工藝裝配齒輪傳動

1、齒輪傳動一、齒輪傳動概述齒輪傳動是由齒輪副組成的傳遞運(yùn)動和力的一套裝置，它是機(jī)械傳動中應(yīng)用最廣的一 種傳動形式。齒輪傳動的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：適用的圓周速度和功率范圍廣；效率較高，一般為0.940.99 ;傳動比準(zhǔn)確;壽命較長；工作可靠性較高；可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳 動。缺點(diǎn)：要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動。二、齒輪傳動的基本要求(1) 傳動要平穩(wěn)。要求齒輪在傳動過程中，任何瞬間的傳動比保持恒定不變，這樣可以 保持傳動的平穩(wěn)性，避免或減少傳動中的噪聲、沖擊和振動。(2) 承載能力強(qiáng)。要求齒輪尺寸小、質(zhì)量輕，而受載荷的能力大，也就要求強(qiáng)度高

2、， 耐磨性好，壽命長。三、齒輪傳動的種類1、按兩輪軸幾何特性可分為： 圓柱齒輪傳動 : 兩軸線相互平行。 圓錐齒輪傳動 :兩軸線相交。 螺旋齒輪傳動 : 兩軸線交錯(cuò)在空間既不平行也不相交。2 、按輪齒形狀可分為 : 直齒圓柱齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪傳動 人字齒圓柱齒傳動直齒齒輪傳動斜齒齒輪傳動人字齒輪傳動3、按齒輪嚙合形式可分為 外嚙合齒輪傳動 內(nèi)嚙合齒輪傳動 齒輪齒條傳動外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪部分名稱和基本尺寸（一）漸開線概述1、漸開線定義：當(dāng)一根直線BK在一圓周上作純滾動時(shí)（如上圖所示）此直線上任意一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。2、漸開線特性：

3、1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；2）漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；3）漸開線愈靠近基圓部分，曲率半徑愈??；4）漸開線的形狀取決于基圓大?。?）基圓內(nèi)無漸開線。3、漸開線齒廓的嚙合特性1）能保持傳動比的恒定。漸開線齒輪的傳動比等于主動輪和從動輪基圓半徑的反比。 由于兩嚙合齒輪的基圓半徑是定值，所以，漸開線齒輪傳動的傳動比能保持恒定不變。2）具有傳動的可分離性。由于齒輪傳動的傳動比只與兩輪基圓半徑有關(guān)，與兩輪中心 距無關(guān)，所以，傳動比大小不受兩輪安裝時(shí)中心距誤差的影響，這一嚙合特性稱為齒 輪傳動的可分離性。3）齒廓間具有相對滑動。在傳動力的作用下，這種滑動必然引起齒輪的磨損。4

4、、漸開線齒輪嚙合的必要條件 1）兩齒輪的模數(shù)相等。2）兩齒輪的分度圓壓力角相等。3）斜齒圓柱齒輪傳動，螺旋角相等且方向相反。4）為保證傳動的連續(xù)性，任何時(shí)刻至少應(yīng)有一對齒嚙合齒槽寛總周節(jié)£齒廉曲面（二）直齒圓柱齒輪各部分的名稱及符號齒頂圓：過齒輪各輪齒頂端的圓，其直徑用da表示齒根圓：過齒輪各齒槽底部的圓，其直徑用df表示齒厚：在任意圓周上輪齒兩側(cè)間的弧長，用s表示。齒寬：沿齒輪軸線量得齒輪的寬度用b表示齒槽寬：在任意圓周上相鄰兩齒空間部分的弧長，用e表示。分度圓：對標(biāo)準(zhǔn)齒輪來說，齒厚與齒槽寬相等的那個(gè)圓稱為分度圓，直徑用d表示分度圓上的齒厚和齒槽寬分別用 s和e表示，即s = e。

5、周節(jié)或齒距：相鄰兩齒在分度圓上對應(yīng)點(diǎn)間的弧長， 用p表示，p = s+ e。（三）直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)決定齒輪尺寸和齒形的基本參數(shù)有 5個(gè)： 齒輪的模數(shù)m 壓力角a 齒數(shù)z 齒頂高系數(shù)ha* 頂隙系數(shù)c*以上5個(gè)參數(shù)，除齒數(shù)z外均已標(biāo)準(zhǔn)化了。1、模數(shù)m分度圓上的周節(jié)p對p的比值稱為模數(shù)，用 m （mm ）表示，即：m= p/p模數(shù)是齒輪幾何尺寸計(jì)算的基礎(chǔ)。顯然，m越大，則p越大，輪齒就越大，輪齒的抗彎曲能力也越高。我國已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。第一系列第二系列1 1.25 1 5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 )6 20 25 32 40 501.75 2.25 2.75 (3.2

