大連齒輪廠鏈輪是鏈傳動(dòng)中的重要零件,鏈輪齒形、節(jié)距等與鏈條相關(guān)尺寸加工是否正確,將直接關(guān)系到鏈條的使用壽命。因此,必須給于足夠的重視。
一、鏈輪材料的選擇
對(duì)于不需要熱處理的片式鏈輪,可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20鋼制造。一般硬度在HBl40以下,適于中速、中等功率、較大的鏈輪加工。要求熱處理的鏈輪一般選用 45鋼、45鋼鍛造、45鑄鋼或4OCr鋼加工,適用于受力較大重要場(chǎng)合與高強(qiáng)度鏈條配套的主、從動(dòng)鏈輪的加工。鑄鐵鏈輪主要應(yīng)用在精度要求不高或外形復(fù)雜的鏈輪,如環(huán)鏈輪等。
二、鏈輪的基本參數(shù)
l、Z-齒數(shù),2、P-鏈條節(jié)距, 3、d-滾子直徑, 4、d分一分度圓直徑,5、d頂一頂圓直徑, 6、d根一齒根圓直徑, 7、一節(jié)距角 8、Q一壓力角,R一齒溝圓弧半徑。前三個(gè)參數(shù)為用戶提供的重要數(shù)據(jù),后序參數(shù)為鏈輪設(shè)計(jì)參數(shù)可參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。
三、大連齒輪廠常見(jiàn)鏈輪的形狀與結(jié)構(gòu)
通常,鏈輪是由齒圈、輪毅和輪幅三部分組成。常見(jiàn)鏈輪形狀有:
1.單片式單雙排鏈輪。
2.單凸緣式單雙排鏈輪。
3.雙凸緣式單雙排鏈輪。
大連齒輪廠鏈輪的結(jié)構(gòu)大致有:
1.整體結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈條P=38.1以下的單、雙排,單、雙凸緣鏈輪的加工。
2.焊接結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用在中、大規(guī)格單、雙凸緣鏈輪的加工。加工時(shí),凸緣部分采用棒料車(chē)成凸形。齒圈部分可采用板材切割后加工外徑與軸孔,孔一端車(chē)出焊接坡口套入凸緣部分進(jìn)行焊接。焊接時(shí)要兩端焊,采用低氫焊條如T506焊條等。
3.鑄造鏈輪。主要應(yīng)用在大型鏈輪的加工,加工時(shí)只加工齒圈、凸緣兩端面、外徑和內(nèi)徑及鍵槽,然后再加工齒形。環(huán)鏈輪都是鑄造的。鑄造鏈輪的材料一般有兩種,鑄鐵和鑄鋼如HTl5O、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。
4. 鍛造鏈輪。主要應(yīng)用在受力較大的中、大規(guī)格鏈輪的生產(chǎn)上。鍛造時(shí),不管是單凸緣式或雙凸緣式,一般都鍛成凸形,軸孔留出足夠的加工余量,材料利用率較低,成本高。
四、鏈輪齒形的幾何形狀與設(shè)計(jì)原則
1. 鏈輪齒形的幾何形狀:常見(jiàn)鏈輪的幾何形狀有三圓弧一直線形、兩圓弧一直線形、兩圓弧凸齒形、一圓弧一直線形、齒槽中心有偏移的直線齒形和直線齒形。
2.設(shè)計(jì)原則:鏈輪齒形設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿足三方面要求:即嚙合要求、使用要求、工藝性與精度要求。
(1)保證鏈條能順利的嚙入與嚙出,不會(huì)有干涉現(xiàn)象。
(2)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)的能力。
