谢建安

摘 要：大模数齿数少的齿轮，剃齿时由于重合度低，剃齿单啮区和双啮区的存在，容易产生中凹等恶劣齿形，本文介绍了如何通过剃齿刀修形、加工余量、剃齿啮合点、滚插齿齿形的工艺控制，解决各类剃齿中凹等恶劣齿形问题，降低总成噪音。

关键词：大模数，少齿数，齿形，中凹，控制，噪音

第一部分、剃齿齿形中凹产生的原理及影响

1.问题背景

在汽车和工程机械变速器中，由于传动速比和扭矩的需要，常会遇见大模数、齿数少的齿轮，甚至为直齿齿轮，此类齿轮由于重合度低，滚齿和剃齿过程切削压力常会发生变化，特别是剃齿过程剃削压力的变化，剃齿刀修形不易掌握，导致滚、剃加工时易产生中凹等恶劣齿形（见图2 某变速器中间轴剃齿中凹齿形），为公认的难剃齿齿轮。

2.剃齿齿形中凹产生的原因及影响

剃齿时，齿顶和齿根处同时有两个齿被剃削，而分度圆附近节圆处，只有一个齿在剃削。由于剃齿刀与齿轮齿顶和齿根区域有两处接触（A、C），与齿轮中部区域只有一处接触（B），因此，齿轮中部区域的剃削压力大于齿顶和齿根区域，中部剃去的余量较大，因此，在此区域产生中凹齿形。中凹齿形产生的原理如图1所示。

对于汽车和工程机械变速器而言，汽车变速器的低速档齿轮，工程机械变速器齿轮，有较多的大模数、齿数少、直齿齿轮，由于重合度低，啮合系数小，由于前述原因，按常规工艺制造齿轮，产生中凹齿形较为常见，齿形误差可达到1μm～3μm，严重时可达3μm～5μm，导致齿轮强度降低，总成噪音升高，见图3某变速器中间轴中凹齿形和总成噪音。……