齒輪是變速箱的關(guān)鍵零件,也是產(chǎn)生變速箱噪音的主要原因，提高齒輪精度是提高變速箱質(zhì)量，降低噪音的重要途徑,那么齒輪加工精度與哪些因素有關(guān)呢?齒輪精度和運(yùn)動(dòng)精度 、平穩(wěn)性精度及接觸精度均息息相關(guān) 。

(1)磨齒加工中同時(shí)控制公法線長度 (或者跨棒距值)公差和齒輪齒圈徑向跳動(dòng)來保證并提高運(yùn)動(dòng)精度；

(2)同時(shí)控制齒輪齒形誤差和基本偏差來保證工作平穩(wěn)性要求；

(3)控制齒輪齒 向誤差 就能保證接觸精度的要求 。

(1)合理選擇磨齒余量的形式

磨齒是精加工方法之一 ，其主要特點(diǎn)是對(duì)熱處理后齒輪類零件的一道精加丁工序，提高齒輪齒形 、齒向累計(jì)等各項(xiàng)誤差 ，相對(duì)剃齒工序能使齒輪精度提高1～2級(jí) ，同時(shí)也大幅度提高了齒輪齒面的粗糙度。由于熱處理后齒輪齒形變形比較 大 ，這就需要用磨齒一r序進(jìn)行糾正消除 ，要徹底消除齒形變形量并保證齒輪 的磨齒精度，就必須確定合理的磨齒余量形式。一般常見磨齒留磨余量有2種 ：

①齒輪齒面及齒輪根部均留有磨削余量 。其優(yōu)點(diǎn) ：齒輪齒面和齒輪根部同時(shí)磨削 ，保證了齒輪齒面與齒輪根部的過渡曲線光滑連接 ，有利于提高齒輪根部的抗彎曲強(qiáng)度并消除齒輪根部的熱應(yīng)力集中。滾齒時(shí)滾刀不需要帶觸角 ，也就是齒輪根部不需要有挖根量。其缺點(diǎn):砂輪齒頂部部分磨削力偏大,生產(chǎn)效率低,同時(shí)齒輪根部的磨削接觸面大,散熱條件差,冷卻不充分 ，容易造成磨糊磨裂現(xiàn)象 ，將會(huì)降低齒輪的疲勞強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度，從而降低了齒輪的使用壽命。

②齒輪2齒面有均勻留磨余量 ，滾齒時(shí)齒根部有挖根量，齒輪根部不留磨削余量。其優(yōu)點(diǎn) ：是一種常見較好的留磨余量形式，由于齒輪根部有挖根量，為砂輪在磨削過程中給砂輪外圓提供了讓刀空間，降低了砂輪外徑的脫粒 ，砂輪的使用壽命可比前種提高 10％～15％。這種磨削加工齒輪方法也是各齒輪制造廠采用的一種磨齒形式 。

(2)選擇合理的磨齒余量

磨齒余量選擇的是否合理直接影響磨齒生產(chǎn)效率和磨削精度。磨削余量過大，對(duì)于滲碳淬火的齒輪最負(fù)面的影響就是齒面硬度下降，從而影響它的承載能力和齒面耐磨性 ，容易出現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕等問題 ；磨削余量過小,可以提高生產(chǎn)效率,但是,在磨削過程中存在一些缺陷,當(dāng)齒輪的跨棒距或公法線尺寸已經(jīng)磨到尺寸了,但個(gè)別齒齒面上留有黑斑。主要原因是由于齒輪上沿齒面上留磨余量不均勻造成的或熱處理變形量太大。

這就需要根據(jù)齒輪的冷熱變形實(shí)驗(yàn)后，確定磨齒余量的合理數(shù)值 ，如表1所示 ，應(yīng)根據(jù)齒輪規(guī)格 、結(jié)構(gòu)形式和材料 ，齒坯精度(包括磨前齒輪 的基準(zhǔn)孑L精度和齒部精度 )，熱處理變形情況等決定 。在模數(shù)大 、直徑大 、齒輪壁薄和熱處理變形大時(shí)取大值 ，反之取小值。

