热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来,楔横轧技术在轴类加工上得到了 大范围推广。优质差速器加工这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯,它不仅精度较高、后序加工余量小, 而且生产效率高。这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为终热处理做组织准备,以有效减少 热处理变形。 所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、 设备和环境的影响比较大, 优质差速器加工使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响金属切 削加工和终热处理,使得热变形大而无规律,零件质量无法控制。为此,采用等温正火工艺。实 践证明,采用等温正火有效改变了一般正火的弊端,产物质量稳定可靠。
这种铣齿方法属于成形法。优质差速器加工铣制时,工件安装在铣床的分度头上,用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮齿间进行铣削。当加工完一个齿间后,进行分度,再铣下一个齿间。铣齿特点:设备简单;刀具成本低;生产率低;加工齿轮的精度低。齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小(与齿轮的齿数有关)。优质差速器加工用成形法铣齿轮所需运动简单,不需专门的机床,但要用分度头分度,生产效率低。这种方法一般用于单件小批量生产低精度的齿轮。用展成法加工齿轮时,齿轮表面的渐开线用展成法形成,展成法具有较高的生产效率和加工精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。
对于大型齿轮加工产物尺寸大、断面(薄厚)复杂的特点来说,不仅淬火易开裂,回火也很易开裂。优质差速器加工开裂往往发生在加热过程中。大型齿轮加工件直接进入560℃盐浴是极不安全的,这类大型齿轮回火好使用井式回火炉,但也不能将大型齿轮直接放入达到回火温度的炉中,而应先在350℃预热,经均热后再移入炉中或随炉升温至问火温度,在560℃的保温时间可适当延长。优质差速器加工冷却可采用盐浴(260—280℃)或空气炉,等温1—2丑,然后空冷。对于特别易裂的大型齿轮,可将回火温度调低为520—540℃,增加回火1—2次,冷却至200℃以下,采取措施使其均匀、缓慢地冷却。
在描述产生齿轮振动和噪声的机理时,优质差速器加工可以把齿轮视为一个弹簧-质量块振动系统,把轮齿视为弹簧,而把齿轮提当作质量,节线冲击力和啮合冲击力可视为外力,再加上原有啮合轮齿在受载下的弯曲变形和齿轮制造误差,使轮齿从啮入到啮出的整个过程中不能得到理论齿廓的平滑接触而发生碰撞,优质差速器加工形成所谓的啮合冲击力从而导致齿轮产生圆周方向的振动,又通过轴系,轴承诱使齿轮产生径向和轴向振动,这叁个方向的振动通过轴,轴承及轴承座传至齿轮箱,引起箱壁振动,甚至诱发整个装置产生振动,辐射到空气中成为齿轮箱噪声。
齿形误差在齿轮的单项误差中对噪声影响大,齿形误差越大,噪声越大。但两者并不成简单的正比关系。不同误差的齿轮在不同转速的情况下,噪声变化率也不相同。齿形误差对噪声的影响。轮齿变形对噪声也会有影响。优质差速器加工每当齿轮受载较大时,轮齿弯曲变形远远超过齿形误差,此时影响噪声的主要因素决定于轮齿受力后的变形情况。对于机械强度足够的齿轮来说,应首先考虑齿形误差问题。优质差速器加工实践得知,将齿轮的轮齿修成中凸形,有利于降噪,例如减少齿轮的周节误差,就会达到降噪目的,因为周节误差会引起齿轮的啮合冲击,当齿轮转动到有周节误差的轮齿时,角速度将会发奎急剧变化,冲击力会导致整个齿轮轴系发生振动。尤其是在齿轮高速转动时,会激起强烈的噪声。
优质差速器通常都使用滚齿机和插齿机来工作,对于调整维护方便,对于大规模的生产来说生产效率就会偏低。后来对于滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀技术的产生,可以使得刀具能够明显地提高使用时间,能够减少了换刀次数和刃磨时间,提高效率。在剔齿过程中,径向剃齿技术有很大的优势,包括效率高,设计齿形、齿向的修形容易实现。优质差速器加工在热处理过程中齿轮要求使用渗碳淬火,这样才能保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产物,稳定可靠的热处理设备也是必须具备的。磨削加工过程中,主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,以提高尺寸精度和减小形位公差。