齿条齿厚的转换测量与计算

在机械加工过程中,齿条的齿厚是严格控制的指标之一。通常是利用样板、正切齿厚卡尺或用万能显微镜测量。但是,样板的测量精度比较低,万能显微镜与正切齿厚卡尺又不太普及,尤其是万能显微镜。为此,笔者介绍一种以深度尺为量具,以棒、球为辅件的转化测量方法。下面,就转换测量的基本原理和有关理论叙述如下。     

精确测算斜齿轮螺旋角

斜齿轮螺旋角的测量方法多种多样,但有的方法不十分准确,对齿轮的精度和强度有很大影响。我们根据多年的工作经验,总结出一套测量与计算结合的测算方法,测算步骤如下。 1.确定法向模数m_n和法向齿形角α_R p_(bn)=πm_ncosα_n=W_(k+1)-W_k式中p_(bn)——法向基节 W_(k+1)——跨(κ+1)个齿测得的公法线长度 W_k——跨κ个齿测得的公法线长度 2.粗定分度圆柱螺旋角β sinβ=(m_nz/d_a)tgβ_a式中 z——齿轮齿数 d_a——齿顶圆直径β_a——齿顶圆螺旋角、用滚印法测得 3.确定跨齿数k tgα_t=tgα_n/cosβ     

圆弧顶面齿条的齿厚及齿槽跳动的测量

顶面成圆弧的套筒齿条(图1)的齿厚,因为很难用齿厚卡尺进行测量,所以有的在平板上用量柱通过测量M值间接测得。用此种方法多测几个齿槽,也能得出径向跳动值。但是这种测量方法所用元器件较多.测量操作麻烦,效率低。 我们设计了图2所示的测量工具,较满意地解决了圆弧顶面齿条的齿厚及齿槽跳动的测量。该测量工具的量柱转动测量砧2上的量柱(未画出)素线与测微螺杆3的测量面平行,并可在一个平面内任意转动,测量时量柱和测量面能分别与齿条的齿槽和测量基准面(线)保持良好的接触。 制造此测量工具时,首先根据M值和齿条的参数,选用适当规格的外…     

奇数齿斜齿圆柱齿轮的量柱测量法

渐开线圆柱齿轮通常以测量公法线长度W或量柱测量距M来控制其齿厚。当斜齿轮的齿宽小于W.sinβb(βb为基圆螺旋角)时,因无法测量W而采用测量M值法。对于偶数齿斜齿轮来说: M=2r_M+d_P (1)式中:r_M——量柱中心至齿轮中心的距离, d_P——量柱直径(也可以是量球直径)。对于奇数齿斜齿轮通常有: M=2r_Mcos(90°/Z)+d_P (2)式中:Z——齿轮齿数。应该指出:上式只适用于使用两个处在同一齿轮端截面上的量球作测量,而不适用于以两根量柱作测量。本文将介绍奇数齿斜齿轮的量柱测量法。     

加工大模数人字齿轮刀具的设计

1引言在高吨位、重型锻压机床中,大模数人字(斜)齿轮(模数M10～20,螺旋角一般为30°)是较关键的部件。用于加工该齿轮齿形的刀具通常被称为斜齿梳齿刀(以下均称为斜齿梳齿刀)。刀具的切削原理实际上是由渐开线齿轮与齿条啮合原理衍变而来的。图1所示是齿轮端面与斜齿梳齿刀工作面S的啮合情况。在切削过程中,齿条相当于斜齿梳齿刀,斜齿梳齿刀的结构如图2所示。图3是斜齿梳齿刀的齿形,图中由s1、s2、s3……s8围成的截面S是计算斜齿梳齿刀其它参数的基准,在该平面内,齿轮与梳齿刀的模数M、压力角α(通常标准压力角为20°)相等。在切削过程中,…     

圆柱齿轮跨齿数n的简便计算

高精度小模数圆柱齿轮,在分度圆压力角αf=20°时,模数小于0.5mm的齿轮,一般都用M值尺寸的测量来反应齿厚偏差,这种测量方法,测量结果精确,数据稳定,不受齿顶圆误差、孔径误差、齿圈跳动等的影响,测量方便,     

用普通车床加工小模数齿条

一般情况下,齿条是在铣床或齿条铣齿机上加工完成的。但是,象模数m=1mm、宽W=15mm,厚s=20mm,长l>1000mm的小模数细长齿条,若用上述机床加工则效率较低,而用普通车床(如CW6160)加工,工效可大大提高,现介绍如下。1.理论根据因为蜗杆在其轴截面上的图形近似于齿条,若在加工时将车刀刀刃放在蜗杆齿面的法向位置上,则加工出来的蜗杆在法向剖面n—n内齿形为直线(见图1),这与齿条齿形相同。为此,我们采用了加工模数蜗杆的刀具刀尖宽度(牙形角Zα=40°)和挂轮等原理及方法来加工齿条。     

