齒輪基礎(chǔ)知識(shí)

1、齒輪綜合知識(shí)直齒圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸代號(hào)1齒頂圓-齒輪齒頂所在的圓。其直徑（或半徑）用 da （或ra ）表示。2、齒根圓-齒輪齒槽底所在的圓。其直徑（或半徑）用 df （或rf）表示。3、分度圓 -用來(lái)分度（分齒）的圓，該圓位于齒厚和槽寬相等的地方。其直徑（或半徑） 用d （或r表示）。ha 表示。hf 表示。h 表示。顯然有：4、齒頂高 -齒頂圓與分度圓之間的徑向距離，用5、齒根高 -齒根圓與分度圓之間的徑向距離，用6、全齒高 -齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，用h = ha + hf7、齒厚 -一個(gè)齒的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)，用s 表示。8、槽寬 -一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧

2、長(zhǎng)，用e 表示。p 表示。顯然有：9、齒距 -相鄰兩齒的同側(cè)齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)，用p = s + e10、齒寬 -齒輪輪齒的寬度（沿齒輪軸線方向度量），用 b 表示。直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸關(guān)系 齒數(shù) z 一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。=n d = z p。因此分度圓直徑為:模數(shù) m 以 z 表示齒輪的齒數(shù)，那么齒輪的分度圓周長(zhǎng)d=（p/p）?z,式中: p/p 稱為齒輪的模數(shù)，用 m 表示，即要使兩個(gè)齒輪能嚙合， 它們的齒距必須相等。因此互相嚙合的兩齒輪的模數(shù) m 必須相等。 從 d = mz 中可見(jiàn)，模數(shù) m 越大，輪齒就越大；模數(shù) m 越小，輪齒就越小。模數(shù) m 是設(shè)計(jì)、制造齒輪時(shí)的重要參數(shù)

3、。不同模數(shù)的齒輪，要用不同模數(shù)的刀具來(lái)加工制 造。為了便于設(shè)計(jì)和減少加工齒輪的刀具數(shù)量， GBI357 一 78對(duì)齒輪的模數(shù) m 已系列化， 如下表所示。在選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用第一系列的模數(shù)，其次是第二系列，括號(hào)內(nèi)的盡可能不用。壓力角 a （嚙合角、齒形角）在節(jié)點(diǎn) P 處，兩齒廓曲線的公法線與兩節(jié)圓的公切線所夾的銳角稱嚙合角，也稱壓力角。我國(guó)采用的壓力角a一般為20°加工齒輪的原始基本齒條的法向壓力角稱齒形角。因此，壓力角a=嚙合角=齒形角。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù) m 確定后，按照與 m 的比例關(guān)系可算出輪齒的各基本尺寸。1 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及分類 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):a. 齒

4、輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力。b. 齒輪傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn):傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。c. 齒輪機(jī)構(gòu)主要缺點(diǎn):制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，不宜用于兩軸間距離較大的場(chǎng) 合。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類按軸的相對(duì)位置平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按齒線相對(duì)齒輪體母線相對(duì)位置直齒、斜齒、人字齒、曲線齒按齒廓曲線 漸開(kāi)線齒、擺線齒、圓弧齒按齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作條件閉式傳動(dòng)、開(kāi)式傳動(dòng)、半開(kāi)式傳動(dòng)按齒面硬度軟齒面（ 350HB、硬齒面（350HB ）說(shuō)明： 平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又稱為平面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) . 相交軸齒輪

5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為空間齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu). 閉式傳動(dòng)的齒輪封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑良好；開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪是完全外露的，不能保證良 好潤(rùn)滑；半開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪浸在油池內(nèi)，裝有防護(hù)罩，不封閉。平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直 齒斜齒曲齒人字齒齒輪齒條內(nèi)齒輪相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直 齒斜齒曲線齒交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)斜 齒蝸桿蝸輪準(zhǔn)雙曲面齒輪2 傳動(dòng)的基本要求： 在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，一般要滿足以下兩個(gè)基本要求：1. 傳動(dòng)平穩(wěn) -在傳動(dòng)中保持瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，沖擊、振動(dòng)及噪音盡量小。2. 承載能力大 -在尺寸小、重量輕的前提下，要求輪齒的強(qiáng)度高、耐磨性好及壽命長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)

6、外齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介漸開(kāi)線圓柱齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中量大面廣的基礎(chǔ)零部件， 廣泛在汽車、 機(jī)床、 電力、 冶金、 礦山、工程、起重運(yùn)輸、船舶、機(jī)車、農(nóng)機(jī)、輕工、建工和軍工等領(lǐng)域中應(yīng)用。齒輪和齒輪 箱在國(guó)內(nèi)外都已以商品進(jìn)行貿(mào)易。齒輪的質(zhì)量以工作可靠、壽命長(zhǎng)、振動(dòng)噪聲低為準(zhǔn)則。除 材料熱處理硬度因素外，機(jī)械制造精度非常關(guān)鍵。據(jù)德國(guó) G 尼曼 ,H 溫特爾齒輪專家資料介 紹，制造精度等級(jí)相差一級(jí)，其承載能力強(qiáng)度相差20 30% ,噪聲相差2.5 3dB，制造成本相差 6080% 。齒輪的設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)以及銷售和采購(gòu)都以齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)為重要 依據(jù)。 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)的分析對(duì)比， 有助于我們了解掌

7、握國(guó)際、 國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的 情況， 找出自己的不足之處，這對(duì)我們做好采標(biāo)工作，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，將起到積極的 作用。1 國(guó)內(nèi)外齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及現(xiàn)狀 齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)是齒輪所有標(biāo)準(zhǔn)中最重要的一個(gè)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，世界各國(guó)都十分重視該項(xiàng)標(biāo) 準(zhǔn)的制修訂工作。在 20 世紀(jì) 40 年代，齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)有英國(guó) BS436-1940, 美國(guó)齒輪制造協(xié)會(huì) AGMA231.02-1941 、德國(guó)企業(yè)工程師協(xié)會(huì) ADS 提案、前蘇聯(lián) ROOT 1643-46、法國(guó) NF E 23-006 （1948）等，這期間齒輪標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)是，規(guī)定的精度等級(jí)較少（46個(gè)級(jí)） ，從幾何學(xué)觀點(diǎn)規(guī)定齒輪參數(shù)項(xiàng)目，按極其簡(jiǎn)單的模式來(lái)確定各項(xiàng)公差

