齿轮生产非常复杂，其制造本身就是一个依赖于传统和现代多种流程的行业，以确保成本和质量之间的适当平衡。
# 撰文 | 萧洋 编审 | 宇傅
01. 概述
齿轮制造需要用到不同的工艺，具体取决于齿轮的类型及其应用。齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大影响。
除了基础的齿条和齿轮制作外，行星齿轮的制作工艺还包括太阳轮和内齿圈的精密加工。这些部件的加工需要更高的精度和质量要求，以确保传动效率和稳定性。
02. 工艺流程及特点
Ø 锻造齿轮坯
目前，热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。
而行星齿轮铸造涉及模具制造、铸型制作和熔炼浇注等步骤。模具的精度和质量直接影响最终产品的性能。铸型制作需要根据行星齿轮的结构和尺寸进行精确设计，而熔炼浇注则需要控制一系列参数如浇注温度、时间和压强等。
■ 齿轮毛坯
Ø 正火
锻造毛坯之后部分工厂会选择正火，也有公司选择退火，正火和退火的目的都是为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力。由于正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。
另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。采用等温正火使产品质量稳定可靠。
Ø 粗车加工
粗加工齿轮外圆和端面，可选择普通车床和数控车床，由于粗车之后还有对工件进行热处理，所以一般会留有3-5mm的余量，方便之后的精车加工到指定尺寸。
■ 齿轮粗加工
Ø 热处理
齿轮经过热处理后的硬度一般都在HRC45以上，例如：汽车齿轮由于受力较大,受冲击较频繁的原因常采用20CrMnTi钢作为齿轮材料，20CrMnTi钢具有较高的力学性能，经过淬火后表面硬度可达HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲劳抗力。
Ø 精车加工
精加工齿轮外圆，端面，将尺寸加工到图纸规定的尺寸要求，如后续还需要磨削，那么需留0.2-0.3mm的余量，以方便磨削获得更高的精度要求。
行星齿轮齿圈的齿形加工是整个行星齿轮的加工核心，考虑到加工效率，且行星齿轮外齿精度要求不必过高，故采用滚齿工艺加工其外齿。滚齿加工工艺可进行直齿、斜齿等多种类型齿轮的加工，且使用特制滚刀还能加工花键等具有特殊齿形的工件，加工范围广，通用性强。
■ 滚齿加工
Ø 齿端加工
齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式，倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖边和毛刺。
倒圆时，铣刀高速旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。齿端加工必须在齿轮二次淬火之前进行，通常都在滚齿之后安排齿端加工。
■ 倒圆、倒尖和倒棱
Ø 齿面削磨
磨削是一种常见的表面精加工工艺，可为您提供整个表面的光滑光洁度。可以间歇性或连续性地执行，且并不会影响结果。越来越多的齿轮生产厂家采用磨齿工艺。此外，使用珩磨，也可以抛光齿轮表面并使其光滑。
03. 市场应用
行星齿轮组的作用是动力分流装置，把发动机的动力分配给车辆驱动力和发电机的驱动力。齿轮加工工艺的进步在新型混合电驱动桥上有着直观体现。
例如丰田P610驱动桥，采用行星轮系和定轴轮系相结合新型轮系，新型电机和双轴电机结构。P610的总长度比P410缩短了47mm，零件数量和重量也分别减少了20%和6.3%。
■ 丰田P610内部结构
P610通过分散零部件的共振频率，优化套管的刚度，在减速装置零件上加入磨削工艺，以降低NVH。通过优化两个齿轮啮合点的刚性，防止齿轮接合力增加。
免责声明：本文为作者独立观点，不代表云想混动前线立场。如因作品内容、版权等存在问题或者其他任何异议，欢迎联系。
