CN117489769A - 一种高精度双联齿轮及其加工方法 - Google Patents

一种高精度双联齿轮及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传动部件领域，特别涉及一种高精度双联齿轮及其加工方法。本发明所述的高精度双联齿轮，包括分体匹配的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮同轴过盈花键联接。加工方法包括以下步骤：S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；S3.小齿轮磨齿加工；S4.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；S5.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。本发明制备的高精度双联齿轮，按照标准GB/T10095—2001，精度可以达到大齿轮5级，小齿轮6级。

Description

一种高精度双联齿轮及其加工方法
技术领域
本发明涉及传动部件领域，特别涉及一种高精度双联齿轮及其加工方法。
背景技术
齿轮是机械设备的重要零件，广泛应用于机床、汽车、船舶、工程机械等各个领域，是应用非常广泛的传动部件，以传递运动，并具有改变转速和转向的作用。双联齿轮是一种常见的机械传动装置，一般由两个齿轮组成，它具有能够将两个轴相互连接并且能够承受大量的扭矩和负载的优点。
目前使用的双联齿轮为一体化设计，对于精度要求较高的双联齿轮，小齿轮太小并且与大齿轮间距太小，通过插齿来加工，无法达到产品高精度的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度双联齿轮，以解决现有技术小齿轮太小并且与大齿轮间距太小，轮齿热处理前通过插齿来加工，效率低，热处理后无法达到高精度的要求，磨齿存在干涉，无法通过磨齿来达到高精度齿轮要求的的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的高精度双联齿轮，包括分体匹配的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮同轴过盈花键联接。
优选的，所述大齿轮内设置有内花键，所述小齿轮上设置有与内花键相配合的外齿，所述内花键与所述所述小齿轮的外齿过盈压装组合。
优选的，所述小齿轮的外齿包括深入所述内花键内的第一外齿和伸出所述内花键外的第二外齿，所述第一外齿外径小于所述第二外齿外径，所述大齿轮在与所述第二外齿的接触部上设置有凸台部。
优选的，所述第一外齿和所述第二外齿为一次加工完成。
优选的，所述大齿轮与所述小齿轮之间设置有轴用挡圈。
优选的，所述大齿轮与所述小齿轮上均设置有轴用挡圈的安装槽。
本发明所述的高精度双联齿轮的加工方法，包括以下步骤：
S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；
S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；
S3.齿轮磨齿加工；
S4.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；
S5.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。
优选的，所述大齿轮与所述小齿轮的材质为渗碳钢，过盈压装组合的具体方法为：将大齿轮内花键感应加热至220°C，使内花键涨大后，小齿轮用定位夹具支撑，大齿轮内花键与小齿轮第一外齿对好，压力机压头压住大齿轮小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。
优选的，大齿轮、小齿轮渗碳淬火工艺：渗碳采用CH3OH、C3H8,CH3OH在750℃开始加入，C3H8在820℃通入，温度保持在855~865℃，时间为400~500min。
优选的，所述淬火油温度为60~90℃，淬火冷却时间40min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的高精度双联齿轮，包括分体匹配的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮同轴过盈花键联接。本结构设计方案采用分体结构，大齿轮和小齿轮分别加工，小齿轮轮齿热处理前通过滚齿加工，效率高，热处理后采用磨齿工艺，保证高精度的要求。
所述大齿轮内设置有内花键，所述小齿轮上设置有与内花键相配合的外齿，所述内花键与所述所述小齿轮的外齿过盈压装组合，所述大齿轮与所述小齿轮之间设置有轴用挡圈，所述大齿轮与所述小齿轮上均设置有轴用挡圈的安装槽，可以保证结合强度。
所述小齿轮的外齿包括深入所述内花键内的第一外齿和伸出所述内花键外的第二外齿，所述第一外齿外径小于所述第二外齿外径，所述大齿轮在与所述第二外齿的接触部上设置有凸台部。凸台部使大小齿轮装配使起到一定的限位作用，安装更加精准。
所述第一外齿和所述第二外齿为一次加工完成，加工简单、快速。
本发明所述的高精度双联齿轮的加工方法，包括以下步骤：
S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；
S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；
S3.齿轮磨齿加工；
S4.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；
S5.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。
最后大齿轮磨齿，此双联齿轮的加工精度都能保证高精度要求
所述大齿轮与所述小齿轮的材质为渗碳钢，过盈压装组合的具体方法为：将大齿轮内花键感应加热至220°C，使内花键涨大后，小齿轮用定位夹具支撑，大齿轮内花键与小齿轮第一外齿对好，压力机压头压住大齿轮小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。大齿轮、小齿轮渗碳淬火工艺：渗碳采用CH3OH、C3H8,CH3OH在750℃开始加入，C3H8在820℃通入，温度保持在855~865℃，时间为400~500min。所述淬火油温度为60~90℃，淬火冷却时间40min。
本发明所述的高精度双联齿轮，按照本工艺加工，按照标准GB/T10095—2001，精度可以达到大齿轮5级，小齿轮6级。
附图说明
图1为本发明所述的高精度双联齿轮结构示意图；
图2为本发明所述的高精度双联齿轮俯视结构示意图；
图3为大齿轮侧视示意图；
图4为大齿轮俯视示意图；
图5为小齿轮侧视示意图；
图6为小齿轮俯视示意图；
图7为大、小齿轮过盈压装组合方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述的高精度双联齿轮，整体如图1、图2所示，包括分体匹配的大齿轮1和小齿轮2，大齿轮1与小齿轮2同轴过盈花键联接，大齿轮1如图3、图4所示，小齿轮2 如图5、图6所示。