8、值。五十年代由十齒輪制造技術(shù)、測(cè)量?jī)x器和使用經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)齒輪嚙合原理及精度理論 的研究，世界各國(guó)都進(jìn)行了齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)的修訂，以德國(guó)DIN396 3967（1952-1957） 和前蘇聯(lián) ROCT 1643-1956 標(biāo)準(zhǔn)為代表，齒輪精度等級(jí)和誤差項(xiàng)目增多，規(guī)定了切向和徑向綜合誤 差、建立了綜合誤差與單項(xiàng)誤差的關(guān)系， 獨(dú)立規(guī)定側(cè)隙配合制度， 并根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和 各誤差對(duì)傳動(dòng)性能的影響， 提出了精度等級(jí)及誤差允許分類組合的概念。 這對(duì)評(píng)定齒輪精度、 減少?gòu)U品、降低制造費(fèi)用等極為有利。七十年代隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)間科學(xué)技術(shù)和貿(mào)易往來(lái)日趨頻繁，制定一項(xiàng)能為各 國(guó)都能接受的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的呼聲愈來(lái)愈

9、高。 1951 年法國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)、英國(guó)、比利時(shí)和瑞 士六國(guó)組成 ISO/TC 60/WG2 （齒輪技術(shù)委員會(huì)第二工作組 ），負(fù)責(zé)制定齒輪精度 ISO 標(biāo)準(zhǔn)， 法國(guó)為秘書國(guó)，經(jīng)過(guò)十余年的磋商、討論和驗(yàn)證，最后十1975 年通過(guò)為正式標(biāo)準(zhǔn)ISO1328-1975 。此國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)除了德國(guó)、美國(guó)、日本外世界各國(guó)都以等同或等效采用ISO1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)修訂各自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由于工業(yè)先進(jìn)國(guó)家德國(guó)、美國(guó)、日本沒(méi)有采用ISO1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)，形成世界齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)上不統(tǒng)一。八十年代 ISO/TC60/WG2（ 齒輪技術(shù)委員會(huì)第二工作組 ）由德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家參加對(duì) ISO 1328-1975 標(biāo)

10、準(zhǔn)進(jìn)行修訂工作。 ISO 于 1992 年一 1998 年陸續(xù)正式頒布 ISO 1328-1:1995 ， ISO 1328-2 :1997 兩 個(gè) 標(biāo) 準(zhǔn) ， ISO/TR 10064-1:1992 , ISO/TR 10064 -2 ：1996 ，ISO/TR 11064-3:1996 ， ISO/TR 10064 -4: 1998 四個(gè)技術(shù)報(bào)告組成成套系統(tǒng)替代和廢除 ISO1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)。此 ISO 1328 九十年代齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)體系的特點(diǎn)，是在ISO 13281975標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而修訂，吸收了德國(guó) DIN ,美國(guó) AGMA 標(biāo)準(zhǔn)成熟技術(shù)，使標(biāo)準(zhǔn)更科 學(xué)合理， 從齒輪傳

11、動(dòng)動(dòng)態(tài)性能和承載能力出發(fā)， 結(jié)合齒輪制造規(guī)律綜合在標(biāo)準(zhǔn)本文和技術(shù)報(bào) 告中，一一明確。該標(biāo)準(zhǔn)與 ISO 1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)相比，可使相同精度等級(jí)下的圓柱齒輪，有 進(jìn)一步提高傳動(dòng)性能和承載能力及降低制造成本的效果。我國(guó) 1960 年以前沒(méi)有圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)，直接應(yīng)用前蘇聯(lián)rOCT 1643-46 標(biāo)準(zhǔn)， 1958 年起原第一機(jī)械工業(yè)部組織力量著手研究， 經(jīng)過(guò)分析、研究和驗(yàn)證前蘇聯(lián) ROCT 1643-56 標(biāo)準(zhǔn)， 制訂和頒布了 JB179-60 圓柱齒輪 傳動(dòng)公差機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)當(dāng)時(shí)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展 起到積極推動(dòng)作用，很快達(dá)到世界五十年代水平。七十年代末機(jī)械工業(yè)部對(duì) JB179 一 60

12、標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行了修訂， 以等效采用 ISO 1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)，頒布 JB 179-81和 JB 179-83漸開(kāi)線圓柱齒 輪精度機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)。 由十對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大力的宣貫， 促進(jìn)了圓柱齒輪精度質(zhì)量明顯的 提高。同時(shí)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)齒輪機(jī)床、刀具和量?jī)x的發(fā)展。于 1988 年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局頒布了 GB 10095-88 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 GB10095-88 標(biāo)準(zhǔn)是等效采用 ISO 1328-1975 國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)的，現(xiàn)在國(guó)際上已將 ISO 1328-1975 標(biāo)準(zhǔn)作廢，由 ISO 1328 九十年代成套標(biāo)準(zhǔn)代替。 1997年由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局下達(dá)任務(wù)對(duì) GB 10095-88 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

13、修訂，經(jīng)過(guò)幾年的努力， 于2001 年完成了對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等同采用了 ISO 1328 九十年代成套國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)，并于 2001 年 12 月發(fā)布實(shí)施。2 國(guó)內(nèi)外齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析目前我國(guó)最新的齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 10095-2001 ，該標(biāo)準(zhǔn)等同十 ISO 1328 最新標(biāo)準(zhǔn)， 在技術(shù)內(nèi)容上與 ISO 1328 標(biāo)準(zhǔn)完全一致。但 GB/T 10095 -2001 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，并沒(méi)有及時(shí)出 版發(fā)行，直至今年年初才拿到正式的標(biāo)準(zhǔn)文本，因此，該標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有得到及時(shí)的貫徹執(zhí)行。 目前各單位在加工齒輪時(shí)，絕大多數(shù)仍然按照原先規(guī)定的精度等級(jí)要求組織生產(chǎn)，即按 GB 10095

14、-88 規(guī)定的精度等級(jí)要求加工齒輪。為了比較客觀地反映目前齒輪的精度狀況，本文 對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析時(shí)，主要把 GB10095-88 標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際、國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析， 而 GB/T10095-2001 標(biāo)準(zhǔn)的情況與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基本一致。2.1 標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和組成國(guó)標(biāo) GB10095-88 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，僅由標(biāo)準(zhǔn)的正文和標(biāo)準(zhǔn)的附錄兩部分構(gòu)成，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 都具法定約束力。ISO 1328 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)和四個(gè)技術(shù)報(bào)告組成成套的系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn) :ISO 1328-1:1995 圓柱齒輪 ISO 精度制第1部分:輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值 ISO 1328-2:1997圓柱齒

15、輪 ISO 精度制第 2部分:徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)的定義和允許 值ISO/TR 10064-1:1992圓柱齒輪 -檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 1 部分 :輪齒同側(cè)齒面的檢驗(yàn)ISO/TR 10064-2:1996 圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 2 部分 :徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、齒厚 和側(cè)隙的檢驗(yàn)ISO/TR 11064-3:1996 圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 3 部分 :齒輪坯、軸中心距和軸線平行度 的推薦評(píng)文件ISO/TR 10064-4:1998 圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 4 部分 :表面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn)的 推薦文件每個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)，如 ISO 1328-1 ，又有三部分組成，除標(biāo)準(zhǔn)的正文外，

