6 齒厚彼棍、公法線長度和跨球(圓柱)尺寸的測量
測得的齒厚常被用來評價整個齒的尺寸或一個給定齒輪的全部齒尺寸灭忠。它可根據測頭接觸點間或兩條很短的接觸線間距離的少數幾次測量來計值,這些接觸點的狀誠和位置是由測量法的類型(公法線座硕、球攘体、圓柱或輪齒卡尺)以及單個要素偏差的影響來確定的。習慣上常假設整個齒輪依靠一次或兩次測量來表明其特性门痕。
控制相配齒輪的齒厚是十分重要的办轮,以保證它們在規(guī)定的側隙下運行。有些情況下困喜,由于齒頂高的變位枫欢,要在分度圓直徑d處測量齒厚不太容易,故而用一個計算式給出在任何直徑dy處齒厚s裤能,見圖16返引,推薦選取dy=d+2mnx。
圖16 齒頂高和弦齒厚
6.1齒厚的測量
用齒厚游標卡尺測齒厚
齒厚游標卡尺不能用于測量內齒輪场比。
側隙的允許偏差沒有包括在sync齒厚的公稱值內贼酵,應從公稱值減去上上偏差Esyns和下Esyni。
Esyni和Esyns應有正負號模庐。
用齒厚游標卡尺測齒的弦齒厚的優(yōu)點烛愧,是可以用一個手持的量具進行測量,攜帶方便和使用簡便是其主要優(yōu)點赖欣,見圖17屑彻。
圖17 用齒厚游標卡尺測量弦齒厚
測量弦齒厚也有其局限性粪薛,由于齒厚卡尺寸的兩個測量腿與齒面只是在其頂尖角處接觸而不是在其平面接觸,故測量必須要由有經驗的操作者進行搏恤。另一點是违寿,由于齒頂圓柱面的精確度和同心度的不確定性,以及測量標尺分辨率很差熟空,使測量不甚可靠藤巢。如果可能的話,應采用更可靠的公法線長度息罗、圓柱銷或球測量法來代替此法掂咒。
6.2 公法線長度的測量
公法線WK的長度是在基圓柱切平面(公法線平面)上跨K個齒(對外齒輪)或k個齒槽(對內齒輪)在接觸到一個齒的右齒面和另一個齒的左齒面的兩個平行平面之間測得的距離。這個距離在兩個齒廓間沿所有法線都是常數(見圖18和圖19)轴艇。
圖18 斜齒輪公法線測量
圖19 在基圓柱切平面上的公法線測量的極限尺寸
在外齒輪的實際測量時首袍,按規(guī)定作出的兩內側平行平面就是度量表面,以測量它們之間的距離碧碉。
度量表面間所跨的齒數k應這樣來選擇衰呢,即其接觸線大體上位于齒高的中間,可按下面方法來計算(圓整到最近的整數):
式中αytt αt見式9和式10毕沫。
公法線長度尺寸由下列公式給出:
Wk=mncosαn[(k-0.5)π+zinvαt+2tanαnx]……………………(29)
或 Wk=(k-1)pbn+sbn……………………(30)
測隙的允許沒有包括在Wk的公稱值內抵师,應從公稱值減去公法線長度的上Ebns和下偏差Ebni的值(見圖1)顶赎,而對內齒輪則應增大嫂焕。
a) 對外齒輪:
Wk+Ebni≤Wkactual≤Wk+Ebns……………………(32)
b) 對內齒輪:
Wk-Ebni≤Wkactual≤Wk-Ebns……………………(33)
Ebni和Ebns應有適當的正負號。
公法線測量對內斜齒輪是不適當的疯坤。另外對斜齒輪而言报慕,公法線測量受齒輪齒寬的限制,只有滿足下式條件時才可能:
或使
b>1.015Wksinβb……………………(35)
如果有齒廓或螺旋線修開压怠,公法線測量應該在未經修形的齒面部分進行眠冈。對斜齒鼓形齒,斜齒公法線中的公稱齒厚應予以修正菌瘫。對直齒鼓形齒蜗顽,應在鼓形的頂點測量。
6.3 用測定跨球(圓柱)尺寸來控制齒厚
當斜齒輪的齒寬太窄雨让,不允許作公法線測量時雇盖,可以用間接地檢測齒厚的方法忿等,即把兩個球或圓柱(銷子)置于盡可能在直徑上相對的齒槽內(圖20),然后測量跨球(圓柱)尺寸崔挖。
圖20 直齒輪的跨球(圓柱)尺寸Md
6.3.1 球或圓柱的尺寸DM
關于αyt,dyηyt和βb見式9薛匪,11,12和20荡档。
DM應根據優(yōu)先數系R40選擇較計算值大一點的直徑腥默,或選自可提供給齒輪制造商的標準圓柱銷尺寸表,例如表1俭般。參見圖21报案。
表1 標準圓柱銷的直徑 mm
2 |
2.25 |
2.5 |
2.75 |
3 |
3.25 |
3.5 |
3.75 |
4 |
4.25 |
4.5 |
5 |
5.25 |
5.5 |
6 |
6.5 |
7 |
7.5 |
8 |
9 |
10 |
10.5 |
11 |
12 |
14 |
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
25 |
