Perbezaan Proses Antara Gear Serong Hypoid dan Gear Serong Lingkaran

oleh | 25 Jun 2025 | Blog

Perbezaan dalam Peralatan dan Prinsip Pemprosesan

1. Gear Serong Spiral: Peralatan Pemprosesan Gear Serong Tradisional

  • Jenis Peralatan:
    Mesin pengilangan dan pengisaran gear serong lingkaran Gleason atau Oerlikon yang biasa digunakan, diproses berdasarkan prinsip penjanaan permukaan kon.
  • Proses Utama:
  • Pemotong (kepala pemotong) berputar di sekitar paksinya sendiri, manakala benda kerja berputar pada nisbah penghantaran tetap untuk membentuk garis gigi lingkaran.
  • Paksi-paksi tersebut bersilang (biasanya 90°), dan trajektori gerakan relatif antara pemotong dan bahan kerja ialah sampul permukaan kon.
  • Peralatan Lazim:
    Mesin penggilingan Gleason 600H, mesin penggiling Oerlikon C50, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran gear piawai.

2. Gear Serong Hipoid: Peralatan Pemprosesan Ofset Khas

  • Jenis Peralatan:
    Pusat pemesinan gear serong CNC khas (contohnya, siri Gleason Phoenix) diperlukan, berdasarkan prinsip penjanaan hiperbolik, dengan kawalan yang tepat terhadap keeksentrikan
  • Proses Utama:
  • Paksi pemotong dan bahan kerja mempunyai ofset (tidak bersilang), dan sebagai tambahan kepada gerakan penjana, anjakan pemotong di sepanjang arah ofset mesti dikawal dengan tepat.
  • Permukaan gigi adalah hiperbolik, dan trajektori pemotong perlu mensimulasikan proses sampul hiperbola, yang memerlukan kawalan lima paksi 联动 (paksi X/Y/Z + paksi putaran).
  • Peralatan Lazim:
    Mesin pengisar CNC siri Gleason GH dengan mekanisme pelarasan kesipian, sesuai untuk pemesinan profil gigi kompleks berketepatan tinggi.

Gear Tempaan Serong Hipoid

Perbandingan Teknologi Pemprosesan Profil Gigi

Langkah Proses Gear Serong Lingkaran Gear Serong Hipoid
Pengisaran/Pemotongan Gigi – Paksi kepala pemotong bersilang dengan paksi benda kerja (90°)
– Trajektori pemotong adalah penjanaan permukaan kon, tiada kawalan ofset diperlukan		 – Paksi kepala pemotong diimbangi daripada paksi bahan kerja (eksentrik E)
– Pemotong mesti bergerak sepanjang arah ofset untuk membentuk garis gigi hiperbolik
Pengisaran Gigi (Pemprosesan Ketepatan) – Roda pengisar kon mengisar sepanjang arah paksi gigi untuk membetulkan ubah bentuk rawatan haba
– Ketepatan mencapai ISO 7~8		 – Roda pengisaran hiperbolik khas adalah wajib, mengisar sepanjang trajektori ofset
– Keperluan ketepatan yang lebih tinggi (ISO 6~7), pelbagai pembetulan pengisaran diperlukan
Reka Bentuk Pemotong – Bilah kepala pemotong disusun secara jejari dengan tepi pemotong berbentuk kon
– Kebolehgeneralisasian yang tinggi (modulus yang sama boleh bersifat universal)		 – Kepala pemotong mesti sepadan dengan parameter kesipian, sudut bilah berkaitan dengan kelengkungan hiperbolik
– Pemotong khas mempunyai kos yang tinggi (cth., kepala pemotong proprietari Gleason)
Kecekapan Pemprosesan – Masa proses tunggal yang singkat, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran – Pemprosesan rangkaian berbilang paksi mempunyai prosedur yang kompleks dan kecekapannya adalah 30% hingga 50% lebih rendah daripada gear serong lingkaran

Perbezaan dalam Rawatan Haba dan Rawatan Permukaan

1. Gear Serong Lingkaran: Pengkarbonan dan Pelindapkejutan Konvensional

  • Proses:
    Pengkarbonan keluli rendah karbon (cth., 20CrMnTi) (kedalaman bekas 0.8~1.2mm), pelindapkejutan untuk mencapai kekerasan permukaan HRC58~62 sambil mengekalkan ketahanan teras.
  • Ciri-ciri:
    Sesuai untuk aplikasi beban sederhana (cth., pembezaan kenderaan penumpang), mengutamakan rintangan haus permukaan berbanding kekuatan.