16、還有兩種類型的附錄， 即標(biāo)準(zhǔn)的附錄和提示的附錄。提示的附錄僅是參考資料，不具法定約束力。美國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn) ANSI/AGMA 2000-A88 ，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)一樣，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，僅有標(biāo)準(zhǔn) 的正文和附錄兩部分。不同之處是該標(biāo)準(zhǔn)的附錄為提示的附錄，不具法定約束力。德國(guó)齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)有 DIN3960-3967 共 8 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組成，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都非常簡(jiǎn)潔、具體，實(shí) 用性較強(qiáng)。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容看，國(guó)標(biāo) GB10095-88 內(nèi)容最少，主要由齒輪精度的參數(shù)項(xiàng)目術(shù)語(yǔ)定義及公差表 組成，而ISO ,AGMA和DIN標(biāo)準(zhǔn)除了上述內(nèi)容外， 還提供了指導(dǎo)性文件， 為確定齒輪精度 等級(jí)和齒輪參數(shù)的測(cè)量原則及實(shí)際操作方法提供了較為

17、詳細(xì)的指導(dǎo)，同時(shí)還為制造廠和用戶列出了合同要求條款、過(guò)程控制、檢查項(xiàng)目和方法等，尤其是美國(guó)AGMA 標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)齒輪制造的過(guò)程控制。 所謂過(guò)程控制， 就是控制齒輪制造過(guò)程中的每一個(gè)工序來(lái)保證齒輪的制 造精度。采用過(guò)程控制時(shí)，只要對(duì)任意一個(gè)齒輪做較少的測(cè)量即可，如測(cè)量公法線長(zhǎng)度等。AGMA 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同精度等級(jí)的所有誤差項(xiàng)目的檢測(cè)控制作了推薦，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。從 內(nèi)容上分析， IS01328 的內(nèi)容非常接近美國(guó) AGMA 和德國(guó) DIN 標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，它吸收了德國(guó) DIN ,美國(guó) AGMA 標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)， 使標(biāo)準(zhǔn)更科學(xué)合理， 并從齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)性能和承載能力 出發(fā)，結(jié)合齒輪制造規(guī)律綜合在標(biāo)準(zhǔn)本文和

18、技術(shù)報(bào)告中一一明確。 可以說(shuō)， 修訂后的 IS01328 標(biāo)準(zhǔn)向美國(guó) AGMA 和德國(guó) DIN 標(biāo)準(zhǔn)更靠近了一大步。因此，從標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上分析， 可以看出， ISO 1328 標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)更為合理， 層次清楚， 內(nèi)容全面和科學(xué)合理，操用性強(qiáng)。2.2 精度等級(jí)GB 10095-88 標(biāo)準(zhǔn)的精度等級(jí)為 1-12級(jí)共 12個(gè)等級(jí)， 1級(jí)為最高級(jí)， 12級(jí)為最低級(jí)。ISO 1328-1:1995 標(biāo)準(zhǔn)所有項(xiàng)目及 ISO 1328-21997 標(biāo)準(zhǔn)， 1，的 Fr 的精度等級(jí)為 0-12 級(jí) 共 13 個(gè)等級(jí)， 0 級(jí)為最高級(jí)， 12 級(jí)為最低級(jí)， 0 級(jí)為新增加的等級(jí)。 IS01328-2 :1997

19、 標(biāo)準(zhǔn) 中Fi”，和fi“，的精度等級(jí)為4-12級(jí)，4級(jí)為最高，12級(jí)為最低共計(jì)9個(gè)等級(jí)。美國(guó) AGMA 標(biāo)準(zhǔn)的精度等級(jí)為 3-15 級(jí)共 13個(gè)等級(jí)， 3級(jí)為最低級(jí)， 15級(jí)為最高級(jí)。 德國(guó) DIN 標(biāo)準(zhǔn)的精度等級(jí)為 1-12級(jí)共 12個(gè)等級(jí)， 1 級(jí)為最高級(jí)， 12 級(jí)為最低級(jí)。由十各國(guó)編制標(biāo)準(zhǔn)所遵循的基本原則、公差計(jì)算式及關(guān)系式以及尺寸（mn ,d,b）分段的不同，因此， 很難精確給出 GBISO,AGMA ,DIN 標(biāo)準(zhǔn)的精度等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 表 1 只是大致地 給出了各項(xiàng)公差精度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，供參考。齒輪常用材料和許用應(yīng)力MATERIAL FOR GEARS一、 常用的齒輪材料 是鋼、

20、鑄鐵和非金屬材料。1 、鍛鋼 鋼材的韌性好，耐沖擊，還可以通過(guò)熱處理或化學(xué)熱處理改善其力學(xué)性能及提高齒面硬度， 故最適應(yīng)于用來(lái)制造齒輪。除尺寸過(guò)大（da> 400600mm ）或者是結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量在（0.150.6）%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為：軟齒面（硬度w 350HBS :經(jīng)熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼對(duì)于強(qiáng)度、速度及精度都要求不高的齒輪， 應(yīng)采用以便于切齒， 并使刀具不致迅速磨損變鈍。 因此，應(yīng)將齒輪毛坯 經(jīng)過(guò)正火（正火）或調(diào)質(zhì)處理后切齒。切制后即為成品。其精度一般為8 級(jí)，精切時(shí)可達(dá) 7級(jí)。這類齒輪制造簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)效率

21、高。硬齒面（硬度> 350HBS） :需進(jìn)行精加工的齒輪所用的鍛鋼 高速、重載及精密機(jī)器 （如精密機(jī)床、 航空發(fā)動(dòng)機(jī)）所用的主要齒輪傳動(dòng)，除要求材料性能優(yōu)良，輪齒具有高強(qiáng)度及齒面具有高硬度（如 5865HRC ）外，還應(yīng)進(jìn)行磨齒等精加工。需精加工的齒輪目前多 是先切齒，再做表面硬化處理，最后進(jìn)行精加工，精度可達(dá)5 級(jí)或 4 級(jí)。這類齒輪精度高，價(jià)格較貴，所以熱處理方法有表面淬火、滲碳、氮化、軟氮化及氰化等。所以材料視具體要 求及熱處理方法而定。合金鋼根據(jù)所含金屬的成分及性能， 可分別使材料的韌性、 耐沖擊、 耐磨及抗膠合的性 能等獲得提高， 也可通過(guò)熱處理或化學(xué)熱處理改善材料的力學(xué)性能及

