第七講齒輪測(cè)繪機(jī)械設(shè)備維修教學(xué)任務(wù)

齒輪結(jié)構(gòu)和功用，齒輪零件圖依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)判定零部件的實(shí)際狀態(tài)，確定測(cè)繪步驟齒輪參數(shù)的推算零件草圖的繪制方法重點(diǎn)難點(diǎn)齒輪的測(cè)繪方法與步驟齒輪參數(shù)的推算零件草圖的繪制方法齒輪三位實(shí)體圖圖1高速重載電力機(jī)車(chē)牽引齒輪實(shí)體圖

根據(jù)齒輪及齒輪副實(shí)物，用必要的量具、儀器和設(shè)備等進(jìn)行技術(shù)測(cè)量，并經(jīng)過(guò)分析計(jì)算確定出齒輪的基本參數(shù)及有關(guān)工藝等，最終繪制出齒輪的零件工作圖，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為齒輪測(cè)繪。從某種意義上講，齒輪測(cè)繪工作是齒輪設(shè)計(jì)工作的再現(xiàn)。

1.齒輪的概述2.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及分類(lèi)

齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)

1、按軸的相對(duì)位置：分為平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、按齒線相對(duì)齒輪體母線相對(duì)位置；分為直齒、斜齒、人字齒、曲線齒；3、按齒廓曲線：分為漸開(kāi)線齒、擺線齒、圓弧齒；4、按齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作條件：分為閉式傳動(dòng)、開(kāi)式傳動(dòng)、半開(kāi)式傳動(dòng)；5、按齒面硬度：分為軟齒面（≤350HB）、硬齒面（>350HB）；

說(shuō)明：

①平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又稱(chēng)為平面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu).

②相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為空間齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu).

③閉式傳動(dòng)的齒輪封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑良好；開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪是完全外露的，不能保證良好潤(rùn)滑；半開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪浸在油池內(nèi)，裝有防護(hù)罩，不封閉。平面齒輪傳動(dòng)(圓柱齒輪傳動(dòng))傳遞平行軸間的運(yùn)動(dòng)空間齒輪傳動(dòng)傳遞相交軸或交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)(輪齒與軸平行)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)(輪齒與軸不平行)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)

1）按傳動(dòng)軸相對(duì)位置平行軸齒輪傳動(dòng)相交軸齒輪傳動(dòng)平行軸齒輪傳動(dòng)又稱(chēng)為平面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為空間齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

3）按齒形

圓弧——承載能力較強(qiáng)

閉式——潤(rùn)滑、密封良好，—汽車(chē)、機(jī)床及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等的齒輪傳動(dòng)中

2）按工作條件開(kāi)式——適于低速及不重要的場(chǎng)合半開(kāi)式——農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械及簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備（只有簡(jiǎn)單防護(hù)罩）漸開(kāi)線——常用擺線——計(jì)時(shí)儀器外嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪斜齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪齒輪齒條傳動(dòng)直齒圓錐齒輪斜齒錐齒輪傳動(dòng)相交軸齒輪傳動(dòng)兩軸相交錯(cuò)的齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)弧面蝸桿傳動(dòng)兩軸相交錯(cuò)的齒輪機(jī)構(gòu)錐蝸桿傳動(dòng)3.漸開(kāi)線圓柱齒輪主要參數(shù)及測(cè)繪1）齒數(shù)z2）模數(shù)m3）齒頂圓直徑da4）齒根圓直徑df5）壓力角α6）齒頂高系數(shù)ha*7）頂隙系數(shù)c*8）變位系數(shù)x9）螺旋角β

(1)齒數(shù)z

齒數(shù)z的確定很簡(jiǎn)單依次數(shù)出即可。若z<17,應(yīng)該考慮齒輪的變位。

準(zhǔn)確數(shù)出齒輪齒數(shù)z,當(dāng)z為偶數(shù)時(shí),可直接用精密游標(biāo)卡尺或千分尺在不同的徑向方位上測(cè)量da

和df

幾組數(shù)據(jù),取平均值(2)齒頂圓直徑da,齒根圓直徑df的測(cè)量當(dāng)z為奇數(shù)時(shí),不能直接測(cè)出齒頂圓直徑,可先測(cè)得Da值(見(jiàn)圖),通過(guò)公式計(jì)算求得齒頂圓直徑da

為

(3)模數(shù)m和壓力角的測(cè)定公法線千分尺

公法線千分尺的測(cè)量位置

齒廓間的公法線長(zhǎng)度AB與所對(duì)的基圓上的弧長(zhǎng)A0B0長(zhǎng)度相等。卡尺跨過(guò)k個(gè)齒，測(cè)得齒廓間公法線長(zhǎng)度為Wk’，然后再跨過(guò)K+1個(gè)齒測(cè)得其長(zhǎng)度為Wk+1’

