1. 齿轮的构造和功能

齿轮大致可分为齿圈及轮体两大类，因机械用途不同，其形状及大小亦各有不同，常见的圆柱齿轮有：盘齿轮、套筒齿轮、内齿轮、轴齿轮、扇形齿轮、齿条等，其中以盘齿轮最为常用。

圆柱齿轮上可能有一个或多个齿圈。典型的单齿圈齿轮很容易制造；然而，肩部经常影响双齿或三齿齿轮的小齿圈，从而限制了可利用的制造技术。

2、圆柱齿轮的精度要求

 齿轮本身的制造精度对整机的工作性能、承载能力和使用寿命有很大的影响。根据齿轮的使用条件，对齿轮传动提出如下要求：

（1）运动精度——要求齿轮能准确地传递运动，且传动比恒定，即齿轮在一转中的角度误差不超过一定的范围。

（2）工作平稳性——要求齿轮传动运动平稳，冲击、振动和噪声小。这就要求限制齿轮旋转时瞬时速比的变化要小，即限制短周期内的角度误差。

（3）接触精度——齿轮传递动力时，为了不因载荷分布不均匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损，这就要求齿轮工作时齿面接触应均匀，并保证有一定的接触面积和满足接触位置的要求。

（4）轮齿侧隙——齿轮在要求传动时，非工作齿面间留有一定的间隙，以储存润滑油，并补偿由于温度和弹性变形以及加工、装配中的某些误差引起的尺寸变化。

3.齿轮材料

设备应根据适用材料的工况条件进行使用，材料的选择直接影响齿轮的加工性能和使用寿命。

• • 一般齿轮选用低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等，以及中碳钢，如45号钢。
• • 38CrMoAlA氮化钢是要求较高的重要齿轮的合适材料。其他可用于非力传递齿轮的材料包括铸铁、胶合板和尼龙。

4.齿轮的热处理

在齿轮加工中，根据不同的目的安排两种热处理工艺：

1）毛坯热处理：在齿坯加工前后安排预先热处理正火或回火，主要目的是消除锻造、粗加工产生的残余应力，改善材料的切削加工性，提高综合力学性能。

2）齿面热处理：齿形加工后，为了提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和氮化等热处理工艺。

5.空白齿轮

齿轮毛坯形式以棒料、锻件和铸件为主。小直径齿轮由于结构简单，对强度要求不高，多采用棒料。直径大于400～600mm的齿轮多采用铸件毛坯，当对强度、耐磨性、抗冲击性有较高要求时，也多采用多用途锻件。对于大型、精度要求不高的齿轮，可直接铸造轮齿，以减少机械加工；对于小型、形状复杂的齿轮，可采用粉末冶金、热轧、冷挤压、压铸、精铸、精密铸造等新工艺，生产带有轮齿的齿坯，提高劳动生产率，节约原材料。

齿坯加工方案的选择

对于轴齿轮和套齿轮，其加工工艺过程与一般的轴齿轮、套齿轮基本相似，这里主要讨论盘齿轮的加工工艺过程。

齿毛的加工工艺主要取决于齿轮体的结构和生产类型。

（1）齿坯加工大批量生产

加工大量中型齿坯时，采用“钻一拉一工具车”的工艺方案：

1）利用毛坯外圆及端面定位进行钻孔或铰孔；

2）拉康；

3）多刀半自动车床上粗精车的外圆、端面、切槽、倒角等都是用孔定位的。

该工艺方案由于采用高效的机床，可组成流水线或自动线，因此生产效率高。

在批量生产的齿坯加工中经常采用“一车拉一车”的工艺方案。

1）将齿坯或轮毂的外圆放置到位，精车外圆、端面、内孔；2）利用端面支撑花键孔或拉孔；3）将精车的外圆、端面与孔对齐。

此方案可用卧式车床或转塔车床加拉床来实现，其特点是加工质量稳定，生产效率高，当齿坯孔有台阶或端面有沟槽时，可充分利用转塔车床上的多刀进行多工位加工，在转塔车床上一次性完成齿坯加工。

齿轮的轮齿加工方法

齿圈齿形加工是整个齿轮加工的核心，齿轮加工中的工序很多，都是为齿轮的齿形加工服务的，目的是最终得到符合精度要求的齿轮。
齿形按加工原理可分为成形法和展开法。成形法是采用与被加工齿轮齿槽形状相匹配的成形刀具切削出齿面的方法，如铣齿、拉齿、成形齿磨齿等。展开法是按齿轮刀具与工件的啮合关系切削出齿面的方法，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿、珩齿等。
齿形加工方案的选择主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型及生产条件等。对于不同精度等级的齿轮，常用的齿形加工方案如下：

1）8级精度的齿轮。滚齿机或插齿机均可满足要求。对于硬齿面齿轮可采用：滚（插）齿—齿端加工—淬火—修正孔加工方案。但淬火前应提高齿形加工精度。
2）6-7级精度的齿轮。对于淬硬齿轮可采用：粗滚齿-精滚齿-齿端加工-精剃-表面淬火-校准基准-珩齿。
3）5级以上精度的齿轮。一般采用：粗滚齿-精滚齿-齿端加工-淬火-校基准-粗磨-精磨。磨削是目前齿廓加工中精度最高、表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达3-4级。

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