2.2 合理裝夾工件基本條件

工件的裝夾精度和可靠性直接影響磨齒精度。為確保工件裝夾質(zhì)量 ，工件和夾具必須具備一定的條件。

 (1)工件要求

①齒輪設(shè)計(jì)應(yīng)保證它能合理裝夾,提高工件的可加工性 ;②磨齒時(shí),齒輪的定位基準(zhǔn)和磨齒夾具相比滾齒剃齒的要求要高.因此,從工藝設(shè)計(jì)考慮應(yīng)確保齒輪裝夾定位基準(zhǔn)(中心孑L、內(nèi)孑L、外圓及端面等 )必須保證裝夾定位合理精確，在沒有上述定位基準(zhǔn)或基準(zhǔn)定位面較小時(shí),必須從工藝角度考慮確定準(zhǔn)確的工藝校正基準(zhǔn)面(外圓及端面)，以便精確地找正工件,把工件準(zhǔn)確地裝夾在機(jī)床上.

 (2)對(duì)磨齒夾具設(shè)計(jì)的要求

① 磨齒夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮安裝可靠性,并盡可能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,連接零件盡可能少,以便減少連接件之間的累積誤差,使被加工工件有良好的高精度夾緊定位;

②裝夾基準(zhǔn)面應(yīng)盡可能優(yōu)選零件的最大定位基準(zhǔn),以確保用最小的夾緊力獲得較大的傳遞轉(zhuǎn)矩;

③選用和設(shè)計(jì)夾具應(yīng)考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)和砂輪的工作范圍。

 在齒輪加工中，磨齒是齒輪精加工的主要工序，也是糾正和消除齒輪各項(xiàng)誤差的關(guān)鍵工序。引起齒輪磨齒齒形誤差的因素很多,除了砂輪對(duì)中不好的影響之外,如砂輪的齒形角誤差、機(jī)床的分度誤差、機(jī)床的傳動(dòng)鏈誤差、砂輪和工件的安裝誤差等均可引起磨齒齒形誤差。下面就磨齒時(shí)砂輪對(duì)中性對(duì)被加工齒輪齒形誤差的影響做一分析.磨齒過程是按齒輪和齒條的嚙合原理進(jìn)行的,砂輪相當(dāng)于假想齒條,齒條的節(jié)線和齒輪節(jié)圓做純滾動(dòng)的過程 。磨齒的原理類似于滾齒原理，如圖1所示,磨齒時(shí),齒輪的端面齒形由砂輪形成在齒輪兩側(cè)面上多條不連續(xù)的折線段展成包絡(luò)而形成的漸開線齒形,折線段與折線段之間生成一個(gè)夾角,夾角的頂點(diǎn)到理論漸開線之間沿漸開線法線方向上的距離稱為棱度.如圖1所示中的△H表示棱度的大小,△S為砂輪包絡(luò)形成漸開線的相鄰折線段與理論漸開線兩切點(diǎn)之間的距離,△H是磨齒過程中不可避免加工原理性誤差.將各夾角頂點(diǎn)依次用直線連接起來,就是磨齒形成的齒輪端面齒形上的漸開線,每個(gè)夾角頂點(diǎn)在齒端面上對(duì)應(yīng)有一個(gè)齒形角,沿齒輪齒向形成一條直線。

圖 1 磨齒原理圖

蝸桿砂輪對(duì)中性是指將砂輪安裝在砂輪桿上，砂輪任意一齒(或齒槽 )的對(duì)稱軸線與齒輪一個(gè)齒槽 (或齒)的對(duì)稱軸線重合度。對(duì)中性不好會(huì)直接影響齒輪的磨齒精度 。下面就砂輪相對(duì)齒輪對(duì)中與不對(duì)中2種情形對(duì)齒輪磨齒精度的影響進(jìn)行分析。

