漸開線直齒圓柱齒輪的測繪與參數(shù)計算

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1、梁銅毓(中國南車集團四方機車車輛廠規(guī)劃發(fā)展部山東青島266031)在設(shè)備修理過程中,更換損壞的漸開線直齒圓柱齒輪是經(jīng)常遇到的1個問題,在沒有設(shè)備的原技術(shù)資料的情況下,如何正確測量有關(guān)尺寸從而確定相關(guān)參數(shù),準(zhǔn)確繪制齒輪加工圖紙,是1個非常關(guān)鍵和重要的問題。標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪測繪過程中需要確定的幾個參數(shù)為:齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)m、齒頂圓直徑da、壓力角α、齒頂高系數(shù)h3及頂隙系數(shù)c3,對于非標(biāo)準(zhǔn)a漸開線直齒圓柱齒輪來講,還要確定齒輪的變位系數(shù)x。在多年的設(shè)備大修工作實踐中,總結(jié)出了1套齒輪測繪方法。1齒輪的齒數(shù)zz的確定通常采用數(shù)齒的方法

2、,對于齒數(shù)較多的齒輪,在數(shù)齒之前最好先做好標(biāo)記,若齒輪的齒數(shù)z<17,確定參數(shù)時,應(yīng)考慮齒輪變位的可能。2齒頂圓直徑da齒頂圓直徑da的取得,通常采用測量的方法。對于偶數(shù)齒齒輪,可用外徑千分尺或游標(biāo)卡尺直接測量出齒頂圓直徑da,如圖1所示。對于奇數(shù)齒齒輪,則需用測量與計算相結(jié)合的方法來確定齒頂圓直徑da,方法有二:因此采用了臨時改進方案:將爐前原有老式起動柜更新,其真空斷路器過電壓吸收的壓敏電阻換用電涌吸收能力強的高壓氧化鋅壓敏電阻;繼電保護方式按要求配置,但裝置元件按新系列選擇,并將5408、6416開斷(或?qū)?809、5804開斷)

3、,即不讓聯(lián)絡(luò)線進行聯(lián)絡(luò)。這樣可有效減少過電壓造成58D壓敏電阻頻繁擊穿和繼電保護裝置不可靠引起的跳閘或越級跳閘。即使故障越級跳閘至581,也不至于造成低壓聯(lián)絡(luò)線反送電至鑄造1000kVA配電變壓器再給電弧爐供電的運行狀況,縮小了事故范圍,避免造成大的設(shè)備事故。實施1a多來,因故障引起583開關(guān)跳閘的情況只有2次,引起581開關(guān)跳閘的情況未曾發(fā)生,每年可減少成本損失25萬元,效果明顯。□圖1直接測量齒頂圓直徑圖2間接測量齒頂圓直徑方法1:如圖2所示奇數(shù)齒齒輪,先用外徑千分尺或游標(biāo)卡尺測量出H和ea,然后根據(jù)(1)式計算。daeada222

4、根據(jù)勾股定理:(H-+(2)=(2)2)對上式進行計算整理可得:ea2da=H+4H???????????????????????(1)如果ea無法直接測量,可采取向齒間壓鉛塊的方法,得到兩壓痕,測量兩壓痕間的距離亦可得到ea的值。方法2:如圖2所示,用游標(biāo)卡尺先測出齒輪內(nèi)孔尺寸D,再測出該孔至任一完好齒頂?shù)木嚯xH1,則齒頂圓直徑da可用公式(2)計算。da=D+2H1??????????????????????(2)方法2適用于任意齒數(shù)齒輪的測量計算,尤其對輪齒損壞嚴(yán)重的齒輪及扇型齒輪更為適用。3齒輪的模數(shù)m、齒頂高系數(shù)h3及頂隙系數(shù)

5、c3a在確定齒輪的模數(shù)m、齒頂高系數(shù)h3及頂隙系數(shù)c3之前,應(yīng)首先確定a齒輪的制式是模數(shù)制還是徑節(jié)制(亦即通常所說的公制還是英制),然后,根據(jù)所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列進行確定和計算。我國在設(shè)備制造業(yè)中常用的是漸開線直齒圓柱齒輪(即公制齒輪)。dada確定后,就可以計算模數(shù)了。由公式da=(z+2)m,導(dǎo)出m=z+2。若得出的m值為標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值,結(jié)合測算全齒高h,若h=2.25m,則說明該齒輪為標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪,m即為所要確定的模數(shù),那么,根據(jù)資料可以確定相應(yīng)的齒頂高系數(shù)h3=1,頂隙系數(shù)c3=0.25;如果m非常接a近標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值,可

6、用標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值對其進行圓整,用圓整后的m值再測算全齒高h,若h≠2.25m,則不能確定模數(shù)m。這種情況下,該齒輪就存在2種可能性:一是該齒輪為公制短齒齒輪,二是該齒輪為變位齒輪。da先利用公式m=z+1.6,計算m的值,若m符合標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值,驗證全齒高h,若h=1.9m,則說明該齒輪為短齒制的標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪,m就是要確定的模數(shù),此時齒頂高系數(shù)h3=0.8,頂隙系數(shù)c3=013;a如果m非常接近標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值,可用標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值對其進行圓整,用圓整后的m值再測算全齒高h,若h≠1.9m,則應(yīng)考慮齒輪變位的情形了。4變位齒輪的模

7、數(shù)m及變位系數(shù)x根據(jù)變位系數(shù)x1、x2之和的數(shù)值范圍,將變位齒輪傳動類型分為3類:x1+x2=0時,稱為標(biāo)準(zhǔn)傳動或零傳動;x1+x2>0時稱為正傳動;x1+x2<0時稱為負傳動。確定變位齒輪的參數(shù)時,必須注意校核配對齒輪的相關(guān)參數(shù),否則,易造成變位系數(shù)計算不準(zhǔn)確,使齒輪傳動平穩(wěn)性受到影響,導(dǎo)致齒輪損壞。因此,首先確定兩嚙合齒輪的齒數(shù)z1、z2和測量兩嚙合齒輪的安裝中心距a,2a根據(jù)m=,計算出m并用標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)值對其進行圓整,利用確定z1+z2的模數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn)齒輪的中心距a,再根據(jù)測得的全齒高h(或用測量與計算da-df相結(jié)合的方法h=)

8、,即可確定變位系數(shù)。2-利用y=aa計算齒輪分度圓分離系數(shù)(也稱中心距變動系數(shù))y,若my=0,則說明是等移距變位齒輪傳動,即x1+x2=0,變位系數(shù)可由公式(3)計算。da1z13x1=2m--ha???