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软齿面减速机加工工艺的流程有哪些?

发布时间:2025-10-11
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软齿面减速机(齿轮硬度通常≤350HB,常用材料为 45# 钢、40Cr 调质处理)的加工工艺需围绕核心部件(箱体、齿轮、轴类、轴承端盖等)的精度控制展开,流程需遵循 “基准先行、粗精分离、按需热处理” 原则,确保装配后传动平稳、噪音低、寿命达标。以下按 “部件加工→总装→检测” 的逻辑,详细拆解完整工艺流程:
一、核心部件加工工艺(按加工先后顺序)
软齿面减速机的性能核心取决于箱体孔系精度、齿轮啮合精度、轴类同轴度,因此各部件加工需重点控制关键尺寸与形位公差。
1. 箱体加工(减速机的 “骨架”,基准部件)
箱体为铸件(常用 HT200-HT300 灰铸铁,减震性好),需先消除铸造内应力,再逐步提升精度,流程如下:
工序步骤 加工内容 关键设备 精度控制要点
1. 毛坯预处理 铸件时效处理(自然时效 2-4 周 / 人工时效 200-250℃×4-6h),去除内应力,防止后续变形 时效炉 消除内应力,保证长期尺寸稳定性
2. 粗加工基准面 铣削箱体底面(装配基准)、顶面(辅助基准),保证平面度 立式铣床 / 数控铣床 平面度≤0.1mm/100mm,表面粗糙度 Ra12.5μm
3. 粗加工孔系 以底面为基准,粗镗轴承孔(齿轮轴安装孔)、定位孔,去除大部分余量(留 3-5mm 精镗余量) 卧式镗床 / 数控镗床 孔径公差 H11,孔系同轴度≤0.1mm
4. 半精铣基准面 精铣底面、顶面,提升基准精度,为精镗孔提供可靠定位 数控铣床 平面度≤0.05mm/100mm,表面粗糙度 Ra6.3μm
5. 精加工孔系 以精铣后的底面 / 顶面为基准,精镗轴承孔、油封孔,保证孔系精度 数控镗床(带坐标测量功能) - 孔径公差 H7(与轴承外圈配合);
- 孔系同轴度≤0.03mm(同一轴线上的轴承孔);
- 孔中心距偏差 ±0.02mm(影响齿轮啮合);
- 表面粗糙度 Ra1.6-3.2μm
6. 辅助特征加工 钻攻箱体连接螺栓孔、油标孔、放油孔,铣削轴承端盖安装止口 摇臂钻床 / 加工中心 - 螺栓孔位置度≤0.1mm;
- 止口平面与轴承孔垂直度≤0.02mm
7. 清洗与去毛刺 高压水枪冲洗铁屑,人工修磨孔口、棱边毛刺(防止装配划伤密封件) 清洗机 无可见铁屑、油污,毛刺≤0.05mm
2. 轴类零件加工(输入轴、输出轴、中间轴,传动核心)
轴类材料常用 45# 钢(调质 220-250HB)或 40Cr(调质 240-280HB),需保证轴颈(与轴承配合)、轴肩(定位齿轮)的精度,流程如下:
粗车外圆:车床装夹毛坯(圆钢),粗车各轴段外圆、端面,留 2-3mm 精车余量;
调质处理:整体加热至 820-860℃(40Cr 需渗碳),油冷淬火后高温回火(550-600℃),保证硬度 220-280HB;
半精车:以两端中心孔为基准(基准统一原则),半精车各轴段,留 0.5-1mm 精车余量,车削齿轮装配轴段(过盈配合需控制直径公差);
精车关键面:精车轴承配合轴颈(公差 IT6)、油封轴颈(公差 IT7),保证圆柱度≤0.005mm,表面粗糙度 Ra0.8-1.6μm;
铣键槽:立式铣床加工齿轮、联轴器的键槽,保证键槽对称度≤0.03mm,深度公差 H11;
磨削(可选):若轴承轴颈精度要求高(如高速减速机),外圆磨床磨削轴颈,进一步提升圆柱度至≤0.003mm;
探伤与清洗:磁粉探伤检查轴类裂纹(关键轴需 100% 探伤),超声波清洗去除油污。
3. 软齿面齿轮加工(核心传动件,无需磨齿)
软齿面齿轮因硬度低(≤350HB),齿形加工以 “滚齿 / 插齿” 为主,无需后续磨齿,流程如下:
齿坯加工:
粗车齿坯(圆盘 / 轴类):车削内孔(或轴径)、端面,留 1-2mm 精车余量;
调质处理:同轴类调质(220-280HB),保证齿面硬度均匀;
