齿轮渐开线内花键加工方法以及齿轮与流程

本发明涉及齿轮的加工技术领域，尤其涉及一种齿轮渐开线内花键加工方法以及齿轮。

背景技术：

在变速箱总成中，部分齿轮因为结构及装配限制，必须采用渐开线内花键与轴上渐开线外花键相连，进而传递扭矩。

在当前变速箱齿轮加工行业中，齿轮渐开线内花键的加工工艺流程如下：首先，热前精车内孔；其次，热前加工花键；最后，渗碳淬火。即内花键在热前工序进行加工，热后工序不再进行二次精加工。该种加工方式，由于内花键热处理的变形，并且不能进行热后二次精加工，因此存在以下缺点：

1、热后内花键精度损失大，且因渐开线花键为齿侧定心，导致齿轮装配轴上后，在总成状态下齿轮精度低，增加了齿轮啮合噪声的风险；

2、热后内花键上下两端跨测距大小不一致，存在锥度现象。

因此，如何提高齿轮渐开线内花键的加工精度是当务之急。

技术实现要素：

本发明提供了一种齿轮渐开线内花键加工方法以及齿轮，以解决上述问题，提高齿轮渐开线内花键加工精度。

本发明提供了一种齿轮渐开线内花键加工方法，包括以下步骤：

S1：在齿轮上精车内孔；

S2：在所述内孔中一次加工内花键；

S3：在所述内花键表面涂抹一层防渗涂料；

S4：将所述齿轮安装在专用工装上，并对所述齿轮进行渗碳处理；

S5：将所述齿轮从所述专用工装上拆下，在所述内孔中二次精加工内花键；

S6：将所述齿轮再次安装在专用工装上，并对所述齿轮进行淬火处理。

如上所述的齿轮渐开线内花键加工方法，其中，优选的是，步骤S2具体包括：

在所述内孔中一次加工内花键，加工时，留出设定的加工余量，以进行二次精加工内花键。

如上所述的齿轮渐开线内花键加工方法，其中，优选的是，所述防渗材料为高密度聚乙烯。

本发明还提供了一种专用工装，包括：

芯棒，所述芯棒上固定设置有外花键，所述外花键能与所述内花键相配合。

如上所述专用工装，其中，优选的是，还包括螺母和垫圈；

所述芯棒包括固定部、连接部、安装部和卡紧部，四者依次固定连接组成所述芯棒；

所述固定部上设置有外螺纹，所述螺母能与所述外螺纹相配合；

所述连接部的外径与所述垫圈的内径相适应；

所述安装部上设置有外花键，且所述安装部的外径与所述内孔的直径相适应；

所述卡紧部用于与所述螺母相配合卡紧所述齿轮，且所述卡紧部的外径大于所述内孔的直径。

如上所述专用工装，其中，优选的是，所述固定部、连接部、安装部和卡紧部一体成型为所述芯棒。

如上所述专用工装，其中，优选的是，所述专用工装的材质为钢材。

本发明提供了一种齿轮渐开线内花键加工方法以及齿轮，其中前者包括以下步骤，S1：在齿轮上精车内孔；S2：在所述内孔中一次加工内花键；S3：在所述内花键表面涂抹一层防渗涂料；S4：将所述齿轮安装在专用工装上，并对所述齿轮进行渗碳处理；S5：将所述齿轮从所述专用工装上拆下，在所述内孔中二次精加工内花键；S6：将所述齿轮再次安装在专用工装上，并对所述齿轮进行淬火处理。使用上述工艺流程加工成的齿轮渐开线内花键，将渗碳处理和淬火处理工艺分开进行，并且在渗碳处理工艺之前，在齿轮的内花键表面涂抹防渗材料，降低了内花键的齿面硬度，保证内花键可以二次精加工，提高了内花键的加工精度，专用工装的使用，避免了齿轮热处理时上下端收缩不均匀，进一步提高了加工精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法的流程图；

图2为使用本发明实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法加工成的齿轮的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的专用工装的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的专用工装与齿轮相配合的结构示意图。