2. Gear Serong Hipoid: Rawatan Haba Dipertingkat + Rawatan Permukaan

  • Proses:
  • Lapisan pengkarbonan yang lebih dalam (1.2~1.8mm), suhu pelindapkejutan yang lebih tinggi (contohnya, 860℃~880℃) untuk meningkatkan kekuatan teras.
  • Sering ditambah dengan tembakan peening(tegasan mampatan permukaan ≥800MPa) atau rawatan salutan (cth., penyaduran TiN untuk mengurangkan pekali geseran).
  • Rasional:
    Reka bentuk ofset menyebabkan geseran gelongsor permukaan gigi yang lebih besar, memerlukan rawatan yang diperkukuh untuk meningkatkan rintangan lesu (contohnya, gear pengurang utama trak berat menahan tork melebihi 2000N·m).

Gear Tempaan Serong Lingkaran

Ketepatan Fokus Kawalan dan Pemeriksaan

1. Gear Serong Spiral: Penekanan pada Arah Gigi dan Ketepatan Profil

  • Item Pemeriksaan:
  • Ralat kumulatif pic (Fp), ralat profil gigi (ff), ralat arah gigi (Fβ), menggunakan penguji gear serong (cth., Gleason 390G).
  • Senario Aplikasi:
    Penghantaran umum (contohnya, peralatan mesin, jentera pertanian), membenarkan sedikit bunyi bising dengan kawalan ketepatan yang agak longgar.

2. Gear Serong Hipoid: Penekanan pada Zon Meshing dan Ketepatan Ofset

  • Item Pemeriksaan:
  • Selain ketepatan konvensional, utamakan ralat kesipian (≤0.02mm)dan kedudukan jejak jejaring (mesti meliputi 80% bahagian tengah permukaan gigi).
  • Gunakan penguji CNC lima paksi (cth., Zeiss Prismo) untuk pengimbasan 3D bagi mengesahkan profil gigi hiperbolik.
  • Senario Aplikasi:
    Situasi beban berat berkelajuan tinggi (contohnya, aeroangkasa, jentera pembinaan), di mana jaringan yang lemah menyebabkan kegagalan awal, yang memerlukan pemeriksaan penuh 100%.

Kes Lazim: Pemesinan Gear Pengurangan Utama Automotif

1. Gear Serong Lingkaran (Pacuan Roda Belakang Kenderaan Penumpang)

  • Laluan Proses:
    Kosong palsu → pengilangan gigi → pengkarbonan dan pelindapkejutan → pengisaran gigi → pengelupasan tembakan → pemasangan
  • Contoh:
    Gear pengurang utama kenderaan penumpang (nisbah transmisi 3.73:1), diproses oleh mesin pengilangan Gleason 600H, dengan masa pengisaran selama 15 minit setiap bahagian.

2. Gear Serong Hipoid (Trak Tugas Berat)

  • Laluan Proses:
    Kosong tempa mati → pengilangan gigi kasar → pengkarbonan dan pelindapkejutan → pengisaran gigi halus (pengisaran kasar + halus dalam dua langkah) → salutan (TiCN) → pemeriksaan larian masuk meshing
  • Contoh:
    Gear pengurang utama trak berat (nisbah penghantaran 6.83:1, kesipian 30mm), diproses oleh mesin pengisar Gleason GH1000, dengan masa pengisaran gigi tunggal selama 45 minit setiap bahagian, memerlukan penentukuran kesipian tambahan (ralat ≤0.01mm).

Ringkasan Perbezaan: Mengapa Proses Berbeza?

  • Intipati GeometriGear serong lingkaran adalah "permukaan kon yang dihasilkan," manakala gear hipoid adalah "dihasilkan hiperbolik," memerlukan kawalan gerakan ruang yang lebih kompleks untuk yang terakhir.
  • Keperluan BebanGear hipoid menanggung tork yang lebih besar disebabkan oleh reka bentuk ofset, yang menuntut proses yang diperkukuh (pengkarburunan dalam, pengedap tembakan) untuk kekuatan yang dipertingkatkan.
  • Tuntutan KetepatanKetepatan jaringan gear hipoid secara langsung mempengaruhi kecekapan transmisi (cth., penggunaan bahan api kenderaan), yang memerlukan ketepatan pemesinan dan piawaian pemeriksaan yang lebih tinggi.

Kilang Gear Serong