22、提高齒面的硬度。 所以 對(duì)于既是高速、重載又要求尺寸小、質(zhì)量小的航空用齒輪，就都用性能優(yōu)良的合金鋼（如 20CrMnTi ， 20Cr2Ni4A 等）來(lái)制造。2、鑄鋼鑄鋼的耐磨性及強(qiáng)度均較好， 但應(yīng)經(jīng)退火及正火處理， 必要時(shí)也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)。 鑄鋼常用于尺 寸較大的齒輪。3鑄鐵灰鑄鐵性質(zhì)較脆， 抗沖擊及耐磨性都較差， 但抗膠合及抗點(diǎn)蝕的能力較好。 灰鑄鐵齒輪常用 于工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大的場(chǎng)合。4非金屬材料對(duì)高速輕載及精度不高的齒輪傳動(dòng)， 為了降低噪聲， 常用非金屬材料 （如夾布膠木、 尼龍等） 做小齒輪， 大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。 為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點(diǎn)蝕的能力， 齒面 的硬度應(yīng)

23、為 250350HBS。常用的齒輪材料及其力學(xué)性能列于設(shè)計(jì)用表。二、齒輪許用應(yīng)力齒輪的許用應(yīng)力b按下式計(jì)算：式中：S 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)。對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S= SH = 1。但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會(huì)引起嚴(yán)重的故事，因此在進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)取S= SF= 1.25- 1.5。KN 考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響的系數(shù)，稱為壽命系數(shù)。彎曲疲勞壽命系數(shù)和接觸疲勞壽命系數(shù)分別見(jiàn)圖2。設(shè)n為齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min ; j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)；Lh為齒輪的工作壽命，h,則齒輪的工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按下式計(jì)算：N

24、= 60njLh。b lim甘輪的疲勞極限。彎曲疲勞強(qiáng)度極限值用b FE代入，查設(shè)計(jì)線圖，圖中的b FE=b Flim?YST, YST 為試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力校正系數(shù)；接觸疲勞強(qiáng)度極限值bHlim 查圖 4。注：1、圖中極限應(yīng)力值，一般選取其中間偏下值，即在MQ及ML中間選值。2、若齒面硬度超出圖中薦用的范圍,可大體按外插法查取相應(yīng)的極限應(yīng)力值。3、所示b FE為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力的極限應(yīng)力。對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的極限應(yīng)力值僅為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力的 70%。4、 夾布塑料的彎曲疲勞許用應(yīng)力=50MPa,接觸疲勞許用應(yīng)力=110MPa。 齒輪傳動(dòng)失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效, 而輪齒的失效形式又多種

25、多樣, 較為常見(jiàn)的是下面敘述 的五種失效形式。齒輪的其它部分（如齒圈、輪輻、輪轂等） ,除了對(duì)齒輪的質(zhì)量大小需加嚴(yán)格限制外， 通常只需按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 所定的尺寸對(duì)強(qiáng)度及剛度均較富裕， 實(shí)踐中也極少失效。1、輪齒折斷輪齒折斷有多種形式，在正常情況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷， 因?yàn)樵谳嘄X受載時(shí)， 齒根 處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，再加上齒根過(guò)渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應(yīng)力集中作 用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使輪齒疲勞折斷。 此 外，在輪齒受到突然過(guò)載時(shí)， 也可能出現(xiàn)過(guò)載折斷或剪斷； 在輪齒受到嚴(yán)重磨損后齒厚過(guò)分 減薄時(shí)，也會(huì)在正常載荷作用下發(fā)生折斷。在斜齒圓柱齒輪傳

26、動(dòng)中，輪齒工作面上的接觸線為一斜線（參看圖例） ，輪齒受載后，如有 載荷集中時(shí)， 就會(huì)發(fā)生局部折斷。 若制造或安裝不良或軸的彎曲變形過(guò)大， 輪齒局部受載過(guò) 大時(shí)，即使是直齒圓柱齒輪，也會(huì)發(fā)生局部折斷。為了提高齒輪的抗折斷能力，可采取下列措施：1）用增加齒根過(guò)渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來(lái)減小齒根應(yīng)力集中； 2）增大軸及支承的剛性， 使輪齒接觸線上受載較為均勻； 3） 采用合適的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。2、齒面磨損在齒輪傳動(dòng)中， 齒面隨著工作條件的不同會(huì)出現(xiàn)不同的磨損形式。 例如當(dāng)嚙合齒面間落入磨 料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，齒

27、面即被逐漸磨損而至報(bào)廢。這種磨損稱為磨粒磨損。它 是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要形式之一。改用閉式齒輪傳動(dòng)是避免齒面磨粒磨損最有效的方法。3、齒面點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是齒面疲勞損傷的現(xiàn)象之一。 在潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)中， 常見(jiàn)的齒面失效形式多為 點(diǎn)蝕。所謂點(diǎn)蝕就是齒面材料變化著的接觸應(yīng)力作用下， 由于疲勞而產(chǎn)生的麻點(diǎn)狀損傷現(xiàn)象。 齒面上最初出現(xiàn)的點(diǎn)蝕僅為針尖大小的麻點(diǎn)， 如工作條件未加改善， 麻點(diǎn)就會(huì)逐漸擴(kuò)大， 甚 至數(shù)點(diǎn)連成一片，最后形成了明顯的齒面損傷。 齒輪在嚙合過(guò)程中，齒面間的相對(duì)滑動(dòng)起 著形成潤(rùn)滑油膜的作用，而且相對(duì)滑動(dòng)速度愈高，愈易在齒面間形成油膜，潤(rùn)滑也就愈好。 當(dāng)輪齒在靠近節(jié)線處嚙合時(shí)，由于相對(duì)滑

28、動(dòng)速度低，形成油膜的條件差，潤(rùn)滑不良，摩擦力 較大，特別是直齒輪傳動(dòng)，通常這時(shí)只有一對(duì)齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點(diǎn)蝕也就首 先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上， 然后再向其它部位擴(kuò)展。 從相對(duì)意義上說(shuō)， 也就是靠近節(jié)線 處的齒根面抵抗點(diǎn)蝕的能力最差（即接觸疲勞強(qiáng)度最低） 。提高齒輪材料的硬度， 可以增強(qiáng)齒輪抗點(diǎn)蝕的能力。 在嚙合的輪齒間加注潤(rùn)滑油可以減小摩 擦，減緩點(diǎn)蝕，延長(zhǎng)齒輪的工作壽命。并且在合理的限度內(nèi)，潤(rùn)滑油的粘度越高，上述效果 也愈好。因?yàn)楫?dāng)齒面上出現(xiàn)疲勞裂紋后， 潤(rùn)滑油就會(huì)侵入裂紋，而且粘度愈低的油，愈易侵 入裂紋。潤(rùn)滑油侵入裂紋后，在輪齒嚙合時(shí)， 就有可能在裂紋內(nèi)受到擠脹， 從而加快

