齿轮加工优化设计的内容包括载荷的准确计算、强度计算公式的修正、材料选择的优化、齿轮结构的优化、先进的加工和处理工艺、表面光洁度的提高、合理的硬度和啮合参数、有效的润滑参数和装配要求等,提高了标准化和系列化水平。可以采用以下几种比较先进的优化设计方法:
1、有关行业标准,采用CAD进行分析齿轮强度计算和齿轮结构优化方案的类比,选出好的设计研究方案。
2、利用保角变换和有限元方法分析齿根弯曲应力,采用半径较大的齿根过渡圆角和凸磨滚刀加工外齿轮齿形,以降低齿根弯曲应力集中,提高弯曲强度。
3、根据需求弹性材料力学理论知识进行分析轮齿的啮合形变,采用齿顶修缘,修缘线是采用具有较大发展压力角的渐开线;采用齿面喷丸处理等工艺来提高轮齿的接触和弯曲疲劳工作强度。
4、根据弹流润滑理论研究了齿轮的润滑状态,采用添加极压添加剂的高粘度齿轮润滑油可以改善齿轮的润滑状态。
齿轮加工材料的选择:齿轮进行材料的选择,要根据不同强度、韧性和工艺技术性能设计要求,综合分析考虑。结合目前企业实际,宜选用低碳合金渗碳钢。对于承受重载和冲击载荷的齿轮,采用以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金渗碳钢生产为主的钢材(含Ni量2%~4%);对于负载能力比较系统稳定或功率影响较小、模数较小的齿轮,亦可通过选用无Ni的Ni-Mn钢。
这些渗碳合金钢的碳含量低于0.2% 。钼和锰可提高钢的淬透性(0.4% ~ 0.6% MN 为宜) ,铬、镍可提高钢的淬透性和耐磨性,对提高钢的韧性尤为有效。具有较窄的淬透性带,可以保证齿轮的变形范围较小,齿轮芯的硬度达到要求。应尽量选用冶金质量好的真空脱气精炼钢(R-H脱气钢)和电渣重熔合金钢,该钢纯度高、致密性好、氧、氮及非金属杂质少。 高塑性和韧性,降低机械性能和各向异性。
以上是对齿轮加工中选材设计重要性的介绍,有需要齿轮加工的欢迎咨询iHF合发齿轮厂家。