齿轮范文10篇

1冲制片齿轮的技术难点

用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：

(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。

(3)小模数片齿轮，如模数m<0.25mm的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位

(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽B远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。

摘要：介绍了精冲片齿轮的工艺方法及模具结构设计，希望能为类似零件模具设计提供参考。

关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计

1冲制片齿轮的技术难点

用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：

(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。

每一支机械手表都有许多小齿轮，而手表要正常运转，全靠着这些小齿轮的帮助，而抽油机维修队就是石油队伍中的小齿轮，他们总是默默奉献，不畏艰辛的在队伍背后支持着整个队伍的运作，用他们的专业维护着每一台抽油机，当夜深人静时，人们的纷纷休息的时候，他们依旧奋斗在每一台抽油机中，只为了保证工程的运作正常，他们没有华丽的言语能够形容，因为他们既不美丽，也不伟大。但他们却用自己的色彩，描绘出一幅幅生动的画，同时也再创造中把自己升华。他们就是石油公司的抽油机维修队。

维修队的苦事藏在心中的。走在石油开采现场，你总能够看到这样一群人，他们围着一台抽油机，有的爬到高处检查，有的伏在地上检测，有的对这台机器的问题进行分析商量着，然后他们开始着手开干，他们一张张脸上都现象着他们的紧张，因为为了不耽误整个队伍的进度，他们的任务就是尽快让机器恢复正常，这时的他们就如同没有思想机器人，站在自己的岗位仔细的工作着，认真的对机器问题进行修复。那怕是攀高的危险，那怕是汗如雨下，那怕是冰天雪地，但他们丝毫不敢怠慢，只为了后面开采队的安全，他们漆黑冷雨残月而归那是常事，但他们都深深的牢记着自己的责任，只为将工作做到最好，保障队伍的运作、保证同事的安全，如果你看到他们欢呼或者微笑，那么一定是他们又一次的战胜了困难，这就是他们，石油抽油机维修队，每一台抽油机都凝聚着工人们辛勤劳动的点滴，再苦再累他们都坚持工作，默默奉献着自己的青春年华。

犹记得十月国庆节时，在这个黄金时期，大家都放假在家休息了，而抽油机维修队却放弃了假期，奋战在一线，只因全厂的低产低效井需要进行拆卸维修，为了保证假期之后开采能够正常运作，他们甘愿放弃假期，留在前线工作，当大家都能够看到家人的时候，他们只能默默的打个电话说一句：工作需要，不能回去。当大家都与家人团聚开怀大笑的时候，他们却汗流浃背的在机器间忙碌着。为了将工作进度提升，他们自愿每天上前线两到三个班组，过着早出晚归的生活，在他们的辛劳下，至今已完成了114口低产低效井的拆卸修理工作，可能我们不能理解这个数字，但这个数字却包含了他们的汗水和牺牲。

当大家看到华丽表面时，往往容易忽视它背后的小齿轮，而维修工人们却从未抱怨过什么，因为，他们明白，既然选择了这个岗位，那么只要一心将它完成就是最大的荣耀，他们甘为公司发展的背后推力，他们努力的创造着奇迹，维修工人们有他们的双手铸就着未来，满身的油污已是他们自豪的标志，布满风尘的面庞显示着他的骄傲。

