機(jī)械裝配——

齒輪及蝸桿傳動部件的裝配一齒輪傳動機(jī)構(gòu)的裝配

齒輪傳動是機(jī)械中最常見的傳動方式之一，它依靠輪齒間的嚙合來傳遞運動和扭矩。齒輪傳動具有能保證準(zhǔn)確的傳動比、傳遞的功率和速度范圍大、傳動效率高、使用壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu)點，它的缺點是傳動時噪音大、易沖擊振動、不宜遠(yuǎn)距離傳動、制造成本高。齒輪傳動裝配要求1.齒輪孔與軸的配合要適當(dāng)，能滿足使用要求?？仗X輪在軸上不得有晃動現(xiàn)象；滑移齒輪不應(yīng)有咬死或阻滯現(xiàn)象；固定齒輪不得有偏心或歪斜現(xiàn)象。2.保證齒輪有準(zhǔn)確的安裝中心距和適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙。齒側(cè)間隙系指齒輪副非工作表面法線方向距離。側(cè)隙過小，齒輪傳動不靈活，熱脹時易卡齒，加劇磨損；側(cè)隙過大，則易產(chǎn)生沖擊，振動。3.保證齒面有一定的接觸面積和正確的接觸位置。4.進(jìn)行必要的平衡試驗圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的裝配

圓柱齒輪裝配一般分兩步進(jìn)行：先把齒輪裝在鈾上，再把齒輪軸部件裝入箱體。1.齒輪與軸的裝配

在軸上空套或滑移的齒輪，一般與軸為間隙配合，裝配精度主要取決于零件本身的加工精度，這類齒輪裝配較方便，注意檢查軸、孔尺寸。在軸上固定的齒輪，與鈾的配合多為過渡配合，有少量的過盈。如過盈量不大時．用手工工具敲擊裝入，過盈量較大時可用壓力機(jī)壓裝；過盈量很大的齒輪則需采用液壓套合的裝配方法。壓裝齒輪時要盡量避免齒輪偏心、歪斜和端面末緊貼鈾肩等安裝誤差a齒輪偏心b齒輪歪斜c齒輪端面未緊湊軸肩齒輪在軸上的安裝誤差2齒輪裝入箱體

齒輪嚙合質(zhì)量的好壞，除了齒輪本身的制造精度外，箱體孔的尺寸精度，形位精度也對其有直接的影響，所以在齒輪軸組件裝入箱體前，應(yīng)對箱體進(jìn)行檢查。裝前對箱體檢查包括：用游標(biāo)卡尺測量1）孔距相互嚙合的一對齒輪的安裝中心距是影響其齒側(cè)間隙的主要因素，應(yīng)在規(guī)定的公差范圍內(nèi)?？拙鄼z查方法如圖用游標(biāo)卡尺分別測得，然后計算出中心距2）孔系（軸系）平行度檢驗：孔系平行度影響齒輪的嚙合位置和面積，檢驗方法如圖所示。分別測出心棒兩端尺寸L1和L2，就是兩空軸線的平行度誤差值。用游標(biāo)卡尺和心棒測量孔軸線與基面距離和平行度檢驗3）軸線與基面距離尺寸精度和平行度檢驗檢驗方法如圖所示，箱體用等高墊塊支承在平板上，心棒與孔緊密配合，用高度尺測量心棒兩端尺寸h1和h2，則軸線與基面的距離：平行度誤差為：△=h1-h2平行度誤差太大時，可用刮削基面的方法糾正孔中心線與端面垂直度檢驗4）孔中心線與端面垂直度檢驗如圖所示。圖a是將帶圓盤的專用心棒插入孔中，用涂色法或塞尺檢查孔中心線與端面的垂直度。圖b是用心棒和百分表檢查，心棒轉(zhuǎn)動一周讀數(shù)最大與最小值之差，即為端面對孔中心線的垂直度誤差。

如發(fā)現(xiàn)誤差超過規(guī)定值，可用刮削端面方法糾正?？字行木€同軸度檢驗5）孔中心線同軸度檢驗圖a為成批生產(chǎn)時，用專用心棒進(jìn)行檢驗若心棒能自由地推入幾個孔中，即表明孔同軸度合格。圖b所示為用百分表心棒檢驗轉(zhuǎn)動心棒一周內(nèi)，百分表最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差的一半即為同軸度誤差值3齒輪嚙合質(zhì)量的檢驗