(3)具有合理的作用角。
(4)齒廓曲線與鏈傳動(dòng)工況相適應(yīng)。
(5)有利于嚙入和防止因鏈條跳動(dòng)而掉鏈。
(6)加工工藝性好。
目前我國(guó)所執(zhí)行的鏈輪標(biāo)準(zhǔn)為GBl244-85齒形。
五、鏈輪設(shè)計(jì)與加工
1、鏈輪設(shè)計(jì):對(duì)于節(jié)距12.7-38.1標(biāo)準(zhǔn)鏈條的鏈輪各廠家己采用
標(biāo)準(zhǔn)滾刀在滾齒機(jī)上生產(chǎn)。加工時(shí),用戶只需提供鏈輪齒數(shù)、節(jié)距和滾子直徑即可生產(chǎn)。鏈輪設(shè)計(jì)按GBl244-85設(shè)計(jì)。非標(biāo)準(zhǔn)鏈輪在用戶提供必要數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,要做如下計(jì)算:分度圓直徑:d分=P/sin180度/Z=P?K, P-節(jié)距,K-齒數(shù)系數(shù)可查表。
齒溝圓弧半徑:Rmin=O.505d, d=滾子直徑。壓力角? Qmin=l20度-90/2; Qmax=140度-90/2。一般選用Qmax。齒面圓弧半徑Remin=O.008d;(Z?Z+180);Remax=O.12( Z?Z+2)。一般選用Remax。齒面圓弧半徑的位置Do在 d分一0.2P圓周上。齒溝分離量 S:機(jī)加,Smin=0.08d;非加,Smin=O.04P。一般選用機(jī)加齒溝分離量。節(jié)距角a=360/Z。齒厚:?jiǎn)闻艦閮?nèi)節(jié)內(nèi)寬的0.95,雙排為內(nèi)節(jié)內(nèi)寬的0.93。
齒頂圓可根據(jù)作圖來(lái)決定,也可在分度圓的基礎(chǔ)上加0.85一0.95倍的滾子直徑。以上數(shù)據(jù)是鏈輪設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。
當(dāng)然。特殊鏈條的鏈輪設(shè)計(jì)與此有區(qū)別,需按有關(guān)手冊(cè)的鏈輪公式計(jì)算。
2、鏈輪齒形加工鏈輪加工最主要的是齒形加工。前面己經(jīng)講過(guò),標(biāo)準(zhǔn)鏈條的鏈輪大部分在滾齒機(jī)上用滾刀加工。而大規(guī)格與非標(biāo)鏈輪的加工方法由于受設(shè)備和刀具、數(shù)量的限制各公司的加工方法有所不同。目前,應(yīng)用最廣泛的仍然是成形法銑切鏈輪與范成法滾切鏈輪兩種。滾子鏈鏈輪銑刀的齒形是按鏈輪齒槽形狀設(shè)計(jì)的。為了節(jié)省刀具,通常按鏈輪齒數(shù)分組設(shè)計(jì)刀具,每一組按計(jì)算齒數(shù)設(shè)計(jì)齒形,計(jì)算齒數(shù)可按下式計(jì)算:
Zc=2Zl?Z2/Zl+Z2式中:Zl一同組中最小齒數(shù),Z2一同組中最大齒數(shù)。(1)成型刀加工齒形方法:用成型圓盤(pán)銑刀或用指狀成型銑刀,在配有分度頭的臥式或立式銑床上加工齒槽是目前常用的加工方法。適合于大節(jié)距鏈輪批量加工。(2)鞍形銑刀加工齒形方法:用鞍形銑刀在配有分度頭的臥式銑床上同時(shí)在相鄰兩個(gè)齒槽上銑出對(duì)稱的兩個(gè)齒是目前齒形鏈輪常用的加工萬(wàn)法。適于中、小批量生產(chǎn)。