1齒輪的發展和應用技術

1.1硬齒面減速機齒輪技術發展梗概

現代工業體系幾乎無一不含硬齒面減速機齒輪裝置，它甚至深入到千家萬戶的日常生產中。硬齒面減速機齒輪是構成機械產品的關鍵零件，減速機齒輪質量的優劣關系到整個產品的水平，硬齒面減速機齒輪廠被視為工業的象征。根據著名美國減速機齒輪專家DWDudley的觀點，自1890年至1990年百年減速機齒輪技術的發展大致可分為四個時期，每個時期都用硬齒面減速機齒輪設計和減速機齒輪制造方面的進展來表征。

1890年～1930年期間，減速機齒輪設計和制造方面的主要進展有：初步建立了減速機齒輪承載能力計算公式。擺線和漸開線減速機齒輪得到使用。減速機齒輪傳動的基本類型有直齒輪、斜減速機齒輪、圓錐減速機齒輪和蝸桿傳動減速機齒輪。發明了滾齒機、插齒機和磨齒機，并得到了廣泛的應用。能加工大減速機齒輪并用鑄鐵研具進行研磨，從而達到較高的精度。

1930年～1960年期間，減速機齒輪設計和制造方面的主要進展有：直齒、斜齒、圓柱減速機齒輪承載能力計算公式得到發展。對齒廓和螺旋線開始進行修整（為了提高齒輪的承載能力）。一般情況下使用壓力角為20°的漸開線減速機齒輪，而在宇航器和飛機中使用壓力角25°的承載能力高的漸開線減速機齒輪。發展了剃齒機，且剃齒機在切齒后的精加工中得到廣泛應用（拋光、研磨很少應用）。發明了帶插齒刀頭的插齒機床，并在快速切齒中使用。測量漸開線、螺旋線以及周節的測量儀取得很大發展。發展了減速機齒輪抗膠合極壓添加劑。

1960年～1980年期間，減速機齒輪設計和制造方面的主要進展有：早先的直齒和斜減速機齒輪承載能力計算公式得到很大改進。基本上所用的動力傳動減速機齒輪都設計成為漸開線減速機齒輪。借助中心距的變位，壓力角在20°～25°范圍內變化。用滾壓和研磨精加工減速機齒輪得到了應用。切齒和磨齒機床精度更高，對要求嚴格的減速機齒輪，須檢查齒根過渡曲線處在切齒時造成的開裂或者磨削時發生的灼傷和磨削裂紋，已能夠采用刮削的方法來加工比通常減速機齒輪硬度高得多的硬齒面減速機齒輪。

1980年～1990年期間，減速機齒輪設計和制造方面的主要進展有：減速機齒輪點蝕計算公式中必須考慮接觸區彈性流體動力潤滑油模厚度問題，并把它作為一個重要的參變量來計算。初步明確認識到，即使在允許限度范圍內，點蝕、磨損等類的損傷也能導致減速機齒輪折斷失效（甚至對未磨損的齒，在承受相當的載荷時，也會發生這種情況）。為降低噪聲，采用重疊系數為2以上的特高齒形的直齒或斜減速機齒輪。減速機齒輪鋼的冶金質量得到了嚴格管制，新的減速機齒輪材料得到了發展，這些材料具有高得多的強度和耐受高溫的能力。用刮削法或用CBN切削法精加工硬齒面減速機齒輪，用砂輪進行高速磨削。減速機齒輪幾何精度多是采用自動檢測。鋼直減速機齒輪的熱處理過程得到更嚴格的控制。以滿足更為嚴格的工程技術要求。硬齒面減速機齒輪傳動裝置已逐步應用在傳遞功率大、對振動和噪音有要求的各種行業中。

1990年至今，高精度的硬齒面減速機齒輪更加廣泛地應用在各個領域，特別是水泥工業的大型窯磨、輥磨等使用的傳動裝置已廣泛應用硬齒面減速機齒輪。