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圆锥齿轮啮合面和齿隙的检查调整.doc

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圆锥齿轮啮合面和齿隙的检查调整.doc

1圆锥齿轮啮合面和齿隙的检查调整摘要在设备维修中,圆锥齿轮啮合面和齿隙的检查调整一直是个难题。本文通过对圆锥齿轮啮合机理的分析,找出了影响啮合面和齿隙不正确的原因,提出了检查调整圆锥齿轮啮合面和齿隙的正确方法。关键词设备圆锥齿轮啮合检查调整在设备维修过程中发现,由于受机件加工精度、磨损不均及零部件之间的相互位置误差等因素的影响,圆锥齿轮的啮合情况多种多样。下面就这一问题进行探讨。一、常见的几种啮合现象圆锥齿轮的啮合情况可归纳为以下几种情况,见图1图1圆锥齿轮印痕类型1.正确的啮合印痕(图11)2.正确的啮合印痕(总长度够,间断长度不超过要求)(图12)3.印痕总长度不够(图13)4.印痕太靠大端(图14)5.印痕太靠小端(图15)6.印痕太靠齿顶(图16)7.印痕太靠齿根(图17)8.齿形有误差(图18)。二、印痕变化机理分析2当沿轴线移动大齿轮和小齿轮时,其轴向位移量A1,A2可分成平行于节锥母线(OE)的分量B1,B2和垂直于节锥母线的分量C1,C2,矶。垂直分量表示轮齿从啮合状分开的距离平行分量表示轮齿沿节锥母线位移的距离。由于圆锥轮齿各部位的齿廓曲率(弯曲程度)不同,轮齿小端齿廓曲率比大端齿廓曲率大,垂直分量和平行分量对齿隙和啮合面的影响不同,见图2。图2圆锥齿轮啮合示意图当大齿轮沿轴线往外移动时,齿隙增大,轮齿小端齿隙比大端齿隙变化大同理,如果将大齿轮沿轴线往里移,齿隙减小,轮齿小端齿隙比大端齿隙减小得多。当大齿轮位移时,由于垂直分量C2大于平行分量B2,所以大齿轮的位移能使啮合面较明显地沿齿长方向变动。往外移时,啮合面移向轮齿大端若往里移,啮合面移向轮齿小端,见图3。图3大齿轮沿轴线移动后印痕的变化在正常情况下,圆锥齿轮副是相同齿厚的部位相啮合。当沿轴线移动齿轮时,其平行分量引起齿轮副以不同齿厚的部分相啮合(即出现齿背不齐差),因而使啮合面的位置沿齿高变动。当小齿轮由标准位置向外移动,小齿轮轮齿较薄的部分与大齿轮轮齿较厚的部分相啮合。见图4a。当转动主动齿轮时,薄齿的齿根和厚齿的齿顶接触,带动被动齿轮转动。由于薄齿周节t1小于厚齿周节t2,故在前一薄齿齿顶尚未与前一厚齿齿根接触时,下一薄齿齿根已与下一厚齿齿顶接触,并使前一对啮合齿迅速脱开。因此,啮合印痕总是留在薄齿(小齿轮)的齿根和厚齿(大齿轮)的齿顶上。当小齿轮由标准3位置向里移动,小齿轮牙齿以较厚的部分与大齿轮牙齿较薄的部分相啮合。故啮合印痕总是留在薄齿(大齿轮)的齿根和厚齿(小齿轮)的齿顶上,见图4b。图4不同周节的齿轮相啮合小齿轮位移时,平行分量B1,大于垂直分量C1,故小齿轮的位移能使啮合面的位置沿齿高发生较明显的变动。通过对圆锥齿轮啮合情况的分析可知1.大齿轮和小齿轮的轴向位移可分为平行于节锥母线和垂直于节锥母线的位移,因而会引起齿隙的不均匀变化和不同齿厚部分相啮合。移动大齿轮或小齿轮时,印痕都不会单独沿齿长或齿高移动。由于C2C1,B1B2(见图2),移动大齿轮时,啮合面沿齿长有较明显的移动,而移动小齿轮时,啮合面沿齿高的变化较明显。2.分量(B1,B2,Cl,C2)之间的比,决定于齿轮的传动比,传动比越大,分量之间的比也越大。传动比等于1,分量之间的比也等于1,此时两齿轮的位移对齿隙和啮合面的影响是一样的。三、调整通过对圆锥齿轮啮合机理的分析可知,圆锥齿轮的啮合面和齿隙是相互影响的,在检查调整时不能单一地检查调整啮合面或齿隙,而应综合检查调整,一般是先检查调整啮合面,然后检查调整齿隙。1.啮合面的调整造成圆锥齿轮啮合面和齿隙不正确的因素很多,在检查调整时,不能片面地根据圆锥齿轮的啮合原理进行调整,应考虑造成啮合面不正确的综合因素,同时结合印痕的位置、齿隙、齿轮传动比的大小和调整是否方便等进行检查调整。如果齿轮的传动比不大,且印痕的位置不完全是在齿顶、齿根或齿的一端,此时可主要考虑调整的方便性。如印痕靠近齿顶、齿根或齿的一端时,应主要根据印痕的位置来调整。4调整啮合面的一般方法若印痕在齿高上有偏差时,应考虑移动小齿轮若印痕在齿长上有偏差时,应考虑移动大齿轮。具体方法见表1。调整方法将被动齿轮移近主动齿轮,如齿轮间隙太小,可将主动齿轮移开将被动齿轮移近主动齿轮,2.齿隙的检查和调整调整好圆锥齿轮的啮合面后,要检查圆锥齿轮的齿隙。将百分表的量头触在牙齿大端的节圆处进行测量。如果齿隙不正确,要根据啮合面的实际情况,在啮合面允许变化的范围内进行调整。调整齿隙后,要检查齿背不平齐差,即配对圆锥齿轮的锥顶要重合。此要求可通过检查两圆锥齿轮大端的背锥面是否相平齐来保证。对于图1所示的第8种印痕情况,应采用研磨的方法进行排除,如果采用研磨方法无法排除时,需更换齿轮。参考文献1沈松云.工程机械底盘构造与维修[M.人民交通出版社,2002.2l李士军.机械维护修理与安装[M].化学工业出版社,2004.

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