齒輪及蝸輪蝸桿的測繪方法.pdf

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1、齒輪及蝸輪蝸桿的測繪齒輪和蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因而此類零件的測繪較一般常見零件更為繁瑣，是一項(xiàng)細(xì)致的工作。本章主要討論我國最常用的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪以及蝸輪蝸桿的功用與結(jié)構(gòu)、測繪步驟、幾何參數(shù)的測量和基本參數(shù)的確定等內(nèi)容。8.1齒輪測繪概述8.1.1齒輪的功用與結(jié)構(gòu)齒輪是組成機(jī)器的重要傳動(dòng)零件，其主要功用是通過平鍵或花鍵和軸類零件連接起來形成一體，再和另一個(gè)或多個(gè)齒輪相嚙合，將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)從一根軸上傳遞到另一根軸上。齒輪是回轉(zhuǎn)零件，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是直徑一般大于長度，通常由外圓柱

2、面（圓錐面）、內(nèi)孔、鍵槽（花鍵槽）、輪齒、齒槽及階梯端面等組成，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，齒輪上常常還有輪緣、輪轂、腹板、孔板、輪輻等結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)不同齒輪可分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、輪輻式等多種型式，如果齒輪和軸做在一起，則形成齒輪軸。按輪齒齒形和分布形式不同，齒輪又有多種型式，常用的標(biāo)準(zhǔn)齒輪可分為直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪等。8.1.2齒輪的測繪步驟齒輪測繪是機(jī)械零部件測繪的重要組成部分，測繪前，首先要了解被測齒輪的應(yīng)用場合、負(fù)荷大小、速度高低、潤滑方式、材料與熱處理工藝和齒面強(qiáng)化工藝等。因?yàn)辇X輪是

3、配對(duì)使用的，因而配對(duì)齒輪要同時(shí)測量。特別是當(dāng)測繪的齒輪嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，一些參數(shù)無法直接測量得到，需要根據(jù)其嚙合中心距ａ和齒數(shù)ｚ，重新設(shè)計(jì)齒形及相關(guān)參數(shù)，從這個(gè)意義上講，齒輪測繪也是齒輪設(shè)計(jì)。齒輪測繪主要是根據(jù)齒輪及齒輪副實(shí)物進(jìn)行幾何要素的測量，如齒數(shù)z，齒頂圓直徑ｄa，齒根圓直徑dｆ、齒全高h(yuǎn)、公法線長度Wk、中心距a、齒寬ｂ、分度圓弦齒厚s及固定弦齒厚ｓc、齒輪副法向側(cè)隙ｎ及螺旋角β、分錐角δ、錐距R等，經(jīng)過計(jì)算和分析，推測出原設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，如模數(shù)m、齒形角α、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)C*等，并據(jù)此計(jì)算出

4、齒輪的幾何尺寸，如齒頂圓直徑da、分度圓直徑d及齒根圓直徑df等，齒輪的其它部分結(jié)構(gòu)尺寸按一般測繪原則進(jìn)行，以達(dá)到準(zhǔn)確地恢復(fù)齒輪原設(shè)計(jì)的目的。由于齒輪的特殊性，齒輪測繪有別于其它一般零件。首先，齒輪通常精度較高，測量時(shí)要選用比較精密的量具，有條件時(shí)可借助于精密儀器測量，其次，齒輪的許多參數(shù)都己標(biāo)準(zhǔn)化，測繪中必須與其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；再則，齒輪的許多參數(shù)都是互相關(guān)聯(lián)的，必須經(jīng)過計(jì)算獲得。齒輪測繪的一般步驟為：1.首先對(duì)要測繪的齒輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析。2.畫出齒輪的結(jié)構(gòu)草圖和必須的參數(shù)表，并畫出所需標(biāo)注尺寸的尺寸

5、界線及尺寸線。1303.數(shù)出被測齒輪的齒數(shù)z1、z2，測量出齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、齒寬b、全齒高h(yuǎn)、公法線長度L、基圓齒距Pb、中心距a、斜齒輪齒頂圓螺旋角βa、錐齒輪錐距R等。4.計(jì)算出模數(shù)m，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)；對(duì)于斜齒輪應(yīng)根據(jù)基圓齒距Pb或全齒高h(yuǎn)計(jì)算出法面模數(shù)mn，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)；對(duì)于錐齒輪應(yīng)先根據(jù)測量值計(jì)算分錐角δ，再計(jì)算大端端面模數(shù)mt，根據(jù)計(jì)算的端面模數(shù)mt查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表選取接近的標(biāo)準(zhǔn)值。5.選取齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c

6、*、壓力角α為標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)、齒數(shù)計(jì)算齒輪的其它各基本尺寸和幾何尺寸。對(duì)于斜齒輪，由法面模數(shù)mn、齒頂圓螺旋角βa，計(jì)算螺旋角β，根據(jù)公式da=d+2mn，算出分度圓直徑d。6.校核中心距，由參數(shù)所計(jì)算的中心距要與實(shí)測的中心距a接近相等。對(duì)于斜齒輪要符合下列公式：d1d2n1ma=+=×+(zz)12222cosb7.用類比法或檢測法確定齒輪類零件的材料和熱處理硬度。8.測繪齒輪的其它部分。9.根據(jù)使用要求，確定齒輪的精度。一般精度的齒輪，精度等級(jí)為7~9級(jí)。10.用類比法或查資料確定配合處的尺寸公差

7、和形位公差。11.用粗糙度量塊對(duì)比或根據(jù)各部分的配合性質(zhì)確定表面粗糙度。12.尺寸結(jié)構(gòu)核對(duì)無誤后，繪制零件圖。齒輪測繪是一項(xiàng)繁瑣、復(fù)雜而細(xì)致的工作，下面僅就我國最常用的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的測繪加以討論。8.2直齒圓柱齒輪的測繪8.2.1.幾何參數(shù)的測量齒輪幾何參數(shù)的測量是齒輪測繪的關(guān)鍵工作之一，特別是對(duì)于能夠準(zhǔn)確測量的幾何參數(shù)，應(yīng)力求準(zhǔn)確，以便為準(zhǔn)確確定其它參數(shù)提供條件。1.齒數(shù)z和齒寬b被測齒輪的齒數(shù)z1和z2可直接數(shù)出，齒寬可用游標(biāo)卡尺測出。2.中心距a中心距a的測量是

8、比較關(guān)鍵的，因?yàn)橹行木郺的測量精度將直接影響齒輪副測繪結(jié)果，所以測量時(shí)要力求準(zhǔn)確。測量中心距時(shí)，可直接測量兩齒輪軸或?qū)?yīng)的兩箱體孔間的距離，再測出軸或孔的直徑，通過換算得到中心距。如圖8-1所示，即用游標(biāo)卡尺測量A1和A2，孔徑d1和d2，然后按下式計(jì)算：d1+d2d1+d2a=A1+或a=A2-22131以上的尺寸均需反復(fù)測量，還要測出軸和箱體孔的圓度、圓柱度及軸線間的平行度，它們對(duì)換算中心距都有影響。測軸徑或