29、裂紋的 擴(kuò)展， 這是不利之處。所以對(duì)速度不高的齒輪傳動(dòng)，以用粘度高一點(diǎn)的油來(lái)潤(rùn)滑為宜； 對(duì)速 度較高的齒輪傳動(dòng)(如圓周速度 v>12m/s )，要用噴油潤(rùn)滑(同時(shí)還起散熱的作用) ，此時(shí)只 宜用粘度低的油。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，由于齒面磨損較快，很少出現(xiàn)點(diǎn)蝕。4、齒面膠合對(duì)于高速重載的齒輪傳動(dòng)(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)減速器的主傳動(dòng)齒輪) ，齒面間的壓力大，瞬間溫 度高， 潤(rùn)滑效果差， 當(dāng)瞬時(shí)溫度過(guò)高時(shí)， 相嚙合的兩齒面就會(huì)發(fā)生粘在一起的現(xiàn)象，由于此 時(shí)兩齒面又在作相對(duì)滑動(dòng)， 相粘結(jié)的部位即被撕破， 于是在齒面上沿相對(duì)滑動(dòng)的方向形成傷 痕，稱為膠合。傳動(dòng)時(shí)齒面瞬時(shí)溫度愈高、相對(duì)滑動(dòng)速度愈大的地方，愈易發(fā)生膠

30、合。有些低速重載的重型齒輪傳動(dòng)， 由于齒面間的油膜遭到破壞， 也會(huì)產(chǎn)生膠合失效。 此時(shí)，齒 面的瞬時(shí)溫度并無(wú)明顯增高，故稱為冷膠合。 加強(qiáng)潤(rùn)滑措施，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油 (如硫化油) ，在潤(rùn)滑油中加入極壓添加劑等，均可防止或減輕齒面的膠合。5、齒面塑性變形塑性變形屬于輪齒永久變形一大類的失效形式，它是由于在過(guò)大的應(yīng)力作用下， 輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑性流動(dòng)所形成的。塑性變形一般發(fā)生在硬度低的齒輪上； 但在重載作用下，硬度高的齒輪上也會(huì)出現(xiàn)。塑性變形又分為滾壓塑變和錘擊塑變。滾壓塑變是由于嚙合輪齒的相互滾壓與滑動(dòng)而引起的材料塑性流動(dòng)所形成的。 由于材料的塑性流 動(dòng)方向和齒面上

31、所受的摩擦力方向一致， 所以在主動(dòng)輪的輪齒上沿相對(duì)滑動(dòng)速度為零的節(jié)線 處被碾出溝槽 ,而在從動(dòng)輪的輪齒上則在節(jié)線處被擠出脊棱。這種現(xiàn)象稱為滾壓塑變形。錘 擊塑變則是伴有過(guò)大的沖擊而產(chǎn)生的塑性變形， 它的特征是在齒面上出現(xiàn)淺的溝槽， 且溝槽 的取向與嚙合輪齒的接觸線相一致。 提高輪齒齒面硬度，采用高粘度的或加有極壓添加劑 的潤(rùn)滑油均有助于減緩或防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。齒輪傳動(dòng)常用的潤(rùn)滑劑名稱 牌 號(hào)運(yùn)動(dòng)粘度U /(mm/s)(40C)應(yīng)用全損耗系統(tǒng)用油(GB443-89 ) L-AN46L-AN68L-AN10041.4 50.661.2 74.890.0110.0適用于對(duì)潤(rùn)滑油無(wú)特殊要求的錠子、

32、軸承、齒輪和其它低負(fù)荷機(jī)械等部件的潤(rùn)滑工業(yè)齒輪油(SY1172-88 )6810015022032061.2 74.890 110135165198242288 352 適用于工業(yè)設(shè)備齒輪的潤(rùn)滑工業(yè)閉式齒輪油(GB/T5903-1995)6810015022032046061.2 74.890 110135 165198 242288 352414506適用于煤炭、水泥和冶金等工業(yè)部門的大型閉式齒輪傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑普通開(kāi)式齒輪油(SY1232-85)68100150100C主要適用于開(kāi)式齒輪、鏈條和鋼絲繩的潤(rùn)滑60 7590 110135 165硫磷型極壓工業(yè)齒輪油 120150 2002503

33、0035050C適用于經(jīng)常處于邊界潤(rùn)滑的重載、高沖擊的直、斜齒輪和蝸輪裝置軋鋼機(jī)齒輪裝置110130130 170180 220230 270280 320330 370鈣鈉基潤(rùn)滑脂(ZBE86001-88) ZGN-2ZGN-3適用于80100C，有水分或較潮濕的環(huán)境中工作的齒輪傳動(dòng)，但不適于低溫工作情況。石墨鈣基潤(rùn)滑脂(ZBE36002-88) ZG-S適用起重機(jī)底盤的齒輪傳動(dòng)、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、需耐潮濕處。注：表中所列僅為齒輪油的一部分，必要時(shí)可參閱有關(guān)資料 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)$ d表7圓柱齒輪的齒寬系數(shù)$d裝置狀況兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置兩支承相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置 小齒輪作懸臂布置$d

34、 0.9 1.4（1.2 1.9）0.7 1.15（1.1 1.65）0.4 0.6注：1）大、小齒輪皆為硬齒面時(shí)，©d取偏下限的數(shù)值；若皆為軟齒面或僅大齒輪為軟齒面時(shí), ©d取偏上限的數(shù)值；2） 括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪，此時(shí)b 為人字齒輪的總寬度；3） 金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，若傳遞的功率不大時(shí)，©d可小到0.2;4）非金屬齒輪可取 © d 01.2。齒輪齒面硬度組合舉例 齒輪齒面硬度組合舉例齒面類型齒輪種類熱處理兩輪工作齒面硬度差工作齒面硬度舉例備注小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪軟齒面（ 350HBS）直齒調(diào)質(zhì)正火0<(HBS1)min- (HBS

35、2)max< 2(25240 270HBS180220HBS用于重載中低速固定式傳動(dòng)裝置調(diào)質(zhì)260290HBS220 240HBS調(diào)質(zhì)280310HBS240 260HBS調(diào)質(zhì)300330HBS260 280HBS斜齒及人字齒調(diào)質(zhì)正火(HBS1)min- (HBS2)max> 4(50240270HBS160190HBS正火260290HBS180 210HBS調(diào)質(zhì)270300HBS200 230HBS調(diào)質(zhì)300330HBS230 260HBS軟硬組合齒面（350HBS1£350HBS2 ）斜齒及人字齒表面淬火調(diào)質(zhì) 齒面硬度差很大4050HRC 200230HBS 用于沖