1汽车维修中齿轮技术发展概况

在当前社会背景下，汽车整体数量不断攀升，普通百姓对于汽车的需求量越来越大，汽车维修技术体现着汽车的可持续发展能力，直接关系着汽车行业的整体发展水平，影响着汽车行驶安全性和构件的工作性能，所以，需要加强对于汽车维修中齿轮技术的研究与应用，了解该项技术，以此来确保汽车维修的有效性，保证汽车驾驶的安全性。根据以往经验，在汽车维修中齿轮技术包含以下三个方面：第一，具备完善齿轮技术知识的工作人员应该了解各种各样的齿轮种类，针对不同齿轮的规格、型号等，做到能够具体区分，更好地为维修实践与故障排查分析服务。因为目前社会上汽车种类众多，众多的汽车种类决定了其拥有不同的种齿轮类型，齿轮规模、型号也各有差异，这会在无形之中加大汽车维修的难度，对相关维修人员是一项比较大的考验。所以了解齿轮是齿轮技术的首要内容。第二，齿轮切削方法的使用是汽车维修中齿轮技术的重要内容，因为在具体实践的过程中，为了保证齿轮参数设置的规范性与合理性，保证汽车的稳定性与安全性，加强齿轮结构的科学性，一般需要使用齿轮切削方法，而针对不同汽车现状的不同齿轮切削方法体现着汽车维修水平。这是促使汽车有效运行的重要技术内容。加强齿轮切削方法的使用，确保其有效性、科学性、安全性，能够提升汽车维修中齿轮技术的成熟化发展。所以，此项为汽车维修中齿轮技术的重要内容。第三，技术水平高的汽车维修人员还需要在对不同类型的齿轮有一定的了解的基础上，能够结合运用其他工具技术、机床技术，提高齿轮加工的工艺水平，促进汽车维修水平的有效提升。汽车齿轮一般有圆锥、圆柱等类型，在具体的维修过程中，会涉及到多种多样的现实问题，所以需要齿轮技术人员在维修过程中配合使用各种工具，提高工具的应用能力，切实的提高齿轮加工的质量。综上所述，汽车维修中齿轮技术涉及到了三个方面的具体内容，相关维修人员还需要具体问题具体分析，提出有效化的、具体话的维修方案，促进齿轮技术的稳步提升。

2加强汽车维修中齿轮技术的运用能力，提升汽车维修中齿轮故障处理技术是基本内容

维修技术人员需要根据汽车的具体状况，对齿轮的故障进行分析与排查。首先需要明确齿轮特点以及使用状况，而后再与正常的齿轮状况进行对比，运用先进的工具、技术手段进行故障诊断。可以运用到目前较为流行的故障诊断技术，确定汽车齿轮存在的故障部位以及故障产生的原因，从而进行进一步的汽车维修。汽车维修进行齿轮故障处理，需要运用到计算机技术，在计算机技术的支持下，使齿轮故障处理技术得到有效的运用，通过计算机技术可以构建出ARMA模型。这一模型在齿轮故障处理技术中的应用较为常见，运用该技术可以对汽车齿轮的运行状态进行分析、采集状态数据。可以融数据显示、数据分析以及保存回放等功能为一体，有效的检测汽车齿轮存在的故障。相关技术人员还需要提升运用ARMA模型的技术能力，丰富齿轮基本理论知识，对模型软件的数据进行基于理论知识的科学分析，完成对于汽车齿轮状态以及齿轮故障的排查分析，促进汽车维修水平的提升。加强齿轮故障处理技术还需要相关维修人员运用ARMA模型获取所需的驱动桥授予相关信息，为汽车齿轮维护工作提供必要的参考数据，优化齿轮故障的处理解决办法，提升齿轮故障处理技术的水平，延长齿轮的使用年限，从而提高汽车维修的水平。相关维修工作人员需要提高齿轮故障处理技术的利用效率，为齿轮技术的成熟化发展注入生命力。综上所述，加强汽车维修中齿轮技术的运用能力，提升汽车维修中齿轮故障处理技术是基本内容。

3加强汽车维修中齿轮技术的运用能力，提升汽车维修中齿轮恢复技术是有效手段

相关维修人员需要加强齿轮恢复技术。齿轮恢复技术能够延长齿轮使用的寿命。在汽车上应用过程中，如果齿轮的使用时间过长，可能会使其性能水平下降，严重情况下会出现交通安全事故，所以维修人员需要提升齿轮恢复技术，一方面保证汽车安全行驶，另一方面能够实现社会资源的可持续利用，促进资源的合理配置。相关维修人员对于磨损较为严重的齿轮进行维修，增强其裂纹的修复效果。也可以结合磷化、打磨焊层、抛光等恢复工序进行齿轮恢复操作，提升齿轮恢复技术，达到汽车安全运行的最终目的。维修人员需要结合齿轮箱的实际情况，选择可靠的焊接材料，加强焊接的有效率。可以运用到高强钢补焊法等先进的焊接手段，使齿轮箱裂纹得到有效的恢复与处理。如果汽车齿轮发生断齿，技术人员则可以在虚拟维修接测法的支持下，综合运用堆焊法拼接法等不同修复方法，加强齿轮的修复效率，保证汽车的有效运行。技术人员在判断齿轮故障时，可以从汽车行驶过程中转速异常、汽车外形、汽车产品设计等多方面进行考虑，在维修过程中也需要考虑到这些现实性的因素，综合提出以及落实解决办法，有效的进行齿轮修复与处理，提升汽车维修中齿轮修复与处理方面的技术。综上所述。加强汽车维修中齿轮技术的应用能力，提升汽车维修中齿轮恢复技术是有效手段。