(3)滾切加工齒形方法:在滾齒機(jī)上用滾刀加工出齒槽,適合于標(biāo)準(zhǔn)鏈輪節(jié)距P=38.1以下的鏈輪加工。生產(chǎn)效率高。精度好。(4)插齒加工齒形方法:在插齒機(jī)上用圓盤(pán)插齒刀或梳齒刀加工出鏈輪齒槽。適合于單件小批量生產(chǎn)。(5)較大型的鏈輪也可采取劃線、鉆孔在刨加工或插加工齒形又是一種加工方法,很顯然,此種方法較為落后,但大型鏈輪受加工設(shè)備和數(shù)量限制也可采用這種方法。(6)最近,有的單位采用仿形機(jī)切割齒形的方法解決了大型鏈輪加工的難題,很有創(chuàng)意。
仿形切割齒形加工工藝如下:
A.先將己機(jī)加的鏈輪放在分度盤(pán)上,鏈輪通過(guò)芯棒上的壓板和鏍栓固定。要求齒圈面一定要平。
B.在己加工好的齒圈上任一位置按樣板齒形切割深度小于設(shè)計(jì)齒形4-5mm的齒形,然后用角尺測(cè)量其尺面垂直度。
C.測(cè)量己切割好的尺形深與己加工好的軸孔邊緣的距離H。
D.計(jì)算還需加工深度B。B=測(cè)量尺寸-軸孔邊緣與分度圓直徑邊緣的距離。
E.調(diào)整切割機(jī)連桿尺寸,即在原尺寸的基礎(chǔ)上伸長(zhǎng)一個(gè)加深量,調(diào)整后即可按樣板切割。
F.切割一齒后,用分度盤(pán)分度。切割三個(gè)齒后跨齒測(cè)量同側(cè)同位距離。切第四齒后按同樣方法移動(dòng)一齒同側(cè)同位測(cè)量,以此類(lèi)推。
G.如果通過(guò)測(cè)量尺寸相差較大或齒頂寬度出入較大,可將較寬的一面多于部分切割下來(lái)焊在另一齒面上進(jìn)行修整。
H.切割后的齒形表面用手砂輪磨光后進(jìn)行表面淬火。
L.進(jìn)行其它加工。
3.片式、凸緣式鏈輪機(jī)加方法
(1)片式鏈輪加工:片式鏈輪一般采用鋼板切割后再機(jī)加,可提高其材料利用率。小規(guī)格的鏈輪居多,標(biāo)準(zhǔn)鏈輪占多數(shù),車(chē)削后在滾齒機(jī)上加工,一次可加工數(shù)片。
(2)凸緣式鏈輪加工:凸緣式鏈輪加工有以下兩種方法;
A.整體加工,即用棒料切削加工后再加工齒形。此種方法材料利用率低,成本高。
B. 焊接加工,很顯然此種方法材料利用率比整體加工高,成木低。具體加工方法是:齒圈部分可用鋼板切割后粗加工外徑和軸孔,軸孔一側(cè)留焊接坡口。然后采用棒料車(chē)凸緣部分成凸形,齒圈部分和凸緣部分相拼后雙面焊接再加工成品,焊口部分車(chē)圓弧。機(jī)加后再選定適當(dāng)?shù)姆椒庸X形。
焊接鏈輪的焊條最好采用低氫焊條,防止45鋼由于焊接焊口開(kāi)裂。對(duì)于大型重要鏈輪焊接前焊條最好預(yù)熱,預(yù)熱溫度150-200,時(shí)間1-2小時(shí)。
六、刀具設(shè)計(jì)
鏈輪加工刀具主要有:
1.標(biāo)準(zhǔn)滾刀應(yīng)用在中小標(biāo)準(zhǔn)鏈輪的加工上。
2.盤(pán)銑刀是按鏈輪齒形設(shè)計(jì)的一種多齒盤(pán)式刀具。一般在臥銑上加工鏈輪。
3.成型刀是一種按鏈輪齒形設(shè)計(jì)的單齒刀具。加工時(shí)鏈輪靠分度頭分度。成型刀裝在立銑上單步加工。
4.仿形切割加工,此種方法最簡(jiǎn)單,不需做任何刀具,只按鏈輪齒形做出切割樣板在仿形切割機(jī)上切割即可,切割后齒面需修磨、打光。
鏈輪齒面熱處理一般為HRC40-45,可高頻處理或表面火焰淬火。
低碳鋼可滲碳處理。