大齿轮1和小齿轮2上分别设置有相匹配的内花键11、外齿21，内花键11与外齿21过盈压装组合，过盈压装组合的具体方式如图7所示，将大齿轮1内花键11感应加热至220°C，使内花键11涨大后，小齿轮2用定位夹具3支撑，大齿轮1内花键11与小齿轮2外齿21对好，压力机压头4压住大齿轮1小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。
小齿轮2的外齿21包括深入内花键11内的第一外齿211和伸出所述内花键11外的第二外齿212，第一外齿211外径小于第二外齿212外径，大齿轮1在与第二外齿212的接触部上设置有凸台部12。第一外齿211和第二外齿212为一次加工完成。
大齿轮1在与小齿轮2的结合部上设置有凸台部12，凸台部12与小齿轮2的齿轮部22相接触。
大齿轮1与小齿轮2之间设置有轴用挡圈5。
大齿轮1与小齿轮2上均设置有轴用挡圈的安装槽13、23。
本发明所述的高精度双联齿轮的加工方法，包括以下步骤：
S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；
S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；
S3.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；
S4.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。
所述大齿轮与所述小齿轮的材质为渗碳钢，过盈压装组合的具体方法为：将大齿轮内花键感应加热至220°C，使内花键涨大后，小齿轮用定位夹具支撑，大齿轮内花键与小齿轮第一外齿对好，压力机压头压住大齿轮小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。
大齿轮、小齿轮渗碳淬火工艺：渗碳采用CH3OH、C3H8,CH3OH在750℃开始加入，C3H8在820℃通入，温度保持在855~865℃，时间为400~500min。
所述淬火油温度为60~90℃，淬火冷却时间40min。
本发明所述的高精度双联齿轮，包括分体匹配的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮同轴过盈花键联接。本结构设计方案采用分体结构，大齿轮和小齿轮分别加工，小齿轮轮齿热处理前通过滚齿加工，效率高，热处理后采用磨齿工艺，保证高精度的要求。
所述大齿轮内设置有内花键，所述小齿轮上设置有与内花键相配合的外齿，所述内花键与所述所述小齿轮的外齿过盈压装组合，所述大齿轮与所述小齿轮之间设置有轴用挡圈，所述大齿轮与所述小齿轮上均设置有轴用挡圈的安装槽，可以保证结合强度。
所述小齿轮的外齿包括深入所述内花键内的第一外齿和伸出所述内花键外的第二外齿，所述第一外齿外径小于所述第二外齿外径，所述大齿轮在与所述第二外齿的接触部上设置有凸台部。凸台部使大小齿轮装配使起到一定的限位作用，安装更加精准。
所述第一外齿和所述第二外齿为一次加工完成，加工简单、快速。
本发明所述的高精度双联齿轮的加工方法，包括以下步骤：
S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；
S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；
S3.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；
S4.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。
最后大齿轮磨齿，此双联齿轮的加工精度都能保证高精度要求。
所述大齿轮与所述小齿轮的材质为渗碳钢，过盈压装组合的具体方法为：将大齿轮内花键感应加热至220°C，使内花键涨大后，小齿轮用定位夹具支撑，大齿轮内花键与小齿轮第一外齿对好，压力机压头压住大齿轮小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。大齿轮、小齿轮渗碳淬火工艺：渗碳采用CH3OH、C3H8,CH3OH在750℃开始加入，C3H8在820℃通入，温度保持在855~865℃，时间为400~500min。所述淬火油温度为60~90℃，淬火冷却时间40min。
本发明所述的高精度双联齿轮，按照本工艺加工，按照标准GB/T10095—2001，精度可以达到大齿轮5级，小齿轮6级。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度双联齿轮，其特征在于，包括分体匹配的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮同轴过盈花键联接。
2.根据权利要求1所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述大齿轮内设置有内花键，所述小齿轮上设置有与内花键相配合的外齿，所述内花键与所述所述小齿轮的外齿过盈压装组合。
3.根据权利要求1所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述小齿轮的外齿包括深入所述内花键内的第一外齿和伸出所述内花键外的第二外齿，所述第一外齿外径小于所述第二外齿外径，所述大齿轮在与所述第二外齿的接触部上设置有凸台部。
4.根据权利要求1所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述第一外齿和所述第二外齿为一次加工完成。
5.根据权利要求1所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述大齿轮与所述小齿轮之间设置有轴用挡圈。
6.根据权利要求5所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述大齿轮与所述小齿轮上均设置有轴用挡圈的安装槽。
7.一种高精度双联齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.大齿轮和小齿轮的分别加工；
S2.大齿轮加工好内齿和外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺，小齿轮加工外齿，齿端倒棱后采用渗碳淬火工艺；
S3.小齿轮磨齿加工；
S4.大齿轮与小齿轮过盈压装组合，加轴用挡圈固定；
S5.大齿轮磨齿加工，得高精度双联齿轮。
8.根据权利要求7所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述大齿轮与所述小齿轮的材质为渗碳钢，过盈压装组合的具体方法为：将大齿轮内花键感应加热至220°C，使内花键涨大后，小齿轮用定位夹具支撑，大齿轮内花键与小齿轮第一外齿对好，压力机压头压住大齿轮小端面，压力调至200-250KN，时间持续30s。
9.根据权利要求8所述的高精度双联齿轮，其特征在于，大齿轮、小齿轮渗碳淬火工艺：渗碳采用CH3OH、C3H8,CH3OH在750℃开始加入，C3H8在820℃通入，温度保持在855~865℃，时间为400~500min。
10.根据权利要求9所述的高精度双联齿轮，其特征在于，所述淬火油温度为60~90℃，淬火冷却时间40min。
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