摘要：分析了煤矿机械齿轮断裂的主要原因，提出了提高煤矿机械故障维修技术水平的可行性措施，比如运用先进的润滑技术、尽可能地使用新型材料、提高技术人员的专业水平，探讨了煤矿机械故障诊断技术的实际应用。

关键词：煤矿机械；齿轮；轴承；故障诊断

在中国经济的发展历程中，煤炭资源占到了非常重要的一部分。然而，如何才能保证煤炭品质却是一个严峻的问题，这就需要深度思考煤矿机械的性能问题。由于机械设备的运行时间一般都很长，而且煤矿机械在很恶劣的环境中工作，使得企业对煤矿机械的保养及维护有一定的难度。在这种情况下，要保证机械的稳定运行更是难上加难。相关资料显示，机械设备中70%的故障是因机械振动引起的，而机械振动又主要是因齿轮问题引发的。机械设备中齿轮起着承受和传递载荷的作用，它们的运行状况会直接影响到设备的整体性能，因此需要对煤矿机械的故障诊断技术进行进一步的优化及运用。

1煤矿机械齿轮断裂的主要原因

煤矿机械齿轮断裂的原因主要有：a)轴承的内外圈滚道出现损伤，接触面不够光滑，引发齿轮断裂；b)在工作中轴承受力不均匀，导致断裂；c)齿轮本身质量不佳，导致抗拉强度不足，严重影响齿轮的使用寿命，导致齿轮运行中断裂；d)齿轮无法承受较强的静载荷，较薄的位置会受到影响，导致断裂；e)齿轮运行时间超过寿命周期，导致因过度使用而使得齿轮断裂；f)齿轮所承受的静载荷超过自身极限，从而因载荷过大而导致断裂。由以上断裂原因可以看出，要延长齿轮的使用寿命，就需要从以下几个方面做起。a)设计方面。由于矿井使用条件的限制，如何保证在齿轮外形尺寸一致的情况下提高每一个齿轮的强度，延长其使用寿命是一个很重要的问题。在一些特定的情况下，齿轮所承受的冲击载荷要求齿轮弯曲极限应力达到1200MPa，接触耐久性极限强度增加到1600MPa[1]。要达到这样的标准，就需要准确计算载荷、修正强度计算公式、选择合适的材料、运用良好的加工和处理工艺，进一步优化齿轮的设计参数，主要包括表面光洁度、硬度、啮合参数、装配要求等，并进一步提高标准。b)制造过程方面。煤矿机械使用的齿轮大多数是低速重载齿轮，对强度的要求比较高，因此在制造齿轮的过程中，应该少用铸钢制作，多用锻钢；对于一些大齿轮，使用锻钢制作有较大的难度，此时可以利用铸钢齿轮的轮芯镶嵌钢齿圈组合件，而且要注意锻钢的锻造过程中锻造比要大于3[2]。另外，不管是锻件还是铸件，都要对其品质进行严格的把控，并且要对其进行超声波探伤，确保产品质量达到既定标准要求。c)注重改善齿轮的热处理技术。齿轮表面硬度和剪切强度决定了煤矿机械的承载能力。对于齿轮硬化处理，可以采用深层渗碳淬火的方法，利用深层渗碳淬火，得到性价比相对较高的齿轮芯部硬度。齿轮齿面的含碳量必须控制在0.8%～1%。渗碳齿轮经过淬火和回火后，要求表面硬度为HRC62，消除齿轮的残余内应力，可以将碳的渗入深度控制在0.2mm以内，这样不仅能保证齿轮表层得以硬化，还能产生压应力。采用这种工艺时，单单渗碳齿轮的强度极限应力就可以提高13%以上。热处理过后，还要进行人工时效处理，消除热处理过程中产生的内应力。对齿轮表面进行热处理后，还应该对齿轮齿面和齿根做喷丸强化处理。喷丸强化处理的过程要严格按照其要求工艺进行操作。因为喷丸强化处理不仅可以使齿根的弯曲疲劳强度变得更高，还可以有效阻止裂纹出现，使齿轮的载荷小于外加载荷，这样既可以有效减少破坏，又可以极大地提升耐久性。除此之外，齿轮喷丸强化处理还可以有效消除加工过程中出现的一些刀痕和磨削导致的缺陷。根据经验判断，经过喷丸强化处理后的齿轮与没有经过喷丸强化处理的齿轮相比，寿命显著延长，大量的统计资料表明，寿命可以延长6倍以上[3]。d)齿轮的安装和使用过程。在使用过程中必须注意相关的操作规范和技术要求，尤其是在安装、更换、检修齿轮时，要注意齿轮轴心的中心距、平面度和水平度等重要参数，一定要保证这些参数满足标准要求。在检修过程中，如果齿轮的磨损较大，或者已经损坏，要尽可能地按照原有的安装方法合理地调整齿轮的安装位置，确保齿轮正常啮合。齿轮不可以单换，要对相应的齿轮进行成对更换。在使用过程中，要注意齿轮的润滑。在齿轮相关结构的设计过程中，应充分考虑齿轮的润滑情况，但同时也不能忽视齿轮的维护过程。在煤矿机械传动中，使用的基本都是低速重载齿轮，这种齿轮要求有更高的接触应力，因此一定要保证其接触表面不能有局部的弹性形变。轮齿在共轭啮合过程中，除了切点附近的部位以外，其余都是滚动和滑动运行，这样更加符合弹性流体动力润滑理论。目前，中国煤矿机械设备的事故率仍较高，煤炭生产和运输过程中仍存在较多问题。在煤矿机械的运行过程中，故障出现最多的原因就是机械齿轮失效。因此，对各种齿轮的失效形式及原因进行相应的分析和讨论，对于改善煤矿机械设备事故率高的状况有非常重要的现实意义。

