在冠的高点切割更浅,从而使齿冠成形。
今天谁在使用这种齿轮切割技术?
重载齿轮的用户已经使用齿冠相当一段时间了。另一个成熟的使用加冕的领域是液压摆动马达的制造商。在这里,应用程序是严格地不对准问题,而不是为了降低噪音。一个同盟领域涉及用于飞机操纵面执行器的重载小齿轮。一般来说,齿轮顶齿更有利,因为它每分钟转数更多,可能产生更多的噪声。在这种情况下,对荷载挠度的补偿是至关重要的。不幸的是,在美国很少有公司将这种技术应用于商业微调装置。然而,试用过它的少数制造商对结果非常满意。有些报道称,噪音降低了5到10倍,同时振动、磨损和功率消耗也减少了。
使用冠技术的主要候选人是小的分马力电机制造商或任何人处理的正齿轮或螺旋小齿轮,容易受到噪音或不对中。由于国外滚齿机上铣齿的使用时间较长,在欧洲得到了较大的发展。
弗雷德年轻
fyoung@forestcitygear.com
866-623-2168
森林城市齿轮
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