齿轮测量(1)
4页1、齿轮测量一、 齿轮的测量:渐开线直齿圆柱齿轮的测量:1 齿形:对电动工具而言,为影响噪音的次要指标;齿形严重超标时,会导致早期磨损加剧;该指标超标到0.03以上时,会导致音量的明显增加,但其仍属于连续及平滑的噪音,虽音调较高,但不会导致杂音。齿形超标到0.05以上时,会导致早期磨损加剧;电钻,曲线锯等小型机器的噪音指标,对齿形的敏感程度,不如电圆锯等重载机器敏感;齿形评定的时候,要根据啮合关系,确定合理的评定长度,不能从最开始的点,一直评定到最结束的点。齿形评定的分辨率要设定在0.002MM,太低的分辨率,将失去意义;齿形评定时,会分解为“形状误差”和“角度误差”,那是做工艺分析用的。验收时,看总的数值就可以了。在汽车等其他领域,在做验收时,不仅要看总的数值,还要看形状误差,通常齿面“中凹”是不允许的。我们目前还没有用到“修形齿形”。2 齿向:影响齿轮配合的侧隙;通常不导致“载荷沿齿宽方向分布不均”,而引起轮齿折断;齿向超标严重时,如0.04时,将导致啮合的齿轮没有侧向间隙,而导致剧烈连续性的尖叫。 判断齿向超标的简单方法是,如果齿向超标,则在同一轮齿上,磨合的光亮面,将分别侧重于两个
2、齿面的两端。精确的测量方法,是用万能齿轮测量机进行测量。 检查齿向时,要注意“有效齿宽”,凡是“齿向曲线”突变方向的点,就是“有效齿宽”结束的位置。 齿向误差同样也可以分离为“形状误差”和“角度误差”,同样,其更多的也是指导工艺只有精密行业与场合,才需要分别要求这两点,对电动工具而言,更多的关注“角度误差”就可以了。3 齿距:导致电动工具噪音的主要源头。该项指标的超差,会引起明显杂音(可以表现为连续性的,也可以表现为不连续性的,主要取决于超标的程度,超标越重,越表现为不连续性噪音,且伴随强烈振动)。衡量齿轮的指标有两个,一是“齿距误差”,另一个是“齿距累积误差”,其实两者是“正相关”的,通常我们以“齿距累积误差”为仲裁指标;大小齿轮的“齿距误差/齿距累积误差”,如果能够控制在国标7级,则绝不会产生杂音;8级的“齿距/齿距累积”可以勉强使用,9级以上的精度,则杂音状况就很糟糕了。小齿轮对“齿距误差/齿距累积误差”的噪音敏感程度,要远高于大齿轮的敏感程度;利用齿轮测量机,我们可以很准确地评判该项指标,如果没有齿轮测量机,则可以用“单啮仪”,“双啮仪”,“齿跳仪”来间接评判。一般而言,对于轴
3、齿等小齿轮,Fr的指标应该按照如下原则控制:电钻/冲击钻/电圆锯:Fr0.03;(这类机器的小轮转速在20000-30000RPN);曲线锯:Fr0.045;(因为曲线锯对噪音不敏感);砂带机:Fr0.05(其转速在10000RPN以下); 对于大齿轮,Fr控制在7级以下,就很好了,8级勉强使用。9级以上就很糟糕了。1 齿顶圆,齿根圆:因为电动工具的齿轮都是大变位的齿轮,所以必须控制这两个参数。但是因为制造的问题和齿轮设计齿顶间隙的问题,这两个尺寸,存在(+-0.03MM)的误差,也是可以接受得的。超得更多,就要予以注意了。2 侧隙:为了储存润滑油和补偿由于温度、弹性变形、制造误差及安装误差引起的尺寸变动,防止齿轮在长期工作过程中不被卡死,轮齿啮合必须有一定的间隙。一般控制在0.15-0.20之间。侧隙偏大,通常不会导致噪音,也不会明显降低啮合强度;通常检验时,靠控制“公法线长度”来间接控制侧隙。公法线的偏差通常在 左右,以保证合理的齿轮配合侧隙(0.12-0.20)。齿轮的安装精度越高,侧隙可以相应越小。公法线超大时,会导致轮齿偏胖,侧隙减小,会增加导致尖叫噪音的风险,和齿轮“抱死”
4、的风险,当然0.02MM以内的偏差,还不至于风险很大;公法线偏小时,不会有很多不良影响,但如果超标到0.10MM,则会降低轮齿寿命。3 齿轮的安装:6.1中心距: 对于渐开线圆柱齿轮,中心距稍微偏大,不会导致噪音,也不会导致齿面滑移,增加磨损。 通常偏大0.05MM不会有问题,但是不适合偏大0.10MM; 中心距不适合片小,否则会导致轮齿干涉,导致剧烈噪音和传动破坏。对于侧隙较大的电动工具来说,中心距偏小0.02MM,不至于带来明显破坏,但是如果超小0.05MM,则可以产生恶劣后果了。6.2平行度:两根轴线交错,将会最显著影响侧隙,容易导致挤齿尖叫;两根轴线不平行,会在一定程度上影响侧隙,引起载荷沿齿款方向不均匀;就侧隙而言,前者的影响程度为后者的2倍。7 磕伤:轮齿不能有磕伤,否则将导致剧烈的有节奏的,伴随强烈振动的杂音。一般用“双啮仪”来进行“磕伤”的挑选。二、 圆锥齿的测量:1工业界的两种测量方法:11运用计量级三坐标测量机,CNC齿轮测量中心进行测量; 用三坐标测量机进行锥齿轮的测量,仅局限于航空航天等单件小批量生产领域,在精度上能够满足要求的也只有德国ZEISS,其他三坐标测
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