3.1 在砂輪對(duì)中的情況下

如圖2所示,一般情況下,調(diào)整砂輪的一個(gè)齒槽對(duì)稱軸線與被加工齒坯對(duì)稱軸線近似重合,盡可能將對(duì)中誤差降低到最小，砂輪齒槽左右兩側(cè)刀刃與齒坯齒左右兩側(cè)面切點(diǎn) MI、M2對(duì)稱,其嚙合線上的交點(diǎn)P1在砂輪及齒坯的中心線上。形成齒面棱度切點(diǎn)在齒端面左右側(cè)齒形呈分布對(duì)稱，齒輪左右齒廓面對(duì)應(yīng)的棱度值A(chǔ)H基本完全相等并對(duì)稱 ，端面齒形的兩側(cè)面齒形也基本完全對(duì)稱,AS值也基本完全相同且齒兩側(cè)呈對(duì)稱狀態(tài).由此分析,磨齒形成的齒輪齒形誤差也是對(duì)稱分布.如圖3所示,在砂輪對(duì)中情況下模擬磨齒包絡(luò)原理生成的齒廓曲線及各段折線，圖中每一水平線段與齒廓曲線的交點(diǎn)便構(gòu)成齒廓曲線的折線與折線之間的夾角頂點(diǎn)。

 3.2在砂輪不對(duì)中的情況下

如圖4所示，調(diào)整砂輪在磨桿上對(duì)中誤差較大時(shí)，砂輪齒槽的中心線相對(duì)于被加工齒輪齒的中心線會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏角，砂輪齒槽兩側(cè)刀刃與被加工齒輪切點(diǎn)M3、M4出現(xiàn)不對(duì)稱分布現(xiàn)象，錯(cuò)開了一段距離，其嚙合線的交點(diǎn)P2不在砂輪齒槽的對(duì)稱上，即砂輪與嚙合線的交點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)與齒輪中心線出現(xiàn)連續(xù)不對(duì)稱。使磨齒產(chǎn)生的棱度切點(diǎn)在齒輪端面左右齒形上出現(xiàn)不對(duì)稱，所對(duì)應(yīng)的△H值誤差較大，就會(huì)出現(xiàn)齒輪端面兩側(cè)的齒形不對(duì)稱。這樣就會(huì)產(chǎn)生磨偏現(xiàn)象，并有可能在齒面上留有熱處理后的黑皮，大大地影響了齒輪磨齒精度。 

圖5所示即為砂輪對(duì)中性誤差較大時(shí)，通過模擬磨齒切削狀態(tài)所生成的折線段。雖然包絡(luò)出的齒輪漸開線曲線呈現(xiàn)對(duì)稱，但包絡(luò)出漸開線曲線的各段折線及各夾角頂點(diǎn)位置均不完全對(duì)稱。導(dǎo)致棱度所在的齒輪兩側(cè)齒形上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的齒形角不相等，每一個(gè)對(duì)應(yīng)的△H以及對(duì)應(yīng)的△S也有差異。從而造成齒輪兩側(cè)齒形不一致。

由以上分析可知，砂輪對(duì)中性的好壞對(duì)磨齒齒形的精度影響較大，也有可能出現(xiàn)磨偏、留有黑斑，齒面磨削余量不均勻等現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)于產(chǎn)生磨偏主要采取的措施是增加磨削余量，但這一解決方法及大地影響了齒輪的質(zhì)量，也降低了生產(chǎn)效率，增加了成本。因此，在齒輪磨齒加工過程中，應(yīng)盡量保證砂輪對(duì)中性。

總之，文中所述是磨齒加工中應(yīng)注意的、比較常見的提高磨齒精度的方法與途徑。提高磨齒精度是一個(gè)系統(tǒng)性實(shí)踐性的工程，要深入地在實(shí)際生產(chǎn)中探索，工作要細(xì)致、要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)不斷提高。