附图标记说明：

10-齿轮 11-内孔 12-内花键 20-专用工装

21-芯棒 211-固定部 212-连接部 213-安装部

214-卡紧部 22-螺母 23-垫圈

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法的流程图，图2为使用本发明实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法加工成的齿轮的结构示意图。如图1-图2所示，本发明实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法具体包括以下步骤：

S1：在齿轮10上精车内孔11。

S2：在内孔11中一次加工内花键12。在一次加工内花键12时，为了方便后续加工，需留有一定的加工余量。

S3：在内花键12表面涂抹一层防渗涂料。本领域技术人员可以理解的是，本实施例中，该防渗材料可以为高密度聚乙烯。

S4：将齿轮10安装在专用工装上，并对齿轮10进行渗碳处理。上述防渗材料，可以防止渗碳处理之后内花键12渗碳，并可以降低渗碳处理后的内花键12的齿面硬度，以确保二次精加工内花键12工艺顺利进行。上述专用工装，可以防止齿轮热处理时上下端收缩不均匀，提高齿轮的加工精度。

S5：将齿轮10从专用工装上拆下，在内孔11中二次精加工内花键12。二次精加工内花键12时，要根据一次加工内花键12时留下的加工余量进行加工，确保内花键12的加工精度。

S6：将齿轮10再次安装在专用工装上，并对齿轮10进行淬火处理，淬火处理可以提高齿轮10的硬度。再次使用专用工装，也时防止齿轮在淬火热处理时上下端收缩不均匀，进一步提高了齿轮的加工精度。

图3为本发明实施例提供的专用工装的结构示意图，图4为本发明实施例提供的专用工装与齿轮相配合的结构示意图。如图3-图4所示，本发明实施例还提供了一种专用工装20。该专用工装20适用于本发明任意实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法。

具体地，上述专用工装20包括芯棒21，芯棒21上固定设置有外花键，外花键能与内花键12相配合。

优选地，专用工装还可以包括螺母22和垫圈23，芯棒21具体可以包括固定部211、连接部212、安装部213和卡紧部214，四者依次固定连接组成芯棒21，其中，固定部211上设置有外螺纹，螺母22能与该外螺纹相配合，安装部213的外径与垫圈23的内径相适应，安装部213上设置有外花键，且安装部的外径与内孔11的直径相适应，卡紧部214用于与螺母22相配合卡紧齿轮10，且卡紧部214的外径大于内孔11的直径。在渗碳处理或者淬火处理前，将齿轮10套设在安装部213上，此时，外花键与内花键12相配合，将内花键12固定，然后将垫圈23套在连接部212上，最后再将螺母22拧紧在固定部上，如此一来，螺母22与卡紧部214相配合将齿轮10卡在专用工装20上，以方便渗碳处理或者淬火处理工艺的进行。由于安装部213的支撑作用，齿轮10在进行渗碳或者淬火处理时，上下端受限于安装部213的作用而收缩均匀，加工精度大为提高。

优选地，固定部211、连接部212、安装部213和卡紧部214一体成型为芯棒21，专用工装20的材质优选为钢材。

使用上述工艺流程加工齿轮渐开线内花键时，将渗碳处理和淬火处理工艺分开进行，并且在渗碳处理工艺之前，在齿轮10的内花键12表面涂抹防渗材料，降低了内花键12的齿面硬度，保证内花键12可以二次精加工，提高了内花键12的加工精度。

优选地，本实施例提供的齿轮渐开线内花键加工方法，在上述步骤S4中，将齿轮10安装在专用工装20上，该专用工装20主要用于防止在渗碳处理时齿轮10的上下端不均匀收缩，从而导致齿轮10的上下端跨测距不相同，严重影响齿轮10的精度。

优选地，在步骤S6中，二次将齿轮10安装在专用工装20上，与渗碳处理相类似，该专用工装20主要用于防止在淬火处理时齿轮10的上下端不均匀收缩，从而导致齿轮10的上下端跨测距不相同，严重影响齿轮10的加工精度。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。