雙聯(lián)齒輪加工對齒工藝多樣化淺析

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摘要：主要對雙聯(lián)齒輪對齒多樣性加工工藝進行了研究。雙聯(lián)齒輪是汽車、工程機械和機車等多種傳動類型中的一種重要軸類零件，尤其在新能源汽車行業(yè)逐步應用，具有結構緊湊、轉速較高等諸多特點。但因其加工難度較高，對加工相位角要求嚴格，使得該零件的工藝性研究遇到瓶頸。

關鍵詞：雙聯(lián)；對齒；加工工藝

齒輪傳動是機械傳動中比較常見的一種傳動方式，廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)等工業(yè)領域。不同的齒輪結構應該制定相應的加工工藝路線才能確保所制造的齒輪是否符合圖樣要求。本文以3種形式雙聯(lián)齒輪的加工工藝為例進行了闡述，加工工藝的選擇對雙聯(lián)齒輪的對齒加工精度至關重要。

一、雙聯(lián)齒輪的設計及裝配條件

在行星排傳動結構中，雙聯(lián)齒輪的裝配需要滿足一定條件。如果行星輪兩個齒輪的相對位置可以在安裝時調整，那么滿足相應的傳動比、鄰接和同心條件就可以裝配，而且裝配后再進行連接即可。如果雙聯(lián)輪是同一個齒坯加工，其裝配條件需滿足兩個要求：第一是需要相位角相同，需要在特定齒輪上做標記，以待裝配定位時使用；第二是齒輪的齒數(shù)與行星輪個數(shù)需要滿足一定的條件。

二、雙聯(lián)齒輪對齒工藝的多樣性

1.常規(guī)雙聯(lián)齒輪的對齒加工一般常規(guī)雙聯(lián)齒輪，如圖1所示，大齒輪基本選擇滾齒、磨齒工藝，而小齒輪為了與大齒輪齒數(shù)有對應關系，一般會選擇插齒加工。為了保證對齒精度，要求大齒輪和小齒輪的相位角保持一致。由于大齒輪的干涉使得小齒輪沒有辦法進行磨齒加工，因此這種結構齒輪精度不高，制造成本較低，對于噪聲要求不高的機械傳動結構，可以采用此工藝。

2.花鍵聯(lián)結雙聯(lián)齒輪的對齒加工所謂花鍵聯(lián)結，即大齒輪做內花鍵，小齒輪做外花鍵，通過過盈配合進行聯(lián)結，使得雙聯(lián)齒輪達到常規(guī)雙聯(lián)齒輪的結構狀態(tài)。如圖2所示，該工藝方案可以使得大小齒輪分別以單件的形式進行加工便于磨齒，以花鍵齒頂（槽）進行對齒標記定位，齒輪精度得到很好的提升，降低了噪聲。但因增加了花鍵，花鍵壓裝后一般需要增加軸向限位結構，成本也會有較大的提升，針對成本要求不高的傳動結構，建議使用此工藝。

3.焊接雙聯(lián)齒輪的對齒加工激光焊接或者電子束焊接，是把能量密度很高的激光或者電子束照射到工件上，使工件受熱熔化，然后冷卻得到焊縫。雙聯(lián)齒輪采用電子束焊接和激光焊接，可以用光滑的圓柱體配合連接形式代替花鍵聯(lián)結，也可以使設計空刀槽減小，縮減齒輪體積，提高生產(chǎn)效率。這種工藝已經(jīng)在電動汽車生產(chǎn)中逐步被應用。如圖3所示，焊接后的雙聯(lián)齒輪從成本角度考慮，省去了花鍵聯(lián)結的雙聯(lián)齒輪大部分工序，同時兼顧其優(yōu)點，零件可以進行單件磨齒，齒輪精度和噪聲基本不會受到影響。綜上所述，一體件加工出來的雙聯(lián)齒輪從齒輪精度上講，不如分體加工精度高，它適用于轉速不高、成本較低的機械傳動裝置；而分體加工出的雙聯(lián)齒輪，其連接方式的不同決定了其承載能力的不同。一般來說，花鍵承載能力比焊接雙聯(lián)齒輪承載能力強，但成本較高；從工藝裝配上講，焊接雙聯(lián)齒輪對于對齒工序具有極大的便利性，提升了生產(chǎn)效率。

三、結語

雙聯(lián)齒輪加工常因齒輪的結構形狀、精度等級、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同而采用不同的工藝方案。結合具體齒輪的技術要求采用不同方案的加工工藝，工件既可以滿足設計上的需要，又可以確保齒輪精度的優(yōu)良，同時兼顧成本的要求。

參考文獻

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作者:劉勇 陳培凱 單位:天津天海同步科技有限公司