6、5) 15 (3.7S) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 1418 22 2H (30)36452 壓力角a漸開線上某點(diǎn)的法線（壓力方向線）與該點(diǎn)速度方向所夾的銳角 a K稱為該點(diǎn)的壓力 角。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分度圓上齒廊的壓力角a = 20 °以后凡是不加指明，壓力角都是指分度圓上的標(biāo)準(zhǔn)壓力角a。3 齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*全齒高：為齒頂高與齒根高之和，即h= ha+h f。頂隙：當(dāng)齒輪嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪的齒頂圓與配對齒輪的齒根圓的徑向距離，用c表示,c= hf-ha 。c的存在可避免一個(gè)輪的齒頂與另一輪的齒底相碰并可儲存潤滑油。如果用模數(shù)來表 示，則齒頂咼和齒根咼可分

7、別寫為：(3 38 )ha= ha *m hf=(ha *+ c *)m式中：ha*、c*-分別稱為齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，對于圓柱齒輪，標(biāo)準(zhǔn)齒頂高系數(shù) ha*=1 、齒頂間隙系數(shù)c*=0.2。（四）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸關(guān)系 模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)均取標(biāo)準(zhǔn)值，分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒 輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。因此，對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪有：s = e = p/2=mp/2分度圓直徑d、齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df的計(jì)算式為：d =zmda =d+2h a=2h a*+Zdf=d-2h f=（z-2h a*-2c * ）m標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式如下圖:名稱氏號汁簿公式；I|hQ

8、= hjtt = w歯很高h(yuǎn)f = 3； 4= 1 25jwh巾蘭也i 4粉-2防= 2.25mddmzSB 1db=d coso1吿頂圓頁徑£邊"+ 2 婦4時(shí)報(bào)圜E徑4嚴(yán)-旳=盹-頁亠2齒距pp = m齒序SJ-耐2 2pm =1 za<? = *（坨十dj二號31十為）五、齒輪傳動的裝配（一）齒輪傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求1. 齒輪孔與軸的配合要適當(dāng)，能滿足使用要求?？仗X輪在軸上不得有晃動現(xiàn)象；滑移齒輪不應(yīng)有咬死或阻滯現(xiàn)象；固定齒輪不得有偏心或歪斜現(xiàn)象。2. 保證齒輪有準(zhǔn)確的安裝中心距和適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙。齒側(cè)間隙系指齒輪副非工作表面法線方向距離。側(cè)隙過小，齒輪傳動不

9、靈活，熱脹時(shí)易卡齒，加劇磨損；側(cè)隙過大,則易產(chǎn)生沖擊，振動。3. 保證齒面有一定的接觸面積和正確的接觸位置。4. 進(jìn)行必要的平衡試驗(yàn)。（二）圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的裝配圓柱齒輪裝配一般分兩步進(jìn)行：先把齒輪裝在鈾上，再把齒輪軸部件裝入箱體。1、齒輪與軸的裝配：在軸上空套或滑移的齒輪：一般與軸為間隙配合，裝配精度主要取決于零件本身的加工精度，這類齒輪裝配較方便，注意檢查軸、孔尺寸。齒輪在軸上的突裝謠差a）齒輪偏心b）齒輪歪斜C）齒輪端面未緊貼軸肩在軸上固定的齒輪， 與鈾的配合多為過渡配合，有少量的過盈。如過盈量不大時(shí).用 手工工具敲擊裝入，過盈量較大時(shí)可用壓力機(jī)壓裝；過盈量很大的齒輪則需采用液壓 套合的裝配

10、方法。壓裝齒輪時(shí)要盡量避免齒輪偏心、歪斜和端面末緊貼鈾肩等安裝誤 差，如上圖所示。齒輪在軸上裝好后，對精度要求高應(yīng)檢查齒輪徑向跳動量和端面跳動量，檢查徑向圓 跳動誤差的方法如下圖所示，在齒輪旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)，百分表的最大與最小讀數(shù)之差，就 是齒輪分度圓上的徑向圓跳動誤差。齒輪端面圓跳動誤差如下圖所示，在齒輪旋轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，百分表的最大與最小讀數(shù) 之差即為齒輪端面圓跳動誤差。2.齒輪裝入箱體齒輪嚙合質(zhì)量的好壞，除了齒輪本身的制造精度外，箱體孔的尺寸精度，形位精度也 對其有直接的影響，所以在齒輪軸組件裝入箱體前，應(yīng)對箱體進(jìn)行檢查。裝前對箱體 檢查包括： 孔距 相互嚙合的一對齒輪的安裝中心距是影響其齒側(cè)間