36、擊及過(guò)載都不大的重載中低速固定式傳動(dòng)裝置230 260HBS滲碳淬火 調(diào)質(zhì)56 62HRC270 300HBS300 330HBS硬齒面 （350HBS） 直齒、 斜齒及人字齒表面淬火 表面淬火 齒面硬度差大致相同45 50HBS 用在傳動(dòng)尺寸受結(jié)構(gòu)條件限制的情形和運(yùn)輸機(jī)上的傳動(dòng)裝置滲碳淬火 滲碳淬火56 62HRC淬硬齒輪硬齒面刮削加工的關(guān)鍵技術(shù)切削厚度：根據(jù)刮削余量確定。淬硬齒輪的單側(cè)齒面刮削余量一般為0.30.6mm?？梢淮吻谐?，但過(guò)大的切削用量將降低刀具的耐用度。推薦值見(jiàn)表,。刮削方式：機(jī)床蝸輪副存在間隙時(shí)，采用順刮比逆刮要好，可消除間隙帶來(lái)的振動(dòng)和誤差，減小崩刃。切削液硬齒面刮削可采

37、用干式切削。 如果采用濕式切削， 則所用切削油必須為低粘度切削油， 因?yàn)橛昌X面 刮削使用切削油的主要目的是冷卻而不是潤(rùn)滑。 若使用高粘度油， 工件與滾刀就會(huì)發(fā)生讓刀 打滑，弓I起滾刀崩刃。用作冷卻劑的油在40C時(shí)粘度應(yīng)在1020cst。含鉬添加劑的低粘度油比較適于硬齒面刮削。 3 結(jié)束語(yǔ)當(dāng)今齒輪制造業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)精度的要求越來(lái)越高， 精加工淬硬齒輪已顯得日益重要。 硬齒面刮削在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用， 我國(guó)也有不少單 位對(duì)這一工藝進(jìn)行了比較深入的研究。 近年來(lái)， 隨著機(jī)床結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)， 機(jī)床及工件夾具 剛性的提高， 新的刀具材料的成功研制， 特別是涂層技術(shù)的發(fā)展，硬齒面刮削的加工質(zhì)量及穩(wěn)

38、定性都日益提高， 這一工藝已越來(lái)越受到眾多齒輪制造商的青睞。 雖然目前消除齒輪熱處 理變形仍以磨齒加工為主要手段， 但是， 隨著硬齒面刮削技術(shù)的日漸成熟， 這一工藝必將得 到更加廣泛的應(yīng)用。齒輪(Gears)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線圓柱齒輪(Gears)是機(jī)械傳動(dòng)量大面廣的基礎(chǔ)零部件，廣泛在汽車(Automobile )、拖拉機(jī)(TRACTORS)、機(jī)床、電力、冶金、礦山、工程、起重運(yùn)輸、船舶、機(jī)車、農(nóng)機(jī)、輕工、 建工、建材和軍工等領(lǐng)域中應(yīng)用。齒輪(Gears)和齒輪(Gears)箱在國(guó)內(nèi)外都已以商品進(jìn)行貿(mào)易。 齒輪(Gears)的質(zhì)量以工作可靠、壽命長(zhǎng)、振動(dòng)噪聲低為準(zhǔn)則。除材料熱處理硬度因素外，機(jī)械制

39、造精度很為關(guān)鍵。據(jù)德國(guó)G尼曼、H溫特爾齒輪(Gears)專家資料介紹，制造精度等級(jí)相差一級(jí)，其承載能力強(qiáng)度相差 2030%，噪聲相差 2.5-3 分貝，制造成本相差 6080%。齒 輪(Gears)的設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)以及銷售和采購(gòu)都以齒輪(Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)為重要的依據(jù)。1 國(guó)際齒輪 (Gears) 精度標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展在本世紀(jì)四十年代，齒輪 (Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)有英國(guó) BS 436 1940、美國(guó)齒輪(Gears)制造協(xié)會(huì)AGMA 231.021941、德國(guó)企業(yè)工程師協(xié)會(huì) ADS 提案、蘇聯(lián) TOCT 164346、法國(guó) NFE 23 006( 1948)等，這期間齒輪(Gears)標(biāo)準(zhǔn)

40、特點(diǎn)是，規(guī)定的精度等級(jí)較少( 46個(gè)級(jí))，從 幾何學(xué)觀點(diǎn)規(guī)定齒輪(Gears)參數(shù)項(xiàng)目，按極其簡(jiǎn)單的模式來(lái)確定各項(xiàng)公差值。五十年代由于齒輪(Gears)制造技術(shù)、測(cè)量?jī)x器和使用經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)齒輪(Gears)嚙合原理及 精度理論的研究，世界各國(guó)都進(jìn)行了齒輪 (Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)的修訂，以德國(guó) DIN 39603967(1952 1957)和蘇聯(lián)TOCT 16431956標(biāo)準(zhǔn)為代表，齒輪(Gears)精度等級(jí)和誤差項(xiàng)目增 多，規(guī)定了切向和徑向綜合誤差、 建立了綜合誤差與單項(xiàng)誤差的關(guān)系， 獨(dú)立規(guī)定側(cè)隙配合制 度，并根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和各誤差對(duì)傳對(duì)性能的影響， 提出了精度等級(jí)及誤差允許分類組 合的

41、概念。這對(duì)評(píng)定精度、減少?gòu)U品、降低制造費(fèi)用等極為有利。七十年代國(guó)際貿(mào)易發(fā)展，齒輪(Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)向國(guó)際間的統(tǒng)一，表現(xiàn)在誤差的符號(hào)、定義和 公差值的一致，1951年法國(guó)、蘇聯(lián)、英國(guó)、比利時(shí)和瑞士六國(guó)組成ISO/TC 60/WG2 (齒輪(Gears)技術(shù)委員會(huì)第二工作組)，負(fù)責(zé)制訂齒輪(Gears)精度ISO標(biāo)準(zhǔn)，法國(guó)為秘書國(guó)，經(jīng)過(guò) 十余年的磋商、討論和驗(yàn)證，于 1967 年提出了 ISO/DR 1328平行軸漸開(kāi)線圓柱齒輪 (Gears) ISO精度制(推薦草案)。1970年3月20日在ISO/TC 60的第六次全體會(huì)議上以 20 票贊成， 5 票反對(duì)， 5 票保留討論通過(guò)了 “標(biāo)準(zhǔn)草案

42、 ”， WG2 根據(jù)各國(guó)所提意見(jiàn)又進(jìn)行部 分修改，最后于 1975年通過(guò)為正式標(biāo)準(zhǔn) ISO 13281975。此國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)除了德國(guó)、美國(guó)、日 本外世界各國(guó)都以等同或等效采用 ISO 13291975標(biāo)準(zhǔn)修訂各自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同、由于工業(yè) 先進(jìn)國(guó)家德國(guó)、美國(guó)、日本沒(méi)有采用ISO 1328 1975標(biāo)準(zhǔn)，形成世界齒輪(Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)上不統(tǒng)一。八十年代ISO/TC60/WG2 (齒輪(Gears)技術(shù)委員會(huì)第二工作組)由德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家參加對(duì)ISO 1328 1975標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂工作。ISO于1992年1998年陸續(xù)正式頒布ISO 1328 1:1995，ISO 13282:1997 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，