2提高煤矿机械故障维修技术水平的可行性措施

模具是工业生产上通过注塑、吹塑、挤出、压铸、锻压成形、冶炼、冲压等成形方法获得所需工业产品的各种模子和工具的统称。齿轮作为重要的传动件，在各行各业中得到了广泛的应用。齿轮成形按加工方式分为无切削加工和有切削加工两大类，其中无切削加工主要包括热轧、冷轧、精锻、粉末冶金等新成形工艺，该类成形方式需要齿轮模具；有切削加工主要包括成形法和展成法等成形方式。齿轮模具是齿轮制造成形过程中的重要组成部分，直接影响齿轮成形精度和疲劳寿命，因此对齿轮模具进行相关研究显得尤为必要。基于其他学者对齿轮成形模具的研究，以某齿轮模具为研究对象，运用模具建模软件UG对齿轮模具进行设计，运用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对设计的齿轮模具进行有限元仿真，为齿轮模具优化设计及仿真分析提供参考。

1模锻齿轮分析

（1）齿轮结构特性研究对象为某带偏心轴的直齿圆柱齿轮，该类齿轮广泛应用于煤矿机械、汽车、工业品生产机械设备中，带偏心轴的直齿圆柱齿轮主要用于实现特殊轨迹的齿轮传动系统中，要求传动平稳可靠、齿轮精度高、振动噪声小。带偏心轴的直齿圆柱齿轮三维模型及主要二维尺寸如图1所示。为了获得图1所示的带偏心轴的直齿圆柱齿轮，需要对齿轮材料和模锻模具材料进行选型和分析，同时对齿轮模锻成形模具进行精确设计和优化。（2）齿轮及模具材料选型及特性根据带偏心轴的直齿圆柱齿轮形状，结合齿轮实际使用工况，选取齿轮精度为7级，齿轮要求有较高的强度和刚度，综合力学性能和耐磨性优良，自润滑性好，耐疲劳和耐热性好。选取齿轮模锻坯料材料为40Cr，模锻模具材料为H13模具钢，齿轮及模具材料特性如表1所示。

