第七講齒輪測繪機(jī)械設(shè)備維修學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握齒輪的測繪方法；2.掌握齒輪的測繪步驟；3.掌握齒輪參數(shù)的推算方法；4.掌握零件草圖的繪制方法；5.培養(yǎng)實(shí)事求是、誠信為本的精神。重點(diǎn)1.齒輪的測繪方法與步驟；2.齒輪參數(shù)的推算方法；3.零件草圖及零件圖的繪制。難點(diǎn)1.齒輪參數(shù)的推算；2.零件草圖及零件圖的繪制。齒輪三位實(shí)體圖圖1高速重載電力機(jī)車牽引齒輪實(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)測量，并經(jīng)過分析計(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)過程稱之為齒輪測繪。從某種意義上講，齒輪測繪工作是齒輪設(shè)計(jì)工作的再現(xiàn)。

1.齒輪的概述2.齒輪傳動的特點(diǎn)及分類

齒輪傳動機(jī)構(gòu)的分類

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

說明：

①平行軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)又稱為平面齒輪傳動機(jī)構(gòu).

②相交軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和交錯軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為空間齒輪傳動機(jī)構(gòu).

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

1）按傳動軸相對位置平行軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動平行軸齒輪傳動又稱為平面齒輪傳動機(jī)構(gòu)

相交軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)和交錯軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為空間齒輪傳動機(jī)構(gòu)

3）按齒形

圓弧——承載能力較強(qiáng)

閉式——潤滑、密封良好，—汽車、機(jī)床及航空發(fā)動機(jī)等的齒輪傳動中

2）按工作條件開式——適于低速及不重要的場合半開式——農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械及簡單機(jī)械設(shè)備（只有簡單防護(hù)罩）漸開線——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直齒圓錐齒輪斜齒錐齒輪傳動相交軸齒輪傳動兩軸相交錯的齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿傳動交錯軸斜齒輪傳動弧面蝸桿傳動兩軸相交錯的齒輪機(jī)構(gòu)錐蝸桿傳動3.漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)及測繪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的測量當(dāng)z為奇數(shù)時(shí),不能直接測出齒頂圓直徑,可先測得Da值(見圖),通過公式計(jì)算求得齒頂圓直徑da

為

(3)模數(shù)m和壓力角的測定公法線千分尺

公法線千分尺的測量位置

齒廓間的公法線長度AB與所對的基圓上的弧長A0B0長度相等?？ǔ呖邕^k個(gè)齒，測得齒廓間公法線長度為Wk’，然后再跨過K+1個(gè)齒測得其長度為Wk+1’

測定時(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)漸開線齒面相切在分度圓附近。為了減少測量誤差，應(yīng)在齒輪的不同部位測量多次，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即為所測齒輪的模數(shù)和壓力角。

(4)變位系數(shù)x的測定與計(jì)算

被測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*的測定與計(jì)算

齒根圓直徑df

可用游標(biāo)卡尺測定,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。

首先取出需要測量的斜齒輪采用滾印法測得斜齒輪齒頂圓的螺旋角β1。為提高滾印測量的準(zhǔn)確性,在一組滾印中測得多個(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的測量

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

即根據(jù)已經(jīng)測出的齒頂圓直徑da,由公式計(jì)算出螺旋角β4、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的參數(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）對軟齒面（HB≤350)的外嚙合閉式傳動，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；

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

高速、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、過載較小時(shí)，取小值；中速、過載大、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、型號、生產(chǎn)國、出廠日期和生產(chǎn)廠家由于世界各國對齒輪的標(biāo)準(zhǔn)制度不盡相同，即使是同一個(gè)國家，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。這就需要在齒輪測繪前首先了解該設(shè)備的生產(chǎn)國家、出廠日期和生產(chǎn)廠家，以獲得準(zhǔn)確的齒輪參數(shù)；

2）初步判定齒輪類別知道了齒輪的生產(chǎn)國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、齒輪測繪（1）齒輪測繪的步驟

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