齒輪軸組件裝入箱體后，應(yīng)對齒輪嚙合質(zhì)量進(jìn)行檢驗。齒輪的嚙合質(zhì)量包括齒側(cè)間隙和接觸精度兩項。

鉛絲檢驗側(cè)隙（1）齒側(cè)間隙的檢驗尺側(cè)間隙最簡單最直觀的檢驗方法是壓鉛絲法。如圖，在齒寬兩端的齒面上，平行放兩根直徑約為尺側(cè)間隙4倍的鉛絲，轉(zhuǎn)動嚙合齒輪擠壓鉛絲，鉛絲初擠壓后最薄處的厚度尺寸就是齒側(cè)間隙。（2）接觸精度的檢驗接觸精度指接觸印痕面積大小和接觸位置，一般用涂色法檢驗。檢驗時，將紅丹粉涂在齒輪齒面上，然后轉(zhuǎn)動主動齒輪并輕微制動被動齒輪。對于雙向工作的齒輪，正反兩個方向都要進(jìn)行檢驗。齒輪上接觸印痕的面積大小，應(yīng)根據(jù)精度要求而定。一般傳動齒輪在齒廓的高度上接觸斑點不少于30%~50%，在齒廓的寬度上不少于40%~70%，其位置應(yīng)在節(jié)圓處上下對稱分布。影響接觸精度的主要因素是齒形精度制造精度及安裝精度。當(dāng)接觸位置正確而接觸面積太小時，是由于齒形誤差太大所至，應(yīng)在齒面上加研磨劑并使兩齒輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行研磨，以增加接觸面積。齒形正確而安裝有誤差造成接觸不良的原因及調(diào)整方法如圖漸開線圓柱齒輪由安裝造成接觸不良的原因及調(diào)整方法圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的裝配

裝配圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)與裝配圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)的順序相似。圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)裝配的關(guān)鍵是正確確定圓錐齒輪的兩軸夾角、軸向位置和嚙合質(zhì)量的檢測與調(diào)整。箱體檢查圓錐齒輪傳動一般是傳遞相互垂直的兩軸之間的運動。將已裝配好的兩錐齒輪軸組件裝入箱體之前，需檢驗箱體兩安裝孔軸線的垂直度和相交程度。同一平面內(nèi)垂直兩孔中心線垂直度和相交程度的檢驗圖為檢驗同一平面內(nèi)兩孔中心線垂直度和相交程度的方法。圖a為檢驗垂直度的方法，將百分表裝在心棒1上，在心棒1上裝有定位套筒，以防止心棒軸動竄動，旋轉(zhuǎn)心棒1，百分表在心棒2上L長度的兩點讀數(shù)誤差。圖b為兩孔軸線相交程度檢查。心棒1的測量端做成叉形槽。心棒2的測量端為a）檢驗垂直度b）檢驗兩孔相交程度階臺形，即為過端或止端。檢驗時，若過端能通過叉形槽，而止端不能通過，則相交程度合格，否則為超差。不在同一平面內(nèi)的兩孔中心線垂直度的檢驗

圖為不在同一平面內(nèi)的兩孔中心線垂直度的檢驗方法。箱體用千斤頂支撐在平板上，用直角尺4將心棒2調(diào)成垂直位置。此時測量心棒1對平板的平行度誤差即為兩孔垂直度誤差。在機(jī)械大修理中都要對箱體進(jìn)行檢查，一般中、小修理可不作檢查小圓錐齒輪軸向定位a）正交圓錐齒輪b）偏置圓錐齒輪2兩圓錐齒輪軸向位置的確定當(dāng)一對標(biāo)準(zhǔn)的圓錐齒輪傳動時，必須兩齒輪分度圓錐相切，錐頂重合，裝配時據(jù)此來確定小齒輪的軸向位置，即小齒輪軸向位置按安全距離（小齒輪基準(zhǔn)面到大齒輪軸線的距離）來確定。如此時大齒輪未安裝好，可用工藝軸代替，然后按測間隙要求決定大齒輪軸向位置。圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)的裝配調(diào)整

有些用背錐面作基準(zhǔn)的圓錐齒輪，裝配時將背錐面對平對齊，就可以保證兩齒輪正確的裝配位置。圓錐齒輪軸向位置確定后，一般采用改變調(diào)整墊片厚度或改變固定軸套位置等方法進(jìn)行固定。圓錐齒輪嚙合質(zhì)量的檢驗嚙合質(zhì)量的檢驗包括尺側(cè)間隙的檢驗和接觸斑點的檢驗。

1）齒測間隙的檢驗一般采用壓鉛絲法檢驗，與圓柱齒輪基本相同。

2）接觸斑點的檢驗一般采用涂色法檢驗。在無載荷時，接觸斑點應(yīng)靠近輪齒小端，滿載荷時，接觸斑點在齒高和齒寬方向不少于40%~60%（隨齒輪精度而定）。直齒圓錐齒輪涂色檢查時的各種誤差情況及調(diào)整方法如下表支持圓錐齒輪接觸斑點狀況分析及調(diào)整方法齒輪傳動機(jī)構(gòu)的修復(fù)

