弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算
弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算
零部件加工部 麻俊方
弧齿锥齿轮具有承载能力高、运转平稳、噪音低等特点,在汽车行业中得到了广泛的应用。通常由一对弧齿锥齿轮组成汽车驱动桥主减速器的主要传动机构。弧齿锥齿轮的设计与测绘计算均比较复杂,下面仅介绍几种主要参数的测绘计算方法。
1.轴交角
一对弧齿锥齿轮副的住从动齿轮中心轴线交于一点。轴线间的交角∑可成任意角度,但在绝大多数汽车驱动桥上,主减速齿轮副都采用90°相交的布置。
2.齿制
渐开线锥齿轮的齿制很多, 多达40多种, 我国常用的齿制有Gleason(格利森)制、Oerlikon(奥利康) 制、Kingelnberg(克林贝格)制三种。其中应用最广泛也是最常见到的是Gleason(格利森)制弧齿锥齿轮。不同的齿制,对应不同的参数计算方法与计算公式,在测量齿轮时一定要注意区分。
3.模数
弧齿锥齿轮模数是一个变值,由大端向小端与锥距成比例缩小,通常以大端面模数来计算。GB12368-90规定了锥齿轮大端端面模数,其中以≥1为例,有1、
1.125、1.375、1.5、1.75、2等等。但是所测量的齿轮模数不一定为整数,也不一定符合标准模数系列。对于模数的测绘与计算,有以下方式: ⒈ 由测量的锥距R ,可初步估算锥齿轮的大端模数。
因为,于是便可确定锥齿轮大端模数。然后实测齿高h(用深度尺来测量) 加以复核。对于等顶隙收缩齿(格里森制) ,齿顶高系数=0.85,顶隙系数C *=0.188,则齿高h=(2+C*)m 。
由此得出模数m=h(2+C*) ,进而复核模数m s 。
⒉ 测量出锥齿轮的周节t ,根据公式来进行计算,这种方法要求测量数据准确无误,且被测绘齿轮无磨损现象。
⒊ 由齿顶圆直径反求模数。首先测绘出齿顶圆的直径尺寸,利用齿顶圆计算公式,然后反求模数。所使用的反求公式为
4.由刀顶距的数值计算模数。
弧齿锥齿轮铣刀盘的刀顶距。
式中-大端模数的估算数值;
;
b-齿宽。
,也可由相应的设计手册直接查阅到。
计算出的根据标准刀号进行圆整.然后在反算出模数,此时的为手册中的标准数值。
4. 分锥角与变位系数
根据大、小齿轮的齿数z 1、z 2来确定分锥角。
当∑=90°时,δ1=arctanz1/z 2,δ2=∑-δ1=90°-δ1。
∑
∑>90°时,,δ2=∑-δ1。
锥齿轮的变位可分为径向变位(齿高变位) 和切向变位(齿厚变位), 径向变位系数x 和切向变位系数x t ,可根据小齿轮齿数z 1和齿数比u=z1/z 2值, 查阅相关
变位系数表格得到。
5. 锥距R 的测量
如图1所示, 在原来安装位置或配对模拟位置时, 可成功地用卡钳直接量出2R ' , 对单个锥齿轮, 可用一对直尺竖立在顶锥面上, 从两钢尺交叉点到大端背锥读出R ' 来。测量时应注意直尺通过锥齿轮回转轴线. 若锥齿轮大端倒角, 则应在大端补齐成尖角后测量。
成对测量,则R=R' (R' 为实测值)。
单个锥齿轮测量时,对于收缩齿则有R=R' ;
对于等高齿则有R=R' -h/2.15cotδ
式中h-齿高,δ-分锥角
6. 齿顶圆直径d a 的测量
偶数齿时,,为实测值;
奇数齿时,,
若奇数齿齿轮带内孔时,则式中;
为内孔孔径,为孔壁至齿顶圆间的距离。
齿顶圆直径,。
式中,,,
与分别为小齿轮与大齿轮径向变位系数。
若计算值与实际测量值相一致,则测绘到此为止。若不一致,则应计及变位系数,加以调整,直到完全一致为止。大多数等顶隙收缩齿采用高度变位,即=。
7. 齿宽中点螺旋角βm 的测量
对于收缩齿弧齿锥齿轮βm 的测量:做顶锥锥面约1/6印迹图(如图2)。以齿
顶圆上3点a 、b 、c ,作出中心点及半径。再选择一印记较清晰的齿线打短b 、中点M 、小端d3点作圆,得圆心D ,用量角器量出∠MD 值。读数精确至1°。则有=90°-∠MD 。大多数等顶隙收缩齿(格里森制)βm =35°。
在图2的齿线图上,作z/5齿线图,然后根据大齿轮的齿根高,在齿线图上找出d 、e 点,以背锥r v 为半径作圆弧,过d 、e 点作齿廓的切线,便可求得齿形
角,通常=20°,但也有14.5°、22.5°等角度的。
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