2齿轮模具设计

为了提高加工效率及保持模锻力均衡，在模具设计中考虑同时加工2件带偏心轴的直齿圆柱齿轮，比单件加工生产效率提高了1倍。齿轮模锻模具主要由模锻上模、定位销、模锻下模等零部件组成，运用专业三维模具建模软件UG建立由模锻上模、定位销、模锻下模等零部件组成的直齿圆柱齿轮模锻模具三维模型如图2所示。根据图2，结合模具设计原则和工作原理，得到带偏心轴直齿圆柱齿轮模锻模具的主要二维尺寸如图3所示。

3有限元建模及工况添加

摘要：行星减速器齿轮轴是行星重要的组成部分，主要用于行星减速，连接发动机与减速器齿轮，主要起到传输动力以及减速的作用。行星减速器齿轮轴又简称为轴，随着我国工业的发展，科学技术的进步以及综合国力的提高，我国的行星减速器技术也得到十足的提升，但随着时代的改变，我们对于行星减速器热处理技术以及机械加工工艺的要求也越来越高。

关键词：行星减速器；齿轮轴；热处理技术；加工工艺

我们知道行星减速器主要用于行星的减速作用，是连接传动装置传输减小动力的主要装置，而齿轮轴是行星减速器中最为重要的装置。齿轮轴性能的好坏以及机械加工工艺是否精湛直接关系到行星系统的安全，因此我们对于行星减速器的要求很高。在行星减速器的制作工艺过程中，行星减速器齿轮轴的热处理技术以及机械加工制作工艺是判定行星减速器质量好坏的关键因素。在我们日常的生产工作中，通过科学的理论以及不断地实践总结，我们通过三级行星减速器的加工制作工艺，能够准确的分析出减速效果，保证传输动力的精确度，并且使用寿命比传统技术制造的寿命要延长。因此，笔者在实践总结中，本文重点介绍行星减速器齿轮轴的热处理与机械加工工艺研究。

一、行星减速器技术简介

行星齿轮减速机又称为行星减速机，伺服减速机。在减速机家族中，行星减速机以其体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优点，而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下，主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。行星齿轮减速机主要传动结构为：行星轮，太阳轮，内齿圈。行星减速机因为结构原因，单级减速最小为3，最大一般不超过10，常见减速比为：3/4/5/6/8/10，减速机级数一般不超过3，但有部分大减速比定制减速机有4级减速。相对其他减速机，行星减速机具有高刚性、高精度(单级可做到1分以内)、高传动效率(单级在97%-98%)、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。因为这些特点，行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。行星减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关，减速机越大，额定输入转速越小)以上，工作温度一般在-25℃到100℃左右，通过改变润滑脂可改变其工作温度。精密行星减速机因搭配伺服电机所以背隙等级(弧分)相当重要，不同背隙等级价格差异相当大，行星减速机可做多齿箱连结最高减速比达100000。

二、行星减速器工作原理与齿轮轴性能分析

摘要

我国机械工业迅速发展的今天，每年所生产的齿轮数以千万计，而加工时由于机床，刀具及工件系统的影响，被切齿轮的齿形会产生一定的误差。这个误差如果不能控制在一定范围内，将会影响齿轮传动的平稳性，并引起噪音和振动。因此对齿形误差进行测量是评定齿轮质量的一个重要方面。同时还能从中分析出产生误差的原因，并研究出提高质量的措施。

随着科学技术和制造业的发展，许多机器和设备所需的动力速度愈来愈大，因而对齿轮的精度要求也将越来越高。一些老式的齿轮测量仪已经跟不上时代的步伐，但在其基础上，通过某些方面的改进，可使之重新焕发青春，以免过早淘汰。

本次设计的目的是对一台单盘式渐开线检查仪进行改装，以改善其功能。

原来的单盘式渐开线检查仪，存在着诸多不足，在设计过程中，我着重考虑了以下三个方面的不足：

一、定位装置采用圆锥定位，限制了仪器只能测量带孔齿轮，而对带轴齿无能为力。

摘要:弧齿锥齿轮的精确3D几何模型是虚拟装配、接触性能分析和精密测试的基础。由于弧齿锥齿轮齿面属于复杂曲面，形状和结构较复杂，当今的齿面成型技术还不成熟，以至于齿面无法精确成型。为提高齿面成形精度，研究一种快速精确的齿面成形方法。以齿轮啮合原理为理论依据，MATLAB为主要运算工具，精确输出齿面点三维坐标;采用3D建模软件SolidWorks进行三维建模。结果表明:该方法可以提高齿轮齿面的精度。