43、 ISO/TR 10064 1:1992 ， ISO/TR 10064 2:1996 ， ISO/TR 10064 3:1996 ， ISO/TR 10064 4:1998 四 個(gè) 技 術(shù) 報(bào) 告 組 成 成 套 系 統(tǒng) 替 代 和 廢 除 ISO1328 1975標(biāo)準(zhǔn)。此 ISO 1328九十年代齒輪 (Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)體系的特點(diǎn)，是在 ISO1328 1975標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而修訂， 吸收了德國(guó)DIN美國(guó)AGMA標(biāo)準(zhǔn)成熟技術(shù)， 使標(biāo)準(zhǔn)更科學(xué)合理，從齒輪(Gears)傳動(dòng)動(dòng)態(tài)性能和承載能力出發(fā)，結(jié)合齒輪(Gears)制造規(guī)律綜合在標(biāo)準(zhǔn)本文和技術(shù)報(bào)告中，一一明確。凡企業(yè)已認(rèn)真貫徹ISO

44、 13281975標(biāo)準(zhǔn)，再熟悉和掌握貫徹ISO 1328九十年代標(biāo)準(zhǔn)，在相同精度等級(jí)的圓住齒輪(Gears)?？捎刑岣邆鲃?dòng)性能和承載能力及降低制造成本的效果。2我國(guó)圓柱齒輪(Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)的狀況我國(guó)1960年以前沒(méi)有圓柱齒輪(Gears)精度標(biāo)準(zhǔn)，直接應(yīng)用蘇聯(lián) TOCT 1643 46標(biāo)準(zhǔn)，1958 年起原第一機(jī)械工業(yè)部組織力量著手研究，經(jīng)過(guò)分析、研究和驗(yàn)證蘇聯(lián)TOCT 164356標(biāo)準(zhǔn)，制訂和頒布 JB 179 60圓柱齒輪(Gears)傳動(dòng)公差機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)當(dāng)時(shí)機(jī)械 工業(yè)的發(fā)展起到積極推動(dòng)作用， 很快達(dá)到世界五十年代水平， 在七十年代末國(guó)家機(jī)械工業(yè)改 革開(kāi)放，要求迅速趕上世界齒

45、輪(Gears)發(fā)展步伐，機(jī)械工業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)下決心，直接以ISO13281975國(guó)際基礎(chǔ)修訂 JB 17960 標(biāo)準(zhǔn)，以等效采用 ISO 13281975標(biāo)準(zhǔn)，頒布 JB 17981 和 JB 17983 漸開(kāi)線圓柱齒精度機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)。大力進(jìn)行宣貫，促進(jìn)圓柱齒 輪(Gears)精度質(zhì)量明顯的提高。 同時(shí)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)齒輪(Gears)機(jī)床、刀具和量?jī)x的發(fā)展， 于1998 技術(shù)監(jiān)督局頒布為 GB 10095 88漸開(kāi)線圓柱齒輪(Gears)精度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)在改革開(kāi)放， 發(fā)展經(jīng)濟(jì)的政策指示下， 。大量引進(jìn)德國(guó)、日本等西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，配件 備需要國(guó)產(chǎn)化， JB 17983和 GB 100

46、9588標(biāo)準(zhǔn)不相適應(yīng)，一方面鼓勵(lì)直接采用德國(guó)、日 本和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)， 另一方面以宣貫行政文件形式進(jìn)行補(bǔ)充。 提出齒距偏差、齒距累計(jì)誤差、齒 向誤差四個(gè)為必檢項(xiàng)目評(píng)定齒輪(Gears)精度等級(jí)。宣貫中發(fā)現(xiàn)達(dá)到齒形誤差精度最難。其齒形的齒端部規(guī)定不夠合理， 齒形精度達(dá)到要求其齒距精度尚有一定的富余而不相協(xié)調(diào)。部分貫標(biāo)先進(jìn)企業(yè)總結(jié)國(guó)內(nèi)外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，采取積極的技術(shù)措施，生產(chǎn)出與世界水平相當(dāng)?shù)凝X輪 (Gears)產(chǎn)品。以上這些與ISO 1328九十年代標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照，在很多關(guān)鍵地方是不謀而合。當(dāng) 前我國(guó)在重大機(jī)械裝備中所需漸開(kāi)線齒輪(Gears)都可以國(guó)產(chǎn)化?，F(xiàn)行GB 10095 88漸開(kāi)線；圓住齒輪(Gears

47、)精度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是等效采用ISO 1328 1975國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的，現(xiàn)在國(guó)際上已將 ISO 13281975標(biāo)準(zhǔn)作廢由 ISO 1328九十年代成套標(biāo)準(zhǔn)代替。 1997 年由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局下任務(wù)對(duì)GB 10095 88標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂， 經(jīng)過(guò)對(duì) ISO 1328 九十年代成套標(biāo)準(zhǔn)翻譯、消化和征求各方面意見(jiàn)，絕大多數(shù)認(rèn)為我國(guó)齒輪(Gears)產(chǎn)品應(yīng)與國(guó)際接軌， 促進(jìn)國(guó)際和國(guó)內(nèi)齒輪(Gears)產(chǎn)品的貿(mào)易，發(fā)展齒輪(Gears)生產(chǎn)。修訂GB 10095 88國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng) 等同采用 ISO 1328 九十年代成套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和國(guó)家機(jī)械工業(yè)局鼓勵(lì)要求技術(shù)進(jìn)步迫切和有條件的齒輪(Gears)制造企

48、業(yè)，直接采用ISO 1328九十年代國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)齒輪(Gears)先行一步，深入、充份發(fā)揮ISO 1328九十年代國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作用，為本企業(yè)真正提高齒輪(Gears)性能質(zhì)量、降低制造成本提高經(jīng)濟(jì)效益，走入國(guó)際市場(chǎng)。3 ISO1328 九十年代成套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與 ISO 13281975國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、 GB 1009588國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的 差別4 結(jié)束語(yǔ)國(guó)際ISO/TC60 齒輪(Gears)技術(shù)委員會(huì)修訂和ISO 頒布了 ISO 6336 1:1996， ISO 63362:1996，ISO 63363:1996，ISO 63365:1996 組成正齒輪(Gears)和斜齒輪(Gears)承 載能

