變位斜齒圓柱齒輪的測繪辯識及程序?qū)崿F(xiàn)

1、變位斜齒圓柱齒輪的測繪辯識及程序?qū)崿F(xiàn)錢作勤吳邦文奚敏李舒燕摘要：闡述斜齒輪測繪辯識的基本原理以及程序設(shè)計的實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：變位斜齒輪測繪程序1前言在船舶工業(yè)中齒輪是重要的基礎(chǔ)零件。齒輪傳動是傳遞機器動力和運動的一種主要形式。齒輪在工業(yè)發(fā)展中有重要的地位，被公認(rèn)為工業(yè)化的一種象征。斜齒輪圓柱齒輪是齒輪傳動中應(yīng)用較為廣泛的一種齒輪。斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪相比，在同等情況下，由于輪齒傾斜了一個角度，重合度增大，提高了齒輪的承載能力，沖擊和噪音減小，傳動平穩(wěn)。但是在變位斜齒圓柱齒輪的測繪中，不僅螺旋角的測量是比較復(fù)雜的一項工作，而且由于螺旋角與變位系數(shù)可以互相起補償作用。使得測繪后辯識齒輪主要參數(shù)的

2、工作更為復(fù)雜。如果用傳統(tǒng)的人工計算方法進行測繪辯識，就要耗費大量的時間。應(yīng)生產(chǎn)單位的要求，筆者編制了這套斜齒圓柱齒輪測繪辯識程序。2基本原理測繪斜齒圓柱齒輪時，我們規(guī)定以法面上的參數(shù)(模數(shù)mn，壓力角n,齒輪頂高系數(shù)h*an和徑向間隙系數(shù)C*n)為標(biāo)準(zhǔn)值，測量的公法線長度是法面公法線長度Wn，而計算斜齒輪的幾何尺寸是在端面(t)上進行的，用端面參數(shù)。兩者關(guān)系為：tgt=tgn/cos斜齒圓柱齒輪測繪的主要參數(shù)有：齒數(shù)Z1(Z2)；齒頂圓直徑da1(da2)；齒根圓直徑df1(df2)；用滾印法測出的螺旋角a1(a2)；跨n個齒的法面公法線長度Wn；跨n-1個齒的法面公法線長度Wn-1；中心距A

3、(對一對齒輪而言)。2.1主要參數(shù)的確定a，分度圓上的螺旋角則為*an=1C*n=0.25計算查詢模數(shù)(徑節(jié))壓力角數(shù)據(jù)庫，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，初定法面模數(shù)mn(或徑節(jié)P)。n查詢模數(shù)(徑節(jié))，壓力角數(shù)據(jù)庫、確定法面壓力角n*an、C*n再定mn(或P)、n最后確定主要參數(shù)mn(p)、n、h*an、C*n。2.2確定一對嚙合齒輪是否變位以及變位形式根據(jù)前面確定的mn、n、C*n以及初定的計算大小齒輪的端面模數(shù)mt1,mt2以及非變位嚙合中心距A0。比較mt1、mt2、A0、A若A0=A，mt1=mt2，則這對斜齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動。若A0=A,mt1mt2，則這對斜齒輪為等變位齒輪傳動(高度變位)若A

4、0A,mt1mt2，則這對斜齒輪為角度變位齒輪傳動。2.3重新確定螺旋角并給定變位系數(shù)1)若這對斜齒輪是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動或是等變位齒輪傳動，則根據(jù)中心距A=A0=A以及最終確定的法面模數(shù)mn來精確計算螺旋角2)若這對斜齒輪是角度變位齒輪傳動。則一般取前面初定的螺旋角。3)變位系數(shù)的確定。計算端面的壓力角，inv=tg-則invt=tgt-tinvt0=tgt0-t0總變位系數(shù)X:可得分配變位系數(shù)X1、X2：式中：yn中心距變動系數(shù)；n齒頂高變動系數(shù)。2.4幾何參數(shù)的核算端面模數(shù)：齒頂高：ha1,2=mn(h*an+X1,2-n)則，分度圓直徑：d1,2=Z1,2mt齒頂圓直徑：da1,2=d1,2

5、+2ha1,2嚙合角：則中心距當(dāng)量齒數(shù)：則跨齒數(shù)：取整公法線長度：W1,2=mncosn(n1，2-0.5)+ZL1,2invn+2X1,2mntgn3測繪辯識的程序?qū)崿F(xiàn)3.1程序?qū)崿F(xiàn)的有關(guān)問題處理1)建立有關(guān)主要國家的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)(徑節(jié))和壓力角的數(shù)據(jù)庫。由于各個國家所采用的齒輪嚙合制度均不相同，有的采用模數(shù)制，有的采用徑節(jié)制。齒形制也不盡相同，因此要盡可能地了解被測齒輪的生產(chǎn)國家，設(shè)備型號，生產(chǎn)廠名以及該齒輪的精度等級、材料處理、工藝等有關(guān)信息。以便更快速、準(zhǔn)確地判斷出該齒輪的主要參數(shù)。2)齒頂高系數(shù)h*an及徑向間隙系數(shù)C*n不能直接測量，但可根據(jù)間接計算判斷得出判定依據(jù)：當(dāng)2h*an+C*

6、n=2.102.40時為標(biāo)準(zhǔn)齒高；當(dāng)2h*an+C*n2.10時為短齒；當(dāng)2h*an+C*n2.40時為長齒。各國的標(biāo)準(zhǔn)齒、短齒的h*an、C*n值也不盡相同，因此也最好要了解該齒輪的生產(chǎn)國別。常見的h*an有：0.75、0.8、0.9、1.0、1.2；C*n有：0.1、0.157、0.166、0.20、0.25、0.30、0.35、0.45。建立主要國家的h*an、C*n的數(shù)據(jù)庫備查詢。3.2程序框圖根據(jù)斜齒圓柱齒輪測繪、推理、計算的原理，程序框圖設(shè)計見圖1所示。圖1程序框圖4實例驗證一鏜床主軸箱斜齒輪測量參數(shù)如下(mm)：Z1=22,da1=126.45，df1=104.05W41=54.

7、30,W31=39.51Z2=88,da2=457.25，df2=434.85W112=159.20,W102=144.50a1=15°39，a2=15°46，A=282根據(jù)編制的斜齒輪辯識程序系統(tǒng)的交互式對話窗口，輸入有關(guān)測量參數(shù)及信息后，很快就可得出主要參數(shù)的推算結(jié)果以及判斷出該對齒輪是否變位并且計算出了幾何尺寸。結(jié)論如下：這對齒輪的法面模數(shù)為，mn=5；法面壓力角為n=20；齒頂高系數(shù)為h*an=1；徑向間隙系數(shù)為C*n=0.25；螺旋角為=14°28；這對斜齒輪是角度變位齒輪傳動。幾何尺寸：端面模數(shù)當(dāng)量齒數(shù)d1=113.61,ha1=6.45,da1=126.51,ZL1=24.23，X1=0.30，W31=39.62，d2=454.43,ha2=1.50,da2=457.43,ZL2=96.92，X2=-0.69，W102=144.58n=0.01，yn=-0.40，A=281.96與實測值相吻合，判斷正確。5結(jié)束語筆者編制的變位斜齒圓柱齒輪測繪辯識程序經(jīng)生產(chǎn)單位用實測