11、隙的主要因素，應(yīng)在規(guī)定的公差范圍內(nèi)?？拙鄼z查方法如下圖用游標(biāo)卡尺分別測得，然后計(jì)算出中心距用游標(biāo)卡尺測量jF Jr .孔系（軸系） 平行度檢驗(yàn)：孔系平行度影響齒輪的嚙合位置和面積，檢驗(yàn)方法如下 圖所示。分別測出心棒兩端尺寸 L1和L2，就是兩空軸線的平行度誤差值。 軸線與基面距離尺寸精度和平行度檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法如下圖所示，箱體用等高墊塊支承在平板上，心棒與孔緊密配合，用高度尺 測量心棒兩端尺寸hl和h2，則軸線與基面的距離：孔軸線與基面距離和平行度檢驗(yàn)+ h2 d2 ?平行度誤差為：Hh1-h2 注：平行度誤差太大時(shí)，可用刮削基面的方法糾正 孔中心線與端面垂直度檢驗(yàn) 如下圖所示。左圖是將帶圓盤的專

12、用心棒插入孔中，用涂色法或塞尺檢查孔中心線與 端面的垂直度。右圖是用心棒和百分表檢查，心棒轉(zhuǎn)動一周讀數(shù)最大與最小值之差， 即為端面對孔中心線的垂直度誤差。如發(fā)現(xiàn)誤差超過規(guī)定值，可用刮削端面方法糾正孔中心線同軸度檢驗(yàn)專用心棒檢驗(yàn) 如上圖a為成批生產(chǎn)時(shí)，用專用心棒進(jìn)行檢驗(yàn)若心棒能自由地推入幾個(gè)孔中，即表明 孔同軸度合格。hi用百分表及心棒檢驗(yàn)上圖所示為用百分表心棒檢驗(yàn)轉(zhuǎn)動心棒一周內(nèi)，百分表最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差的一 半即為同軸度誤差值。六、齒輪輪齒的失效形式 齒輪最重要的部分為輪齒。輪齒失效形式主要有四種: 輪齒折斷；齒面磨損； 齒面點(diǎn)蝕；齒面膠合1 .輪齒折斷由于輪齒受力時(shí)齒根彎曲應(yīng)力最大，而且

13、有應(yīng)力集中，因此，輪齒折斷一般發(fā)生在齒 根部分。若輪齒單側(cè)工作時(shí)，根部彎曲應(yīng)力一側(cè)為拉伸，另一側(cè)為壓縮，輪齒脫離嚙合后， 彎曲應(yīng)力為零。因此，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過彎曲持久極限時(shí)，齒 根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋的逐漸擴(kuò)展，最終將引起斷齒，這種折斷稱為疲勞折斷。輪齒因短時(shí)過載或沖擊過載而引起的突然折斷，稱為過載折斷。用淬火鋼或鑄鐵 等脆性材料制成的齒輪，容易發(fā)生這種斷齒。2 .齒面磨損 齒面磨損的原因: 灰砂、硬屑粒等進(jìn)入齒面間而引起的磨粒性磨損。 齒面互相摩擦而產(chǎn)生的跑合性磨損。 磨損后齒廓失去正確形狀（如左圖所示）使運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生沖擊和噪聲。齒面磨損3 .齒面點(diǎn)蝕 輪齒工作時(shí)，其工作表面產(chǎn)生的接觸壓應(yīng)力由零增加到一最大值，即齒面接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。在過高的接觸應(yīng)力的多次重復(fù)作用下，齒面表層就會產(chǎn)生 細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴(kuò)展使齒面的金屬微粒剝落下來而形成凹坑，即疲勞點(diǎn) 蝕。如繼續(xù)發(fā)展會導(dǎo)致輪齒嚙合情況惡化而報(bào)廢。實(shí)踐表明，疲勞點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。如下圖所示。齒面抗點(diǎn)蝕能力 主要與