
图1 两种不同的电驱传动系统解决方案
行星传动机构可以在很小的空间内实现较大的齿轮传动速比,一般多级传动采用“同步阶梯齿轮(塔轮)”结构,如图2所示。这两个齿轮必须要具备非常精密的相位关系,相位公差必须尽可能小,因此对于齿轮的精加工带来了特别巨大的挑战。
图3 260HMS珩磨机的多级复合珩磨方案
尽管这个想法看起来很简单,但仍有一些重要的细节需要进行考虑。如果只使用一个珩磨轮,则其工作点将始终与珩磨头的旋转轴(A轴)相匹配。相反,如果使用两个珩磨轮,就像复合珩齿的情况,至少一个研磨轮将不会在如图4所示的旋转中心点。这种动作的变化会导致实际操作点在y方向上的偏移,如果没有相关的动作进行修正及补偿,将会使加工后的齿轮出现锥度,体现在齿向偏差中(在左齿面或者右齿面出现fHresignβ误差)。
图5 260HMS珩磨机的复合珩磨机床设置
确定珩磨质量的另一个重要特征是设备珩磨主轴上的两个金刚石修整装置的固定位置(图5)。修磨工具的位置确保轮齿在珩磨轮上的位置不会完全或相对变化,即使在修整后也会保证所需的精度符合要求。在其他热门应用工艺中,装卸修整工具的位置时,往往不能可靠地支持这一重要的质量要求。例如,图6显示了在两个基于大齿轮的小齿轮珩磨工艺后,在检测设备上所测量的齿轮质量。齿形、齿向、周节精度和同心度都显示出精度非常不错,完全符合DIN5标准以内。在5 μm的公差范围内,两个齿轮相对于彼此所要求的同步(相位差)是可靠地实现的,并代表了这些零部件质量的真正突破。
图7 抛光磨削与复合抛光珩磨的比较
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图7的左侧显示了用于有机珩磨材料的两种不同的珩磨轮规格。蓝色珩磨轮由陶瓷材料制成,用于磨削第一步的配对去除,而浅灰色磨削环是一个树脂粘合珩磨轮,使用非常细的磨粒尺寸来抛光表面。这使得实现Rz≤1μm的齿轮研磨成为可能,并在磨齿工艺不能应用时,提供了一个有价值的、低成本的工艺选择。