1齿轮的发展和应用技术

1.1硬齿面减速机齿轮技术发展梗概

现代工业体系几乎无一不含硬齿面减速机齿轮装置，它甚至深入到千家万户的日常生产中。硬齿面减速机齿轮是构成机械产品的关键零件，减速机齿轮质量的优劣关系到整个产品的水平，硬齿面减速机齿轮厂被视为工业的象征。根据著名美国减速机齿轮专家DWDudley的观点，自1890年至1990年百年减速机齿轮技术的发展大致可分为四个时期，每个时期都用硬齿面减速机齿轮设计和减速机齿轮制造方面的进展来表征。

1890年～1930年期间，减速机齿轮设计和制造方面的主要进展有：初步建立了减速机齿轮承载能力计算公式。摆线和渐开线减速机齿轮得到使用。减速机齿轮传动的基本类型有直齿轮、斜减速机齿轮、圆锥减速机齿轮和蜗杆传动减速机齿轮。发明了滚齿机、插齿机和磨齿机，并得到了广泛的应用。能加工大减速机齿轮并用铸铁研具进行研磨，从而达到较高的精度。

1930年～1960年期间，减速机齿轮设计和制造方面的主要进展有：直齿、斜齿、圆柱减速机齿轮承载能力计算公式得到发展。对齿廓和螺旋线开始进行修整（为了提高齿轮的承载能力）。一般情况下使用压力角为20°的渐开线减速机齿轮，而在宇航器和飞机中使用压力角25°的承载能力高的渐开线减速机齿轮。发展了剃齿机，且剃齿机在切齿后的精加工中得到广泛应用（抛光、研磨很少应用）。发明了带插齿刀头的插齿机床，并在快速切齿中使用。测量渐开线、螺旋线以及周节的测量仪取得很大发展。发展了减速机齿轮抗胶合极压添加剂。

1960年～1980年期间，减速机齿轮设计和制造方面的主要进展有：早先的直齿和斜减速机齿轮承载能力计算公式得到很大改进。基本上所用的动力传动减速机齿轮都设计成为渐开线减速机齿轮。借助中心距的变位，压力角在20°～25°范围内变化。用滚压和研磨精加工减速机齿轮得到了应用。切齿和磨齿机床精度更高，对要求严格的减速机齿轮，须检查齿根过渡曲线处在切齿时造成的开裂或者磨削时发生的灼伤和磨削裂纹，已能够采用刮削的方法来加工比通常减速机齿轮硬度高得多的硬齿面减速机齿轮。

1980年～1990年期间，减速机齿轮设计和制造方面的主要进展有：减速机齿轮点蚀计算公式中必须考虑接触区弹性流体动力润滑油模厚度问题，并把它作为一个重要的参变量来计算。初步明确认识到，即使在允许限度范围内，点蚀、磨损等类的损伤也能导致减速机齿轮折断失效（甚至对未磨损的齿，在承受相当的载荷时，也会发生这种情况）。为降低噪声，采用重叠系数为2以上的特高齿形的直齿或斜减速机齿轮。减速机齿轮钢的冶金质量得到了严格管制，新的减速机齿轮材料得到了发展，这些材料具有高得多的强度和耐受高温的能力。用刮削法或用CBN切削法精加工硬齿面减速机齿轮，用砂轮进行高速磨削。减速机齿轮几何精度多是采用自动检测。钢直减速机齿轮的热处理过程得到更严格的控制。以满足更为严格的工程技术要求。硬齿面减速机齿轮传动装置已逐步应用在传递功率大、对振动和噪音有要求的各种行业中。

1990年至今，高精度的硬齿面减速机齿轮更加广泛地应用在各个领域，特别是水泥工业的大型窑磨、辊磨等使用的传动装置已广泛应用硬齿面减速机齿轮。