运用3006B测量仪快速测绘齿轮的方法研究

1、    运用3006b测量仪快速测绘齿轮的方法研究    严心婷吴颂来摘要：文章从加工工艺角度出发，利用3006b测量仪对非变位斜齿圆柱齿轮齿形的测绘，阐述其原理和方法，要求根据测绘参数设计生产出来的产品同原有的产品能通用、互换，能保证其正常的使用性能。关键词：斜齿圆柱；测绘齿轮；3006b齿轮测量仪：th132 ：a ：1009-2374（2013）20-0027-021 概述在机械设备大修理或设备维修时，经常会遇到损坏了的齿轮。为新制一个同样的齿轮，通过制定研究测绘方案运用3006b齿轮测量仪测绘齿轮齿形，不仅提高了测量精度，同时也提高了企业对齿轮的

2、复制生产的效率。2 测量方案的研究2.1 基节的测量基节pbn是齿轮上相邻两轮齿同侧渐开线之间的垂直距离，也是基圆上的齿距，它是齿轮测绘工作中首先要测定的一个基本参数。采用公法线长度法测量出斜齿轮的公法线长度wk、wk+1，则法向基节pbn：pbn=wk+1-wk （1）2.2 分度圆螺旋角分的测定用滚印法求螺旋角。3 齿轮测绘实例3.1 直接测量的齿轮参数3.1.1 数出被测斜齿轮齿数为z=54，使用游标卡尺测得三组齿宽分别为：d宽1=59.98mm，d宽2=60.02mm，d宽3=60.00mm故求得平均齿宽为d宽=60mm3.1.2 观察此齿轮旋向可知为左旋。3.1.3 测得三组齿顶圆半

3、径d顶分别为：d顶1=72.042mm，d顶2=72.047mm，d顶3=72.045mm根据机床的加工精度，齿顶圆直径确定为：d顶=144.09mm。3.1.4 根据圆柱齿轮常用精度等级表可知，因为该齿轮用于工业驱动机上，并且使用高精度机床范成加工，故我们在重新设计齿轮时，明确规定其精度等级要求为6级。3.2 几个关键参数的测定3.2.1 利用公法线长度法计算被测齿轮的基节pbn。使用公法线千分尺跨齿测量，分别为7齿与6齿：w7=49.99mm，w6=42.59mm，pbn=wk-wk-1=7.40mm查得到相关接近的基节为：pbn=7.372（mn=2.540，分=22.5）；pbn=7.

4、380（mn=2.5，分=20）3.2.2 利用3006b测量仪检验并确定模数mn和压力角分。根据要求在对话框中输入相应的数据。在第一组中，输入的相应参数为：模数mn=2.540，压力角分=22.5°，齿数z=54，齿宽d宽=60，旋向为左旋，分度圆螺旋角分=13°53，齿轮精度等级6级，确定后，点击齿向按钮，生成图形如图1所示：图1 第一组参数对应齿向的初始图可以看到齿轮的实际等级大于12级，远远超过了设计要求的6级，此时我们通过调整螺旋角分至实际精度为6级，如图2所示：图2 调整后的齿向图由图2可知，调整后精度等级为10级，无法达到6级精度，偏差较大，不符合设计要求。在

5、第二组中，输入的相应参数为：模数mn=2.5，分=20°，齿数z=54，齿宽d宽=60，旋向为左旋，分度圆螺旋角分=13°53，齿轮精度等级6级，确定后，点击齿向按钮，不断调整螺旋角至实际精度等级为6级符合设计要求为止，生成齿向图形如图3所示：图3 第二组参数下生成的齿向图点击齿形按钮，在同样参数状态下，生成齿形图像，若参数合理则应符合设计精度要求，如图4所示：图4 对应参数下生成的齿形图此时精度等级为6级，符合设计要求。综上所述，两组中符合设计要求的为模数m=2.5，压力角分=20°。此时，可以根据公式算得齿顶高系数：=1.041径向间隙系数：=0.2520.2

6、5公式法计算分度圆螺旋角分cos分=可以计算出分度圆螺旋角为：分=13°56'5.83"3.3 齿轮其他参数的计算齿根圆直径d根，根据公式：求得：d根=132.84mm分度圆直径d分，根据公式：d分=求得：d分=139.09mm端面压力角t，根据公式：求得：t=20°33'21.6"基圆直径db，根据公式：db=求得：db=130.237mm齿顶高ha，根据公式：ha=f0mn求得：ha=2.5mm齿根高hf，根据公式：hf=（f0+c0）mn求得：hf=3.125mm全齿高h，根据公式：h=ha+hfh=5.625mm基圆螺旋角b，根据公式：sinb=sin分·cosnb=19°59'55.3"分度圆法向理论齿厚sn，根据公式：sn=（）mnsn=5.745mm3.4 齿轮的零件加工图图54 结语本文提供的通过利用3006b齿轮测量仪对齿轮其关键部位进行测绘、复制、再设计的方案充分考虑到了如何减少误差，同时又提供了一种快速判别出两组相近参数标准齿轮的方法，证明此方案不但能够实现齿轮的快速测绘，还能够保证在此参数基础上设计出的齿轮能够完全替代原齿轮，甚至可以通过进一步的研究实现产品的快速创新。参考文献1 王代华.大齿轮齿形误差在位测量系统的研究