測(cè)定時(shí)使卡尺的卡腳與齒廓工作段中部附近相切，即卡腳與齒輪兩個(gè)漸開(kāi)線齒面相切在分度圓附近。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)在齒輪的不同部位測(cè)量多次，取其平均值。注意

分別用α=15°和α=20°代入求出兩個(gè)模數(shù)值,模數(shù)值最接近標(biāo)準(zhǔn)值的一組m和α即為所測(cè)齒輪的模數(shù)和壓力角。

(4)變位系數(shù)x的測(cè)定與計(jì)算

被測(cè)齒輪也許是變位齒輪,此時(shí)還需確定變位系數(shù)x

(5)齒頂高系數(shù)h*a和頂隙系數(shù)c*的測(cè)定與計(jì)算

齒根圓直徑df

可用游標(biāo)卡尺測(cè)定,僅h*a、c*未知,分別用h*a=1,c*=0.25和h*a=0.8、c*=0.3兩種標(biāo)準(zhǔn)值代入,符合上式的一組即為所求的值。

首先取出需要測(cè)量的斜齒輪采用滾印法測(cè)得斜齒輪齒頂圓的螺旋角β1。為提高滾印測(cè)量的準(zhǔn)確性,在一組滾印中測(cè)得多個(gè)齒頂圓螺旋角β1,求出它們的平均值作為該斜齒輪的齒頂圓螺旋角β1。(a)滾印法

(6)螺旋角β的測(cè)量

螺旋角的粗測(cè)量有滾印法、直接測(cè)量法、齒頂圓計(jì)算法(b)齒頂圓計(jì)算法

即根據(jù)已經(jīng)測(cè)出的齒頂圓直徑da,由公式計(jì)算出螺旋角β4、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的參數(shù)選擇

1）齒廓角α(GB/T1356-2001)一般取標(biāo)準(zhǔn)值：α=20°，特殊情況也可取大齒廓角22.5°，25°；小齒廓角14.5°，15°。

2）齒頂高系數(shù)ha*(GB/T1356-2001)

一般取標(biāo)準(zhǔn)值：ha*=1，特殊情況可取短齒高0.8（或0.9），長(zhǎng)齒高1.2

3）頂隙系數(shù)c*(GB/T1356-2001)一般取標(biāo)準(zhǔn)值：c*=0.25，對(duì)滲碳淬火磨齒的齒輪取0.4（α=20°），0.35（α=25°）

4）模數(shù)

4.1）模數(shù)m由強(qiáng)度計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定，并按GB/T1357-2008選取標(biāo)準(zhǔn)值。世界主要采用模數(shù)制國(guó)家的系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

4.2）在強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)選取較小的模數(shù)。

4.3）對(duì)軟齒面（HB≤350)的外嚙合閉式傳動(dòng)，可按下式初選模數(shù)m：m=(0.007~0.02)a

當(dāng)中心距較大、載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可取小值；否則取大值；

對(duì)硬齒面（HB>350)的外嚙合閉式傳動(dòng)，可按下式初選模數(shù)mm=(0.016~0.0315)a

高速、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、過(guò)載較小時(shí)，取小值；中速、過(guò)載大、短時(shí)間間歇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，取大值。

1）了解被修設(shè)備的名稱(chēng)、型號(hào)、生產(chǎn)國(guó)、出廠日期和生產(chǎn)廠家由于世界各國(guó)對(duì)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)制度不盡相同，即使是同一個(gè)國(guó)家，由于生產(chǎn)年代的不同或生產(chǎn)廠家的不同，所生產(chǎn)的齒輪其各參數(shù)也不相同。這就需要在齒輪測(cè)繪前首先了解該設(shè)備的生產(chǎn)國(guó)家、出廠日期和生產(chǎn)廠家，以獲得準(zhǔn)確的齒輪參數(shù)；

2）初步判定齒輪類(lèi)別知道了齒輪的生產(chǎn)國(guó)家即獲得了一定的齒輪參數(shù)，如齒形角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)等。除此之外，還需判別齒輪是否是標(biāo)準(zhǔn)齒輪、變位齒輪，或者是非標(biāo)準(zhǔn)齒輪；5、齒輪測(cè)繪（1）齒輪測(cè)繪的步驟

3）查找與主要幾何要素有關(guān)的資料翻閱傳動(dòng)部件圖、零件明細(xì)表以及零件工作圖，若已修理配換過(guò)，還應(yīng)查對(duì)修理報(bào)告等，這樣可簡(jiǎn)化和加快測(cè)繪工作的進(jìn)程，并可提高測(cè)繪