从加工到热处理，3分钟讲清齿轮的核心制造工艺

在机械传动领域，齿轮传动是应用最为广泛的传动形式之一。齿轮传动的优点是能够传递任意两轴间的运动和动力，且结构紧凑、传动平稳、可靠，效率高，传动速度和功率范围广。

无论是普通齿轮减速机，还是行星齿轮减速机，齿轮始终是核心传动部件。齿轮的加工精度与热处理工艺，与齿轮的最终性能息息相关。

深耕齿轮传动技术10余年，这篇文章中，合纵重工SGR将全面解析齿轮的加工和热处理方法。

01 齿轮的技术要求

高质量的齿轮，在运动精度、工作平稳性、齿面接触精度和传动侧隙方面，均有一定的要求。

齿轮的运动精度指齿轮在一整转内，实际转角与理论转角的最大偏差要求，要求最大转角误差不超过一定限度，保证从动件与主动件运动协调准确；齿轮工作的平稳性反映瞬时传动比的波动程度，要求齿轮传动瞬时传动比的变化不能过大。

齿面的接触精度对啮合齿的接触部位占齿面的比例大小有特定的要求，避免局部应力集中导致早期点蚀或胶合；齿轮啮合时，非工作齿面间应具有一定间隙。

齿形的加工方案取决于齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法。

02 齿形的加工方法

齿轮齿形的加工主要分为成形法与展成法两类。

成形法指的是使用与齿槽轮廓完全一致的成形刀具直接切削出齿形。这种加工方法简单、成本低，多用于低速、低精度或大模数开式齿轮。典型工艺：铣齿、拉齿、成型磨齿。

展成法指的是基于齿轮啮合原理，刀具与工件按齿轮副的合关系作展成运动，齿形由刀具切削刃“包络”生成。这种加工方法精度高、通用性强，适用于大批量、高精度齿轮生产。典型工艺：插齿、滚齿、剃齿、磨齿和珩齿等。

03齿轮的加工工艺过程

完整的齿轮加工工艺为：坯料锻造 →热(正)→切齿一表面硬化处理(淬火、氰化、氮化)-精加工(磨齿)。

热处理工艺是决定齿轮服役寿命的关键环节。常用工艺包括：

渗碳淬火（如20CrMnTi钢）：表层高硬度（58–62 HRC），内部韧性好，适用于重载行星减速机；

碳氮共渗：在较低温度下同时渗入碳和氮，获得较深硬化层与良好耐磨性，变形小，适用于中等载荷齿轮。

感应淬火：局部硬化，变形小，适合大型齿轮；

氮化处理：变形极微，可免磨齿，但抗冲击性较弱；

调质：用于中低负荷通用齿轮。

合纵重工SGR在进行N系列行星齿轮减速机的生产时，便采用了20CrMnTi渗碳淬火 + 精密磨齿工艺，并对齿形、齿向、齿距等参数进行全检，因而，N系列行星齿轮减速机具有多齿分流荷载，运行平稳可靠，机械效率高等优点，真正实现“替代进口同类减速机”，备受客户信赖与认可。