齿轮测绘步骤1.doc

第8章齿轮及蜗轮蜗杆的测绘

齿轮和蜗轮蜗杆结构较为复杂，因而此类零件的测绘较一般常见零件更为繁琐，是一项细致的工作。本章主要讨论我国最常用的标准直齿圆柱齿轮、标准斜齿圆柱齿轮和标准直齿圆锥齿轮以及蜗轮蜗杆的功用与结构、测绘步骤、几何参数的测量和基本参数的确定等内容。

8.1齿轮测绘概述

8.1.1齿轮的功用与结构
齿轮是组成机器的重要传动零件，其主要功用是通过平键或花键和轴类零件连接起来形成一体，再和另一个或多个齿轮相啮合，将动力和运动从一根轴上传递到另一根轴上。
齿轮是回转零件，其结构特点是直径一般大于长度，通常由外圆柱面（圆锥面）、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽及阶梯端面等组成，根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板、孔板、轮辐等结构。按结构不同齿轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式，如果齿轮和轴做在一起，则形成齿轮轴。按轮齿齿形和分布形式不同，齿轮又有多种型式，常用的标准齿轮可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮等。
8.1.2齿轮的测绘步骤
齿轮测绘是机械零部件测绘的重要组成部分，测绘前，首先要了解被测齿轮的应用场合、负荷大小、速度高低、润滑方式、材料与热处理工艺和齿面强化工艺等。因为齿轮是配对使用的，因而配对齿轮要同时测量。特别是当测绘的齿轮严重损坏时，一些参数无法直接测量得到，需要根据其啮合中心距ａ和齿数ｚ，重新设计齿形及相关参数，从这个意义上讲，齿轮测绘也是齿轮设计。
齿轮测绘主要是根据齿轮及齿轮副实物进行几何要素的测量，如齿数z，齿顶圆直径ｄa，齿根圆直径dｆ、齿全高h、公法线长度Wk、中心距a、齿宽ｂ、分度圆弦齿厚s及固定弦齿厚ｓc、齿轮副法向侧隙ｎ及螺旋角β、分锥角δ、锥距R等，经过计算和分析，推测出原设计的基本参数，如模数m、齿形角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数C*等，并据此计算出齿轮的几何尺寸，如齿顶圆直径da、分度圆直径d及齿根圆直径df等，齿轮的其它部分结构尺寸按一般测绘原则进行，以达到准确地恢复齿轮原设计的目的。
由于齿轮的特殊性，齿轮测绘有别于其它一般零件。首先，齿轮通常精度较高，测量时要选用比较精密的量具，有条件时可借助于精密仪器测量，其次，齿轮的许多参数都己标准化，测绘中必须与其标准值进行比较；再则，齿轮的许多参数都是互相关联的，必须经过计算获得。齿轮测绘的一般步骤为：
1.首先对要测绘的齿轮进行结构和工艺分析。
2.画出齿轮的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。
3.数出被测齿轮的齿数z1、z2，测量出齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿宽b、全齿高h、公法线长度L、基圆齿距Pb、中心距a、斜齿轮齿顶圆螺旋角βa、锥齿轮锥距R等。
4.计算出模数m，并根据标准模数系列选取与计算值相近的标准模数；对于斜齿轮应根据基圆齿距Pb或全齿高h计算出法面模数mn，然后根据标准模数系列选取与计算值相近的标准模数；对于锥齿轮应先根据测量值计算分锥角δ，再计算大端端面模数mt，根据计算的端面模数mt查标准模数系列表选取接近的标准值。
5.选取齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、压力角α为标准值，根据标准模数、齿数计算齿轮的其它各基本尺寸和几何尺寸。对于斜齿轮，由法面模数mn、齿顶圆螺旋角βa，计算螺旋角β，根据公式da=d+2mn，算出分度圆直径d。
6.校核中心距，由参数所计算的中心距要与实测的中心距a接近相等。对于斜齿轮要符合下列公式：

7.用类比法或检测法确定齿轮类零件的材料和热处理硬度。
8.测绘齿轮的其它部分。
9.根据使用要求，确定齿轮的精度。一般精度的齿轮，精度等级为7~9级。
10.用类比法或查资料确定配合处的尺寸公差和形位公差。
11.用粗糙度量块对比或根据各部分的配合性质确定表面粗糙度。
12.尺寸结构核对无误后，绘制零件图。
齿轮测绘是一项繁琐、复杂而细致的工作，下面仅就我国最常用的标准直齿圆柱齿轮、标准斜齿圆柱齿轮和标准直齿圆锥齿轮的测绘加以讨论。

8.2直齿圆柱齿轮的测绘

8.2.1.几何参数的测量
齿轮几何参数的测量是齿轮测绘的关键工作之一，特别是对于能够准确测量的几何参数，应力求准确，以便为准确确定其它参数提供条件。
1.齿数z和齿宽b
被测齿轮的齿数z1和z2可直接数出，齿宽可用游标卡尺测出。
2.中心距a
中心距a的测量是比较关键的，因为中心距a的测量精度将直接影响齿轮副测绘结果，所以测量时要力求准确。测量中心距时，可直接测量两齿轮轴或对应的两箱体孔间的距离，再测出轴或孔的直径，通过换算得到中心距。如图8-1所示，即用游标卡尺测量A1和A2，孔径d1和d2，然后按下式计算：
或
以上的尺寸均需反复测量，还要测出轴和箱体孔的圆度、圆柱度及轴线间的平行度，它们对换算中心距都有影响。测轴径或孔径应分别采用外径千