變速器是汽車的關鍵部件之一，其性能對整車性能具有決定性的影響。而對變速器性能影響最大的就是齒輪的精度，磨內孔工序是剃齒類齒輪的最終加工工序，它影響齒輪的成品精度。一汽軸齒廠就出現(xiàn)了在磨孔后，齒輪精度下降的情況，且磨內孔工藝主要影響的是齒輪的螺旋線偏差與齒輪齒距累積偏差，這兩種精度是齒輪的重要精度，對變速器齒輪的傳動平穩(wěn)性與強度有直接影響。
本文通過研究磨內孔過程中的不同因素對齒輪精度影響的原理，并且通過空間幾何關系與齒輪的嚙合和檢測原理，量化分析和計算出內孔不同尺寸精度對齒輪精度的影響程度，確定問題解決方向，之后對現(xiàn)場工藝工裝情況進行跟蹤調查與分析，找出內孔精度損失原因，根據(jù)找出的原因對工藝與工裝方案進行優(yōu)化。
具體開展了以下幾個方面的研究：
1) 磨內孔偏心與齒距累積偏差關系研究。
2) 磨內孔軸向圓跳動與螺旋線偏差空間幾何關系研究。
3) 磨內孔工藝方案對內孔精度影響研究。
4) 設計一種帶有軸向拉緊功能的薄膜卡盤。
通過研究，找到了一汽軸齒廠磨孔后齒輪精度超差的根本原因，并制定了新的工藝方案，設計了一種新型夾具(已經將新夾具申請了專利)，有效提升了齒輪的精度，提升了變速器的性能。
變速器是汽車的關鍵部件之一，其性能對整車性能具有決定性的影響。而對變速器性能影響最大的就是齒輪的精度，磨內孔工序作為剃齒類齒輪的最終加工工序，它對齒輪的成品精度有直接的影響。一汽軸齒廠就岀現(xiàn)了在磨孔后, 齒輪精度下降的情況，且磨內孔工藝主要影響的是齒輪的螺旋線偏差與齒輪齒距累積偏差，這兩種精度是齒輪的重要精度，對變速器齒輪的傳動平穩(wěn)性與強度有直影響。
本文通過研究磨內孔過程中的不同因素對齒輪精度影響的原理，并且通過空間幾何關系與齒輪的嚙合和檢測原理，量化分析和計算岀內孔不同尺寸精度對齒輪精度的影響程度，確定問題解決方向，之后對現(xiàn)場工藝工裝情況進行跟蹤調查與分析，找岀內孔精度損失原因，根據(jù)找岀的原因對工藝與工裝方案進行優(yōu)化。
通過研究，找到了一汽軸齒廠磨孔后齒輪精度超差的根本原因，并制定了新的工藝方案，設計了一種新型夾具(已經將新夾具申請了專利)，有效提升了齒輪的精度，提升了變速器的性能。
一、磨內孔工序對齒輪精度影響分析
磨內孔工藝主要的誤差形式：磨內孔工藝主要的誤差形式有四種，分別是孔的圓心相對于齒圈圓心的同心度(跳動)、孔的圓度、孔的錐度、齒輪，如圖1所示。通過齒輪精度檢測原理分析，其中同心度(跳動)與齒輪軸向圓跳動會影響齒輪的嚙合傳動精度，此影響是通過影響齒輪的裝配精度，進而影響齒部的實際嚙合位置導致的。錐度與圓度影響齒輪裝配強度，但是不影響嚙合傳動精度。
磨內孔偏心與齒距累積偏差關系研究：(1)齒距偏差定義(圖2)單個齒距偏差(fp)：在端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差，為一個齒的齒距誤差fpi。所有的單個齒距誤差中的最大值，為單個齒距偏差fp。
跨齒齒距偏差(Fpk)：任意k個齒距的實際孤長與理論弧長的代數(shù)差。理論上它等于這k個齒距的各單個齒距偏差的代數(shù)和。通常k≈z/8 ，并將Fpk的最大值顯示岀來。
齒距累積總偏差(Fp)：齒輪同側齒面任意弧段k=1至k=z)內的最大齒距累積偏差，它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值。
齒距偏差將直接影響齒輪的傳動速度的平穩(wěn)性，影響齒輪傳動時的噪聲與瞬時受力，進而影響齒輪的壽命。
(2)磨內孔偏心與齒距累積偏差關系分析
齒距累積偏差產生的原因是齒輪加工誤差和裝配誤差導致的基圓圓心相對于齒輪實際回轉中心偏心，漸開線齒輪的嚙合過程如圖 3所示。齒輪在嚙合過程中基圓瞬時角速度比等于基圓半徑的反比，從理論上說，同一個齒輪基圓半徑是固定的，一對齒輪基圓半徑比是一定的，齒輪平穩(wěn)嚙合。但當基圓圓心相對于齒輪實際回轉中心發(fā)生了偏心，導致齒輪內切點處的基圓半徑發(fā)生周期性變化，最終導致角速度傳動比的周期性變化，且隨著偏心距的增大，齒輪的角速度比變化也增大，使得傳動不再平穩(wěn)，這種變化體現(xiàn)在齒距上就是齒距累計偏差的變化。
基圓偏心產生的原因有兩類，如圖4所示。一類叫幾何偏心，產生的原因有兩種：一種是由于制齒機床夾具徑向誤差導致的，另一種是由于裝配誤差導致的，磨孔偏心就是導致裝配偏心的主要原因之一。幾何偏心的偏心量是能夠直接測得的，是徑向圓跳動偏差(Fr)的一半。另一類是叫作運動偏心，是在齒輪加工過程中，由于制齒機床傳動誤差導致的，它是一種切向誤差，偏心量無法直接測量得到，只能通過測量公法線變動量之后計算得到。
三種偏心作用在一個齒輪上，每一種偏心都是一個向量，最終的偏心量如圖5所示，是三個向量的和。最后的偏心結果再依照前述原理影響齒輪的傳動精度，通常所測的齒距累計偏差是合成偏心的最終體現(xiàn)。
(3)對上述理論進行試驗驗證
1)選一齒距累計偏差與徑向圓跳動都很小的齒輪，此時的制齒偏心非常小，合成偏心主要受磨孔影響，之后多次磨孔，調整Fr不同。檢測結果如圖6所示。
2)選三個齒距累積偏差較大、Fr較小的齒輪，多次磨孔，調整Fr。檢測結果如圖7所示。
上述試驗驗證了前面的理論，同時也說明了磨孔的偏心對齒輪的齒距累積偏差有重要影響，要想得到傳動精度高、 齒距累積偏差小的齒輪，必須嚴格控制磨孔的偏心量。