49、力計(jì)算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)中明確應(yīng)用齒輪(Gears)精度等級(jí)必須是ISO 13281:1995國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，二者是齒輪(Gears股計(jì)和制造的配套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。齒輪(Gears)產(chǎn)品是國(guó)際貿(mào)易商品，保證齒輪(Gears)的性能質(zhì)量和可靠性，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有一定的權(quán)威性。ISO 1328 1:1995等成套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是成熟的最新標(biāo)準(zhǔn)。齒輪(Gears)產(chǎn)品新設(shè)計(jì)米用此標(biāo)準(zhǔn)可以明顯提高齒輪(Gears)性能質(zhì)量，使國(guó)內(nèi)外用戶認(rèn)可和歡迎，齒輪(Gears)產(chǎn)品老設(shè)計(jì)改用新標(biāo)準(zhǔn)只要在制造圖樣上精度等級(jí)不變，期標(biāo)題欄上相應(yīng)項(xiàng)目及公差適當(dāng)修改和齒輪(Gears)坯精度調(diào)整后就可以。這樣可明顯提高齒輪(Gears)性能，同時(shí)

50、減少制造齒輪(Gears)難度而節(jié) 省制造成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。GB 1 0095 88國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂正在審批過(guò)程中，在沒(méi)有頒布前，根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、計(jì)委、 科委、技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)文和國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局令第 35號(hào)的精神，引導(dǎo)和鼓勵(lì)有識(shí)企業(yè)直接 應(yīng)用ISO 13281:1995等成套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的原文和翻譯本進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造齒輪(Gears)，這將有助于齒輪(Gears)的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)齒輪(Gears)傳動(dòng)產(chǎn)品迅速與國(guó)際 接軌和發(fā)展。滲碳鋼選材和滲碳技術(shù)指標(biāo)專家咨詢系統(tǒng)研究張戈【摘要】研制了熱處理 CAD 中滲碳鋼選材和滲碳技術(shù)指標(biāo)專家咨詢系統(tǒng)，在用戶輸入一定 的零件信息后， 能夠推理

51、出滲碳材料和滲碳技術(shù)指標(biāo)并生成、 打印和保存說(shuō)明書。 探討了幾 個(gè)模塊， 特別是用戶自定義設(shè)計(jì)模塊的設(shè)計(jì)方法及各模塊存在的不足，為子系統(tǒng)本身和熱處理 CAD 系統(tǒng)的完善提供了思路。關(guān)鍵詞 熱處理 CAD 系統(tǒng) 專家咨詢系統(tǒng) 滲碳材料 滲碳 技術(shù)指標(biāo)Reseach on Carburizing Material Choosingand Carburization Technological Target Designing SystemZhang Ge(The Public Laboratory of the Education Ministry of P.R. Chinafor High Te

52、mperature and High Temperature Tests,Shanghai Jiaotong University )Abstract This paper studies carburizing material choosing and carburiztion technological target designing expert consulting subsystem in heat treatment CAD system.When certain material information is input,reasonable carburizing mate

53、rial and carburization technological target are inferred,and the corresponding files are made,printed and saved.Furthermore,the design method and disadvantages of each module,especially user selfdefine design module,are discussed,which supplies advisement for improving the system in the future.Key w

54、ords heat treatment CAD system,expert consulting system,carburizating material,carburization technological target熱處理是整個(gè)機(jī)械工業(yè)的重要環(huán)節(jié)之一， 它直接影響到產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能。 熱 處理零件的選材， 工藝的制定和工藝控制是保證熱處理質(zhì)量的重要因素。以往這一部分的工作完全由人工操作， 不僅效率極低， 而且由于選材、 熱處理指標(biāo)及工藝設(shè)計(jì)的盲目性和不合 理將影響零件的使用性能乃至整機(jī)性能。國(guó)內(nèi)熱處理工藝設(shè)計(jì) (包括零件的選材 )仍停留在手工作業(yè)階段，設(shè)計(jì)水平的高低取決于設(shè)計(jì)

55、人員的經(jīng)驗(yàn)和水平。建立熱處理 CAD 系統(tǒng)之后，不僅可以使設(shè)計(jì)人員從大量重復(fù)性勞 動(dòng)中解放出來(lái)， 改變過(guò)去靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)的狀況， 變事后檢測(cè)分析為事前預(yù)測(cè)， 定性處理為 定量處理，大大提高了我國(guó)的熱處理生產(chǎn)技術(shù)水平，同時(shí)提高了機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)的整體水平。 與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用熱處理 CAD 軟件還有很大差距。為此我們進(jìn)行了熱處 理 CAD 的開(kāi)發(fā)。滲碳鋼選材和滲碳技術(shù)專家咨詢系統(tǒng)熱處理 CAD 系統(tǒng)由若干子系統(tǒng)組成，其中包括一個(gè)滲碳鋼選材和滲碳技術(shù)指標(biāo)專家咨詢系統(tǒng)，其目的是利用計(jì)算機(jī)選擇合理的滲碳材料和提出合理的滲碳技術(shù)指標(biāo)（表面硬度、心部硬度、表面碳濃度、滲層深度 ）。合理的選擇滲碳

56、材料不僅可以充分地發(fā)揮材料潛力， 還可以降低材料成本， 提高經(jīng)濟(jì)效益。 合理的滲碳技術(shù)指標(biāo)不僅可以使材料達(dá)到最終的產(chǎn)品 性能要求，保證零件的使用壽命，還能降低熱處理生產(chǎn)成本。1. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)由幾個(gè)功能子模塊組成， 包括典型滲碳零件技術(shù)指標(biāo)查詢模塊、 滲碳零件技術(shù)指標(biāo) 模塊、 滲碳零件技術(shù)指標(biāo)用戶自定義模塊、 滲碳零件技術(shù)指標(biāo)調(diào)用模塊。 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如 圖 1 所示。圖 1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)各功能子模塊實(shí)現(xiàn)目標(biāo)如下：1）典型滲碳零件技術(shù)指標(biāo)查詢模塊將典型的滲碳零件詳細(xì)分類， 以樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示出來(lái)， 通過(guò)對(duì)零件的逐級(jí)查找， 查找到某 一具體零件后， 根據(jù)零件的特點(diǎn)，讓用戶選擇相應(yīng)的參數(shù)，如常用滲碳零件齒輪， 需選擇齒 輪模數(shù)大小， 系統(tǒng)可得到此類齒輪的一般情況下所用材料和滲碳技術(shù)指標(biāo)要求， 并給出材料 和滲碳技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明書，說(shuō)明書可保存、打印。此系統(tǒng)內(nèi)容可以增加。2）滲碳零件技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)模塊 將滲碳零件分為齒輪、滾動(dòng)件、 活塞銷、凸輪副和其他零件。根據(jù)各類零件的滲碳部位 厚度、 性能要求、工作條件和失效方式的選擇情況，