在齒輪類零件工程圖樣中，對(duì)齒棱倒角的規(guī)定一般在技術(shù)條件里注明，如“齒輪齒棱倒角C0.3～ C0.5”，因?yàn)辇X形面與齒頂圓夾角不是90°，僅標(biāo)明倒角數(shù)值無法表達(dá)清楚齒形面和齒頂圓面具體需要加工的尺寸，所以在齒輪類零件制造過程中，技術(shù)人員、檢測人員和質(zhì)量管理人員對(duì)齒輪齒棱倒角存在不同的理解，造成判斷標(biāo)準(zhǔn)不同，檢測結(jié)果不一樣，甚至發(fā)生推諉扯皮現(xiàn)象。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過討論，決定對(duì)齒輪齒棱倒角進(jìn)行明確標(biāo)注，從而保證齒輪零件的設(shè)計(jì)、加工和驗(yàn)收狀態(tài)的一致性，提高齒輪運(yùn)動(dòng)和接觸精度。
一、齒棱倒角的定義和制造
齒棱倒角的定義
齒棱倒角是倒角的一種表達(dá)方式，是對(duì)齒輪的齒面和齒頂交接區(qū)域進(jìn)行的倒角，為了表達(dá)清晰，齒端倒角、齒棱倒角和齒廓倒角的三維模型如圖1所示。
齒棱倒角的制造
齒棱倒角的制造是齒輪生產(chǎn)過程中一項(xiàng)必要的工序，根據(jù)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)和變位系數(shù)設(shè)計(jì)齒棱倒角，從而滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
在齒棱倒角制造過程中，主要用到的設(shè)備和方法見表1。
二、齒棱倒角的優(yōu)點(diǎn)
減小齒輪工作時(shí)的異響
齒輪在轉(zhuǎn)運(yùn)及裝配時(shí)容易發(fā)生磕碰，使齒面產(chǎn)生凸起，從而導(dǎo)致嚙合不平穩(wěn)而產(chǎn)生異響。齒棱倒角可以降低齒輪齒面對(duì)磕碰傷的敏感性，減少電動(dòng)叉車減速器異響的產(chǎn)生。
減少嚙合沖擊，降低噪聲值
齒輪副開始嚙合時(shí)，齒輪加工制造時(shí)的變形容易使齒頂和齒根發(fā)生干涉，產(chǎn)生很大的沖擊而導(dǎo)致電動(dòng)叉車減速器運(yùn)行時(shí)噪聲大。齒棱倒角可以消除齒頂和齒根干涉，減少嚙合沖擊，降低電動(dòng)叉車減速器運(yùn)行時(shí)的噪聲值。
齒輪副嚙合和分離更平順，延長齒輪工作壽命
一對(duì)齒輪副在工作時(shí)，極易出現(xiàn)小齒輪齒頂刮擦大齒輪齒根的現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生劃傷，有時(shí)將齒輪的齒面也劃傷，使齒輪副嚙合和分離不順暢，齒輪的工作壽命變短。齒棱倒角可以使齒輪副嚙合和分離更平順，避免刮擦，延長齒輪工作壽命。
減少熱處理時(shí)的應(yīng)力集中
齒輪在熱處理時(shí)，內(nèi)部應(yīng)力釋放會(huì)產(chǎn)生裂紋、變形及尖角處氧化脫碳。齒棱倒角可減少熱處理過程引起的淬火裂紋，能夠有效地預(yù)防淬火開裂。并且消除齒頂和齒廓的尖角，以防止熱處理滲碳過程中輪齒尖角處氧化脫碳。
更安全、美觀
齒輪上的尖角在加工、轉(zhuǎn)運(yùn)和裝配中容易劃傷操作人員。同時(shí)，齒輪上的尖角及毛刺會(huì)降低齒輪的外觀整潔度。齒棱倒角可以去除尖角、毛刺，降低齒輪劃傷操作人員的概率，并且提高外形的美觀度。
三、齒棱倒角值的影響因素
齒棱倒角值的大小受齒輪模數(shù)、齒頂厚度及齒輪承載強(qiáng)度的影響。通常來講，如果模數(shù)越小，齒頂厚度越薄及承載強(qiáng)度越低，那么齒棱倒角值越小，反之越大。齒頂厚度通過計(jì)算很容易獲得，更能反映齒輪的真實(shí)狀況。由于齒頂厚度比齒輪的承載強(qiáng)度對(duì)齒輪齒棱倒角值的影響更大，因此將齒頂厚度作為對(duì)齒棱倒角值的評(píng)判依據(jù)。為了更加準(zhǔn)確地評(píng)判齒輪的齒棱倒角值，在相同模數(shù)下，對(duì)齒頂厚度又進(jìn)行了細(xì)分，分為<2mm和≥2mm這兩種情況，給出每種情況對(duì)應(yīng)的齒棱倒角值。
四、齒棱倒角值的設(shè)計(jì)
初始的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
目前業(yè)內(nèi)對(duì)齒棱倒角值沒有一致的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)自行制定齒棱倒角的取值范圍和有關(guān)齒棱倒角的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)列出長沙中傳變速箱有限公司的齒棱倒角取值標(biāo)準(zhǔn)，供參考。
根據(jù)齒輪的法向模數(shù)和齒頂厚度制定齒輪齒棱倒角大小設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(見表2)，示例如圖2所示(H 表示齒棱倒角后沿齒頂厚度方向的長度)，齒棱倒角后的實(shí)物如圖3所示。
優(yōu)化后的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
按照初始時(shí)設(shè)計(jì)的齒輪齒棱倒角標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，經(jīng)過對(duì)多種型號(hào)的齒輪分析后發(fā)現(xiàn)，齒棱倒角值比較小，討論后決定在原來齒棱倒角值的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，增大齒棱倒角，優(yōu)化后的齒輪齒棱倒角大小設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表3。
五、結(jié)束語
齒輪齒棱倒角僅體現(xiàn)在圖樣的技術(shù)要求內(nèi)容里，在齒輪制造過程中，有的企業(yè)為了減少齒輪的制造經(jīng)濟(jì)成本，進(jìn)而忽略齒棱倒角，檢驗(yàn)人員又未執(zhí)行檢測標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)齒棱倒角的優(yōu)點(diǎn)視而不見，很容易讓未進(jìn)行齒棱倒角的齒輪流入裝配現(xiàn)場。為了在激烈的市場競爭中尋求更強(qiáng)的競爭力，提高齒輪的嚙合精度和更好地滿足使用需求，在齒輪的設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行齒棱倒角是一項(xiàng)非常有效的工藝措施，尤其在電動(dòng)叉車減速器齒輪制造、使用中擁有更廣闊的前景。因此，應(yīng)該把電動(dòng)叉車減速器齒輪的齒棱倒角作為一項(xiàng)十分重要的要求在工程圖樣上明確地標(biāo)注，防止制造和檢驗(yàn)人員因?yàn)槭韬龆┑暨@一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)略.