制作齿轮需要根据具体需求选择合适的方法和材料，以下分不同场景介绍齿轮的制作步骤：
一、手工简易制作（适合模型/教学）
材料工具：硬纸板、木板、亚克力板、激光切割机/线锯、圆规、尺子
- 设计参数：
- 确定模数（m=齿距/π）
- 计算分度圆直径（d=m×齿数）
- 压力角常用20°
- 绘制齿形：
- 使用齿轮生成器软件（如Gear Generator）导出DXF图纸
- 或手工绘制渐开线齿形（需专用绘图工具）
- 加工：
- 激光切割板材
- 手工用锉刀修整毛刺
- 组装测试：
- 用轴承固定中心孔
- 涂抹润滑脂测试啮合流畅度
二、金属齿轮专业制造
工艺流程：
- 坯料制备：
- 45#钢：车削加工毛坯
- 铸铁：砂型铸造
- 粉末冶金：300MPa压力压制
- 齿形加工：
- 滚齿：单头滚刀，切削速度25m/min
- 插齿：适合内齿轮，精度可达7级
- 剃齿：表面粗糙度Ra0.8μm
- 热处理：
- 渗碳淬火：表面硬度HRC58-62
- 氮化处理：变形量＜0.02mm
- 精加工：
- 磨齿：精度可达ISO 3级
- 珩齿：修正微观几何误差
三、3D打印齿轮
技术要点：
- 材料选择：
- PLA：临时测试件
- PETG：耐磨损
- 尼龙（PA12）：工业级应用
- 设计优化：
- 齿根圆角半径≥0.4m
- 添加加强筋（厚度≈0.8倍模数）
- 收缩补偿（ABS材料放大0.6%）
- 后处理：
- 丙酮蒸气抛光（仅限ABS）
- 浸渍二硫化钼润滑剂
四、关键质量控制点
- 精度检测：
- 双啮合仪检测周节累积误差
- 三坐标测量齿形偏差
- 动平衡：
- 高速齿轮（＞3000rpm）需做动平衡G2.5级
- 噪声测试：
- 在消音室测量，A计权声压级≤68dB
五、特殊齿轮处理
- 粉末冶金齿轮：浸渍20#机油，密度需达6.8g/cm³
- 塑料齿轮：添加15%玻纤增强，模温控制在80±5℃
- 无声链条：采用圆弧齿形，传动效率可达98%
建议：小模数齿轮（m＜1）推荐使用线切割加工，尺寸精度可保证±0.005mm。批量生产时，模数＞3的齿轮建议采用滚齿+剃齿工艺，单件成本可降低40%。