磨齿后齿根产生磨削台阶,会造成严重的应力集中现象,从而大大地削弱齿根弯曲疲劳强度。应避免磨削台阶的出现。
1)产生磨削台阶的原因
(1)磨的滚刀设计不合理 如图7-15所示,Δ为磨前滚刀的触角高度。触角高度应为单侧留磨余量与沉割深度之和。若沉割深度取值过小,会造成预加工齿形齿根沉割深度过浅,从而在磨齿时齿根产生台阶。
(2)实际留磨余量偏大 由于预计到热处理变形较大而加大齿形预加工时的留磨余量,或是由于渗碳、淬火后尺寸的涨大,使得实际留磨余量大于磨前饺刀设汁时的留磨余量,这就造成磨前预加工出的齿根与磨出的最终齿形的相对位置发生变化.齿根突出产生 台阶.这往往是产生磨削台阶的主要原因。
(3)热处理变形 渗碳淬火后必然会产生变形。过大的变形会造成部分齿的齿根产生台阶,另一部分齿的齿根不产生台阶,或者各齿的台阶大小不一。
2)齿根产生台阶后的处理
齿根产生台阶的因素比较复杂。尽管实行控制的技术难度较大,也应该在技术上采取措施严格控制。一旦出现了齿根台阶,必须采用砂轮将台阶磨掉.将齿根修磨呈圆滑过渡。
齿根的修磨: 用于重型机械传动的大型齿轮,在加工后不允许在齿根部位留有残余的凸台,应具有适当的表面粗糙度,尤其是硬齿面齿轮,齿根是最薄弱环节。磨齿时在齿根留有凸台更会容易引起应力集中,影响齿轮的使用寿命。因此,应对齿轮的齿根进行修整,其方法是:
(1)在齿轮半精加工或精加工时,采用带凸台的磨前滚刀和大圆角滚刀。
(2)因为大型齿轮经渗碳淬火后变形一般难以控制,使用磨前滚刀也难避免相加工后在齿根部位出现凸台。在这种情况下应在磨齿前将砂轮顶部尖角倒成适当圆角,在磨齿时齿轮齿廓和齿根圆角(齿底见圆即可)要同时磨出。