齒輪傳動機(jī)構(gòu)工作一段時間后，會產(chǎn)生磨損、潤滑不良或過載，使磨損加劇，齒面出現(xiàn)蝕、膠合和塑性變形，齒側(cè)間隙變大，噪音增加，傳動精度降低，嚴(yán)重時甚至發(fā)生齒輪斷裂。（1）齒輪磨損或齒輪斷裂時，應(yīng)更換新的齒輪。（2）如果小齒輪與大齒輪嚙合，一般采用小齒輪比大齒輪磨損嚴(yán)重，應(yīng)及時更換小齒輪，以免加速大齒輪磨損。（3）大模數(shù)、低轉(zhuǎn)速的齒輪，個別齒輪斷裂時，可用鑲齒法修復(fù)。（4）大型齒輪輪齒磨損嚴(yán)重時，可采用更換輪緣法修復(fù)。（5）錐齒輪因輪齒磨損或調(diào)整墊圈磨損而造成齒側(cè)間隙增大時，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時，將兩個錐齒輪沿軸向移近，使側(cè)隙減小，再選配調(diào)整墊圈厚度來固定兩齒輪的位置。二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的裝配

蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)由蝸桿、蝸輪與機(jī)架組成。一般蝸桿為主動件、蝸輪為從動件。蝸桿傳動用來傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力，一般兩軸交角為90°，如圖所示。蝸桿傳動具有自鎖性，作減速運動。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀器設(shè)備中。蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及特點作用：用于傳遞交錯軸之間的回轉(zhuǎn)運動和動力。蝸桿主動、蝸輪從動形成：若單個斜齒輪的齒數(shù)很少（如z1=1）而且β1很大時，輪齒在圓柱體上構(gòu)成多圈完整的螺旋。所得齒輪稱為:蝸桿。而嚙合件稱為:蝸輪。優(yōu)點：傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲小。分度機(jī)構(gòu)：i=1000,通常i=8~80缺點：傳動效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，成本高。蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的裝配一般情況下，裝配工作是從裝配蝸輪開始，其步驟如下：（1）組合式蝸輪應(yīng)先將齒圈壓裝在輪轂上，方法與過盈配合裝配相同，并用螺釘加以緊固。（2）將蝸輪裝在軸上，其安裝及檢驗方法與圓柱齒輪相同。（3）把蝸輪軸組件裝入箱體，然后再裝入蝸桿。一般蝸桿軸的位置由箱體孔確定，要使蝸桿軸線位于蝸輪輪齒的中間平面內(nèi)，可通過調(diào)整墊片厚度的方法，調(diào)整蝸輪的軸向位置。蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求

通常的蝸桿傳動是以蝸桿為主動件，其軸心線與蝸輪軸心線在空間交錯軸間交角為90度，裝配時應(yīng)符合以下技術(shù)要求：（1）蝸桿軸心線應(yīng)與蝸輪軸心線垂直，蝸桿軸心線應(yīng)在蝸輪輪齒的中間平面內(nèi)。（2）蝸桿與蝸輪間的中心距要準(zhǔn)確，以保證有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙和正確的接觸斑點。（3）轉(zhuǎn)動靈活。蝸輪在任意位置，旋轉(zhuǎn)蝸桿手感相同，無卡住現(xiàn)象。類型按形狀分有：按螺旋面形狀分：圓柱蝸桿環(huán)面蝸桿阿基米德蝸桿漸開線蝸桿20阿基米德螺旋線直廓20凸廓N-NI-I普通圓柱蝸桿1）阿基米德蝸桿(ZA)蝸桿齒廓特點:通過蝸桿軸線的截面上為直線齒廓；法向截面上為凸廓;垂直于軸線的剖面上齒廓為阿基米德螺旋線；車制簡單，但難于磨削，不易保證精度，用于低速、輕載或不太重要的傳動。IIdb漸開線I-I凸廓0直廓凸廓0

2)漸開線蝸桿（ZI）蝸桿可用兩把直線刀刃的車刀在車床上車制。加工時，兩把車刀的刀刃平面一上一下與基圓相切，被切出的蝸桿齒面是漸開線螺旋面，端面的齒廓為漸開線。蝸桿齒廓特點：蝸桿齒面為漸開線螺旋面，端面齒廓為漸開線蝸桿可以磨削，易保證加工精度，用于頭數(shù)較多、轉(zhuǎn)速較高和較精密的傳動。圓弧圓柱蝸桿圓弧圓柱蝸桿的齒形分為圓弧圓柱蝸桿軸向剖面為圓弧形齒廓，用車刀車削用軸向剖面為圓弧的環(huán)面砂輪，裝在蝸桿螺旋線的法面上，圓弧圓柱蝸桿與普通圓柱蝸桿的區(qū)別：接觸線vsvt1）在主剖面上蝸桿齒廓為凹弧形，與之配合的蝸輪齒廓為凸弧形；2）凹凸弧齒廓嚙合傳動，也是線接觸的嚙合傳動，接觸處的綜合曲率半徑大，承載能力高，比普通圓柱蝸桿高50%~150%；3）瞬時接觸線與滑動速度交角大，有利于嚙合面間油膜形成，摩擦小，效率高，蝸桿可磨削，精度高，用于冶金、礦山、化工、起重運輸機(jī)械。蝸桿傳動的潤滑若潤滑不良，→效率顯著降低↓→早