精车齿坯:精车内孔(与轴配合,公差 H7)、端面,保证内孔圆度≤0.01mm,端面与内孔垂直度≤0.02mm(齿坯精度直接影响齿形精度);
齿形加工:
粗滚齿 / 插齿:滚齿机(直齿、斜齿)或插齿机(内齿、多联齿)加工齿形,留 0.1-0.2mm 精滚余量;
精滚齿 / 插齿:调整滚刀 / 插齿刀精度,精加齿形,保证齿距累积误差≤GB/T 10095.1 中的 8 级,齿形误差≤0.03mm,表面粗糙度 Ra3.2-6.3μm;
齿端处理:铣齿机倒棱(齿端倒圆 / 倒角),防止装配时齿端崩裂,倒棱尺寸通常为 0.5-1mm×45°;
清洗与检测:清洗齿面铁屑,齿轮检测仪检测齿距、齿形、齿向精度。
4. 辅助零件加工(轴承端盖、法兰、油封座等)
轴承端盖:车床粗车→精车(端面、内孔,保证端面与内孔垂直度≤0.03mm)→钻攻螺栓孔(摇臂钻床)→打磨毛刺;
油封座:精车内孔(与油封配合,公差 H8)→铣安装平面→钻定位孔;
所有辅助件需保证 “与箱体 / 轴的配合精度”,避免装配后漏油或振动。
二、总装配工艺(按装配逻辑顺序)
装配需以 “保证齿轮啮合间隙、轴承游隙、密封性能” 为核心,流程如下:
零件预装前检查
清洗所有零件(超声波清洗机,清洗剂为煤油或专用工业清洗剂),吹干后涂抹防锈油;
复检关键尺寸:箱体轴承孔直径、轴颈直径、齿轮齿厚,确保配合间隙符合设计要求(如轴承与轴颈为过渡配合 H7/k6)。
预装核心组件
轴承压装:将轴承(深沟球轴承 / 圆柱滚子轴承)压装到轴颈上(过盈配合时需加热轴承至 80-120℃,避免硬敲损伤);
齿轮与轴装配:若为过盈配合,加热齿轮内孔(150-200℃)后热套到轴上,冷却后检查齿轮端面与轴肩的贴合度(间隙≤0.02mm);
轴系组件试装:将 “轴 - 齿轮 - 轴承” 组件预装到箱体孔中,检查轴的旋转灵活性(无卡滞),测量轴承游隙(通过调整垫片控制)。
总装与密封
安装轴承端盖:在端盖与箱体结合面涂抹密封胶(如乐泰 510),拧紧螺栓(对角均匀拧紧,防止变形);
安装油封:在油封座内装入油封(唇口朝向润滑油侧),涂抹润滑脂,保证油封与轴颈的贴合;
加注润滑油:按设计要求加注工业齿轮油(如 L-CKC 中负荷齿轮油),油位至油标中线;
安装其他部件:装联轴器、防护罩、油标、放油塞,确保防护罩与旋转件的间隙≥5mm。
试运转与调试
空载试运转:低速(1/3 额定转速)运转 1 小时,中速(2/3 额定转速)运转 2 小时,高速(额定转速)运转 4 小时;
调试要点:
噪音:空载噪音≤75dB(距离减速机 1m 处测量);
温升:轴承部位温升≤40℃(环境温度以上),油温温升≤30℃;
泄漏:各密封面(端盖、油封、放油塞)无渗漏;
负载试运转:按额定负载的 25%、50%、75%、100% 逐步加载,每级负载运转 2 小时,检查传动效率(软齿面减速机效率通常≥92%)、振动(振幅≤0.1mm/s)。
三、最终检测与出厂(质量把关)
尺寸精度复检:三坐标测量仪检测箱体孔系中心距、轴的同轴度,齿轮检测仪复测齿形精度;
性能检测:
密封性:静水压试验(0.1MPa 压力,保压 30 分钟无渗漏);
寿命测试:按额定负载连续运转 100 小时,检查齿轮齿面磨损(磨损量≤0.05mm)、轴承状态;
外观与标识:检查表面喷漆(无流挂、划痕),粘贴产品标识(型号、额定功率、转速、出厂日期),附带合格证书。
软齿面减速机加工工艺核心逻辑总结
基准先行:以箱体底面、轴的中心孔为核心基准,确保各部件加工的定位一致性;
粗精分离:粗加工去除余量,精加工保证精度,避免粗加工变形影响精加质量;
热处理适时:调质处理放在粗加工后、精加工前,既保证硬度,又减少后续变形;
检测贯穿全程:从毛坯到总装,每道关键工序后均需检测,避免不合格品流入下工序。
通过以上流程,可确保软齿面减速机满足 “低噪音、高可靠性、长寿命” 的使用要求,适用于矿山、化工、输送机械等中低速、中轻载场景。
QJG-T软齿面圆柱齿轮减速机

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