- 直齒輪滾軋成形工藝及數值模擬
- 李錦
- 592字
- 2020-03-20 14:09:49
2.1 齒輪滾軋成形過程
齒輪滾軋成形按照滾壓輪的數量可以分為單輪滾軋、雙輪滾軋和三輪滾軋。其中單輪滾軋因穩定性差、受力不均衡而使成形質量受到影響;而三輪滾軋時,三個滾壓輪呈120°均布于坯料外側,穩定性好,滾軋力平衡,理論上成形精度高,但實際中對于裝置安裝精度提出了更高要求,而且相位調整困難,因此實際中很難達到較高精度。雙輪滾軋因為穩定性好、受力均衡、相位調整相對簡單,更多地應用于實驗或實際生產。
齒輪滾軋成形過程分為三個階段:初步分齒階段、齒形成形階段和精整階段,如圖2-1所示。初步分齒階段,滾壓輪在接觸坯料的瞬間,其徑向施加的作用力產生的切向摩擦力,只要克服徑向力矩、坯料自身慣性力及夾持軸的旋轉阻力矩等,坯料便可隨之旋轉。為防止分齒階段出現錯齒、亂齒現象,嚴重影響齒輪的成形質量,需要考慮滾壓輪和坯料的各項參數,調整滾壓輪與坯料的位置關系,盡量減小甚至避免打滑。齒形成形階段是坯料表層金屬流動的關鍵階段,需調整好周向運動和徑向運動之間的關系,在提高效率的前提下使滾壓輪穩定地進給咬入,在與坯料范成嚙合運動過程中,使坯料表層金屬規律流動形成漸開線齒形,并抑制或消除突耳缺陷,提高齒形成形質量。精整階段,滾壓輪不再徑向進給,保持滾壓輪與工件間中心距不變,對滾軋出的齒輪齒形進行正向或反向精整滾壓,獲得較高質量的齒形齒廓,以減小后續切削加工量或取消后續切削加工工藝為目的。

圖2-1 滾軋成形的三個階段