28 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
- |
- |
圖21 球的尺寸
6.3.2 跨球(圓柱)尺寸Md
6.3.3 計入側隙允許偏差的跨球(圓柱)尺寸測量
Md的公稱值中不包括側隙的允許偏差,應從公稱值減去上偏差Eyns和下偏差Eyns接骄,Eyns和Eyni由下列方程式轉換(見7.2)瓢宝。
因而,跨球(圓柱)尺寸應為:
a)對外齒輪:
Md+Eyni≤Mdactual≤Md+Eyns……………………(46)
b)對內齒輪:
Md-Eyns≤Mdactual≤Md -Eyni……………………(47)
Eyni和Eyns應有正負號锈犯。
對于內斜齒輪语验,只能用球測量。常用球形測頭內徑千分表來測量献爷,測得端平面上兩個置于直徑兩端的齒槽中球之間的最小尺寸澜驮,這是真實的尺寸,當測量奇數齒的斜齒輪時惋鸥,需要考慮用適當的方法使球定位于端平面上杂穷。
6.4 用徑向綜合檢測作齒厚測量
用徑向綜合檢測測量齒厚有其優(yōu)點,測得的是功充齒厚卦绣,包括齒的所有偏差的影響耐量。如果工件的尺寸允許,所需工裝也適用滤港,則徑向綜合檢測廊蜒,即半徑方向的測量,是檢測齒厚的最好的方法溅漾。徑向綜合檢測在一次操作中對產品齒輪的每一個齒都進行了檢測山叮,比用其他方法進行多次測量要快得多。
然而,這個方法僅適用于中型和小型齒輪屁倔,因為中心距大于500mm的測試儀器是很稀少的兄渺,在特定情況下,可以在切削機床上進行測度磁揽。
應特別注意被測齒輪的安裝面寝典,以保證所進行的測試,能代表齒輪實際運行時的安裝情況伺亭。對內齒輪需要用專用的儀器或附件缅坯。
測量儀器必須經過仔細標定,特別是對小模數和高精度的齒輪呀埠。
6.5 徑向綜合嚙合測試的計算
下面的方法適用于外齒輪怠播。
必須校核測量齒輪的尺寸,以使其與產品齒輪作正確的嚙合颠请,并保證其接觸能達到齒頂附近及真實的漸開線的直徑處而不產生干涉块启。
測量齒輪通常在其上標記著檢測半徑,所謂檢測半徑誉倦,是指在此半徑處測量齒輪與標準齒輪相嚙合魔踱,該標準齒輪在分度圓直徑d2處的齒厚為:
對非標準尺寸的直齒輪,常常需要特殊的測量齒輪肿夜。斜齒輪通常需要特殊的測量齒輪桶求。
測量齒輪應該做的非常精確,因為測量齒輪的任何偏差色查,將在檢測結果中添加到產品齒輪的偏差上去薯演。
6.5.1 最大檢測半徑
最大檢測半徑是以最大實效齒厚為基礎計算的。計算方法中假設測量齒輪的誤差是極小的秧了,不會影響檢測的結果跨扮。這就需要一個十分精確的測量齒輪,特別是在測量精密齒輪時验毡。
如果兩個齒輪是緊密相嚙合衡创,它們在工作節(jié)圓上齒厚之和等于在此圓上的齒距(圓弧上度量的),另外米罚,兩個齒輪的工作節(jié)圓直徑與其齒數成正比钧汹。這些關系加上齒厚基本方程式就得聯立方程式,從它們可得到工作端面壓力角录择。
式中:sbt2——產品齒輪的最大端面基圓齒厚,mm碗降;
sbt3——測量齒輪的端面基圓齒厚,mm隘竭;
db2——產品齒輪的基圓直徑,mm;
db3——測量齒輪的基圓直徑劲吐,mm钩厕;
αwt3——緊密嚙合時端面工作壓力角,°拣九;
pbt——端面基圓齒距舌恒,mm。
αwt3也可用下式計算:
式中:Sn2——產品齒輪在分度圓直徑蓰的法向齒厚含薄,mm瞒籍;
Sn3——測量齒輪在分度圓直徑處的法向齒厚, mm谓牢;
z2——產品齒輪的齒數奇忆;
z3——測量齒輪的齒數。
產品齒輪在分度圓上的最大齒厚的尺寸巩烤,等于公稱齒厚減去齒厚上偏差享处。
所有的測量均在端平面上進行。
最大中心距值αmax(mm)可由下式計算
最大檢測半徑r2max是:
r2max=αmax-r3……………………(52)
式中:r3——測量齒輪檢測半徑铡喊,mm喝撒。
6.5.2 最小檢測半徑
圖22表明一個典型的徑向綜合嚙合檢測的圖,“最大齒輪跡線”表示一個齒輪诅岩,它有一個最大實效齒厚swtmax的齒邑蒋,對于徑向綜合嚙合測試或檢測中心距的公差帶,必須包括由徑向綜合總公差加上齒厚公差的全部偏差按厘。兩個組成部分都隨產品齒輪的尺寸和精度不同而變化医吊。
圖22 徑向綜合嚙合檢測測量齒厚
在下面求αmin的公式中,用αwt3作為最小壓力角是一個近似的方法懒棉,如時需要更為精確的結果草描,可用式49或工50和αmin重新計算,取得最后的數值策严。
式中:αmin——最小中心距穗慕;
Tswt——與測量齒輪嚙合的工作節(jié)圓直徑處的端面齒厚公差。