工藝裝配齒輪傳動

1、齒輪傳動一、齒輪傳動概述齒輪傳動是由齒輪副組成的傳遞運動和力的一套裝置，它是機械傳動中應(yīng)用最廣的一種傳動形式。齒輪傳動的優(yōu)缺點如下：優(yōu)點： 適用的圓周速度和功率范圍廣；效率較高，一般 為0.940.99；傳動比準(zhǔn)確；壽命較長；工作可靠性較高；可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動。缺點： 要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動。 二、齒輪傳動的基本要求(1)傳動要平穩(wěn)。要求齒輪在傳動過程中，任何瞬間的傳動比保持恒定不變，這樣可以保持傳動的平穩(wěn)性，避免或減少傳動中的噪聲、沖擊和振動。 (2)承載能力強。要求齒輪尺寸小、質(zhì)量輕，而受載荷的能力大，也就要求強度高，

2、耐磨性好，壽命長。三、齒輪傳動的種類1、按兩輪軸幾何特性可分為： 圓柱齒輪傳動:兩軸線相互平行。圓錐齒輪傳動:兩軸線相交。螺旋齒輪傳動:兩軸線交錯在空間既不平行也不相交。 2、按輪齒形狀可分為:直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒傳動3、按齒輪嚙合形式可分為:外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪部分名稱和基本尺寸（一） 漸開線概述1、漸開線定義：當(dāng)一根直線BK在一圓周上作純滾動時（如上圖所示）此直線上任意一點K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。2、漸開線特性：1)發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；2)漸開線上任意點的法線恒切于基圓；3)漸開線愈靠近基

3、圓部分，曲率半徑愈??；4)漸開線的形狀取決于基圓大??；5)基圓內(nèi)無漸開線。3、漸開線齒廓的嚙合特性1)能保持傳動比的恒定。漸開線齒輪的傳動比等于主動輪和從動輪基圓半徑的反比。由于兩嚙合齒輪的基圓半徑是定值，所以，漸開線齒輪傳動的傳動比能保持恒定不變。2)具有傳動的可分離性。由于齒輪傳動的傳動比只與兩輪基圓半徑有關(guān)，與兩輪中心距無關(guān)，所以，傳動比大小不受兩輪安裝時中心距誤差的影響，這一嚙合特性稱為齒輪傳動的可分離性。3)齒廓間具有相對滑動。在傳動力的作用下，這種滑動必然引起齒輪的磨損。4、漸開線齒輪嚙合的必要條件1)兩齒輪的模數(shù)相等。2)兩齒輪的分度圓壓力角相等。3)斜齒圓柱齒輪傳動，螺旋角相等

4、且方向相反。4)為保證傳動的連續(xù)性，任何時刻至少應(yīng)有一對齒嚙合。（二）直齒圓柱齒輪各部分的名稱及符號齒頂圓：過齒輪各輪齒頂端的圓，其直徑用 da 表示。齒根圓：過齒輪各齒槽底部的圓，其直徑用 df 表示。齒厚：在任意圓周上輪齒兩側(cè)間的弧長，用 s表示。齒寬：沿齒輪軸線量得齒輪的寬度用 b 表示。齒槽寬：在任意圓周上相鄰兩齒空間部分的弧長，用e表示。 分度圓：對標(biāo)準(zhǔn)齒輪來說，齒厚與齒槽寬相等的那個圓稱為分度圓，直徑用 d 表示。分度圓上的齒厚和齒槽寬分別用 s 和 e 表示，即se。 周節(jié)或齒距：相鄰兩齒在分度圓上對應(yīng)點間的弧長，用 p 表示，pse。（三）直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)決定齒輪尺寸和齒

5、形的基本參數(shù)有5個： 齒輪的模數(shù) m 壓力角a 齒數(shù) z 齒頂高系數(shù)ha* 頂隙系數(shù)c* 以上5個參數(shù)，除齒數(shù) z 外均已標(biāo)準(zhǔn)化了。1、模數(shù)m分度圓上的周節(jié) p 對 p 的比值稱為模數(shù)，用m（mm）表示，即： m= p/p 模數(shù)是齒輪幾何尺寸計算的基礎(chǔ)。顯然，m越大，則 p越大，輪齒就越大，輪齒的抗彎曲能力也越高。 我國已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。 2壓力角a漸開線上某點的法線（壓力方向線）與該點速度方向所夾的銳角a K稱為該點的壓力角。 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分度圓上齒廊的壓力角a20°。以后凡是不加指明，壓力角都是指分度圓上的標(biāo)準(zhǔn)壓力角a。3齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*全齒高：為齒頂高與齒根高