关键词:弧齿锥齿轮;齿面成形;建模

弧齿锥齿轮正朝着高速、重载和轻量化的方向发展。长期以来，可用于螺旋锥齿轮的齿面类型受到限制，并且型号很少。齿轮齿面的形状取决于所用机床刀具的形状，严重影响了工业设备的进一步发展应用［1］。目前可查到的文献，主要通过分析齿面的几何设计、加工制造及接触，实现齿面优化，提高齿面的承载能力。但尚未查到关于提高齿轮传动性能的研究。弧齿锥齿轮的啮合过程和齿面形状极为复杂，因此其建模过程异常困难。该方法和一般齿轮的共轭曲面成形理论不同，它以齿轮的啮合理论为基础，运用MATLAB作为运算辅助工具，利用三维软件Solid-Works进行三维绘制，以研究一种快速精确的齿轮齿面设计方法。该方法的研究有利于推进弧齿锥齿轮制造工艺的发展和进行齿轮有限元分析［2］。

1齿面成形机制

1.1齿轮的啮合方程

2个齿轮相互啮合传动的基本要求是齿轮2个相互接触的齿面必须相切于空间的某一点，如图1所示。分别设置S1和S2为齿轮相互啮合的2个齿面，且相切于点M，无论2个齿面如何运动，点M都在2个运动曲面上。这2个齿面S1和S2上分别有坐标系σ1和σ2，并随着齿面的运动而运动。在曲面S1和S2上分别设置径向矢量r1和r2、法向矢量n1和n2，设置O1和O2分别为坐标系σ1和σ2的原点，则由O1到O2径向矢量m=O1O2［3］。根据齿轮的啮合原理，切点M处的2个曲面必须满足接触并且相切的要求，则有如下方程组当齿轮的2个接触齿面在点M处接触时，条件是上述方程组中的第1个公式;当2个齿面在点M处相切时，条件是上述方程组中的第2个公式［4］。齿轮在旋转过程中要达到啮合状态，必须满足方程组(1)。采用相对微分的方法，对接触点的曲率、速度进行转换，在齿面啮合接触的位置，还需要满足以下条件:v12·n=0(2)该方程的物理含义:2个运动表面的法向子速度必须相等，以确保2个运动表面连续啮合。否则，这2个表面将在下一刻分离或彼此嵌入，但这是不被允许的［5－6］。在弧齿锥齿轮2个相互接触啮合的齿面，无论是线接触还是点接触均应同时满足公式(1)和公式(2)［7］。

传统齿轮加工机床的运动关系复杂，以滚齿机(或蜗杆砂轮磨齿机)为例，在齿轮机床中存在着展成分度链、差动链、进给传动链等。调整既复杂又费时。快速趋近、工进、快退的位置和距离都需要精心调试或试切才能完成，且需要的辅件多。

为了提高齿轮加工精度和加工效率，到了20世纪80年代以后，国内外开始对齿轮加工机床进行数控化改造和生产数控齿轮加工机床。特别是近年来，由于微电子技术的迅速发展和以现代控制理论为基础的高精度、高速响应交流伺服系统的出现，为齿轮加工数控系统的发展提供了良好的条件和机遇。我们将齿轮加工系统分为全功能和非全功能两大类。

差动挂轮箱

非全功能齿轮加工数控系统的结构

配这类数控系统的机床进给轴为数控轴，多采用伺服系统。由于80年代齿轮加工数控化刚开始起步，当时数控技术无法满足齿轮加机床展成分度链的高同步性的要求,因此展成分度链和差动链仍为传统的机械传动。这种数控加工方式，调整比机械式齿轮加工机床要方便的多。它们可以通过几个坐标轴的联动来实现齿向修形齿轮的加工，省去了传统加工修形齿轮所需要的靠模等装置，提高了生产率和加工精度。但是这类齿轮加工数控系统属经济型数控系统，由于其展成分度链和差动链仍为传统的机械式，齿轮加工精度取决于机械传动链的精度。目前这种齿轮加工数控系统多用于对现有机械式齿轮加工机床的数控改造。

全功能齿轮加工数控系统的结构