6、之和，即h= ha+hf。頂隙：當(dāng)齒輪嚙合時，一個齒輪的齒頂圓與配對齒輪的齒根圓的徑向距離，用 c 表示，c= hf-ha。c的存在可避免一個輪的齒頂與另一輪的齒底相碰并可儲存潤滑油。如果用模數(shù)來表示，則齒頂高和齒根高可分別寫為： ha= ha*m（338） hf=(ha*+ c*)m式中：ha*、 c*-分別稱為齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，對于圓柱齒輪，標(biāo)準(zhǔn)齒頂高系數(shù)ha*=1、齒頂間隙系數(shù)c*=0.2 。（四）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸關(guān)系模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)均取標(biāo)準(zhǔn)值，分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。因此，對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪有： sep/2=mp/2分度圓直徑d、齒頂圓直徑

7、da 和齒根圓直徑df的計算式為： d =zmda =d+2ha=2ha*+z df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算公式如下圖：五、齒輪傳動的裝配（一）齒輪傳動機構(gòu)的裝配技術(shù)要求1. 齒輪孔與軸的配合要適當(dāng)，能滿足使用要求。空套齒輪在 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

8、的平衡試驗。（二）圓柱齒輪機構(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，如上圖所示。齒輪在軸上裝好后，對精度要求高應(yīng)檢查齒輪徑向跳動量和端面跳動量，檢查徑向圓跳動誤差的方法如下圖所示，在齒輪旋轉(zhuǎn)

9、一周內(nèi)，百分表的最大與最小讀數(shù)之差，就是齒輪分度圓上的徑向圓跳動誤差。齒輪端面圓跳動誤差如下圖所示，在齒輪旋轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，百分表的最大與最小讀數(shù)之差即為齒輪端面圓跳動誤差。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：孔距 相互嚙合的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查方法如下圖.用游標(biāo)卡尺分別測得，然后計算出中心距 用游標(biāo)卡尺測量.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，檢驗方法如下圖所示。分別測出心棒兩

10、端尺寸L1和L2，就是兩空軸線的平行度誤差值。用游標(biāo)卡尺和心棒測量軸線與基面距離尺寸精度和平行度檢驗檢驗方法如下圖所示，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：孔軸線與基面距離和平行度檢驗平行度誤差為： =h1-h2 注：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如下圖所示。左圖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。右圖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€同軸度檢驗專用心棒檢

11、驗如上圖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。用百分表及心棒檢驗上圖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。六、齒輪輪齒的失效形式 齒輪最重要的部分為輪齒。輪齒失效形式主要有四種： 輪齒折斷；齒面磨損；齒面點蝕；齒面膠合1輪齒折斷由于輪齒受力時齒根彎曲應(yīng)力最大，而且有應(yīng)力集中，因此，輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部分。 若輪齒單側(cè)工作時，根部彎曲應(yīng)力一側(cè)為拉伸，另一側(cè)為壓縮，輪齒脫離嚙合后，彎曲應(yīng)力為零。因此，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過彎曲持久極限時，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋的逐漸擴展，最終將引

12、起斷齒，這種折斷稱為疲勞折斷。 輪齒因短時過載或沖擊過載而引起的突然折斷，稱為過載折斷。用淬火鋼或鑄鐵等脆性材料制成的齒輪，容易發(fā)生這種斷齒。 2齒面磨損齒面磨損的原因：灰砂、硬屑粒等進(jìn)入齒面間而引起的磨粒性磨損。 齒面互相摩擦而產(chǎn)生的跑合性磨損。磨損后齒廓失去正確形狀（如左圖所示）使運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生沖擊和噪聲。3齒面點蝕輪齒工作時，其工作表面產(chǎn)生的接觸壓應(yīng)力由零增加到一最大值，即齒面接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。在過高的接觸應(yīng)力的多次重復(fù)作用下，齒面表層就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴展使齒面的金屬微粒剝落下來而形成凹坑，即疲勞點蝕。如繼續(xù)發(fā)展會導(dǎo)致輪齒嚙合情況惡化而報廢。 實踐表明，疲勞點蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。如下圖所示。齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，抗點