小模数蜗杆齿厚的测量

小模数蜗杆一般是指模数小于1mm的蜗杆。小模数蜗杆的轴向齿距较小,要测量其法向齿厚就比较困难。为此,常用量棒置于齿槽中来测量跨棒距M。但在M值测量中,查不到有关尺寸偏差M,故本文就此作主要讨论。一、S和d的计算蜗杆齿厚减薄量为S,与其相应的分度圆直径变动量为d。 (1)关于蜗杆齿厚减薄量中的上、下偏差一般在图纸上都予以注明。例如:有一蜗杆轴向模数m=0.5、头数k=1、分度圆直径d=8.5、蜗轮副中心距如按8-Dc级精度查有关手册,可得:蜗杆法向齿厚及其齿厚偏差S为:其中:     

跨棒距计量值的简化换算法

在加工直齿渐开线齿轮或渐开线花键轴的过程中,经常使用两个标准圆柱形量棒来测量渐开线齿轮或渐开线花键轴分度圆弧齿厚,如图所示。图中跨棒距种量值M与渐开线齿轮或花键轴(以下抗称为齿轮)分度圆弧齿厚S之间的关系如下: 偶数齿时:M=d_0/cosα_M d_p…………(1) 奇数齿时:M=d_0/cosα_M·cos(90°/Z) d_p…(2) 式中:d_0—齿轮基圆直径;d_p—标准圆柱量棒(以下简称量棒)直径,一般取d_p=1.68m_s,并取成标准值;m_s—齿轮端面模数;α_M—量棒中心所在圆上的压力角。α_M按下式计算:     

测量大齿轮的简单工具

在工厂里经常遇到大型齿轮(模数大,齿数多)的加工。在加工或检验过程中,对轮齿法向弦齿厚或固定弦齿厚的测量,通常是使用游标齿型卡尺。然而使用齿型卡尺测量时间较长、读数也很不便;尤其当模数太大,齿型卡尺测量范围受到限制而需换算为任一点齿厚和齿顶高进行测量时,更是不方便。这里介绍一种简易工具,以测量固定弦齿顶高的变动——即相当原始齿廓位移——来代替固定弦齿厚的测量。工具的结构如图1。     

阿基米德蜗杆齿厚的精密测量

齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆（ZA－worm），其端面齿廓是阿基米德螺旋线，轴向齿麻是直线。这种蜗杆齿形称为齿形A。在文献［川中，在假设蜗杆分度回柱上轴向齿槽宽ex等于轴向齿厚sx的条件下，导出由分度圆直径小计算直接测量值M的精确公式。本文用导出与蜗杆螺旋面处处距离恒等于量针半径R的等距曲面方程的方法，建立蜗杯精密跨线测量的数学模型，给出直接测量值M和间接测量值——轴向齿厚Sx之间进行正运算和逆运算的精确公式。其推导过程如下。在下图所示的坐标系中：OZ轴为格杆中心线。OX轴过齿槽中点。点AL、点儿为分度回柱与…     

用齿厚卡尺测算渐开线外齿直齿轮基节

本文所介绍的方法适用于直齿圆柱齿轮,直齿渐开线花键以及直齿锥齿轮。 我曾在《上海机械》(《机械制造》原名)1962年第7期上发表过“用标准圆棒测算渐开线圆柱直齿轮基节的方法”一文。其中介绍,使用两种不同直径的圆棒,通过测量圆棒中心至齿轮中心的距离,计算出其基节,从而确定被测齿轮或渐开线花键的模数和压力角。有时,在测算齿全岛较短的渐开线花键的基节时,要选用两种不同直径而又适用的圆棒也会感到很不方便。为此,本文介绍另一种使用万能量具的简易测算方法。即,齿厚卡尺测量出两组弦齿高、弦齿厚的值,另外再测量出其齿顶圆半径,以此可计算出基节。该方法也适用于对直齿锥齿轮的近似测算。     

关于齿轮的公差(一)

齿条的基本齿型和工作齿形 (根据一九四九年重型机械制造工业部提出的 OCT草案,代替 OCT 3058—45) 本标准(根据草案)适用於各种渐开线齿轮和模数大於1公厘的齿轮(蜗轮与螺旋伞齿轮除外)。 齿条的基本齿型 1.齿条的基本齿型(图1)决定於下列各变数: ( 1)啮合深度 h3=2m,m=模数; (2)在啮合深度范围内基本齿型的齿形为直线; (3)节线(平分啮合深度的直线〕上的齿厚等於齿间距; (4)基本齿型的侧面角(压力角〕α3=20°; (5)径向馀隙C=0.25m。 注:在特殊情况下,允许应用短齿齿型,啮合深度h3=1.6m;短齿齿型的径向馀隙C= 0.38m 2.齿条的基本齿型…     

铣削棘齿的查表计算法

铣削棘轮轮齿的加工方法,与前角大于零的圆盘刀坯开齿方法相同。因为棘齿的齿槽角一般为60°,故使用60°单角铣刀来铣齿极为方便(图1)。铣齿时须将铣刀端面与工件中心偏过一个距离S,铣齿深度靠工作台升高量H来保证。由图1可知,偏移量S和工作台升高量H的计算公式为(单位均为mm):S=(1/2)De sinα,De=mz (1)H=(1/2)De(1-Cosα) h′(2)式中:De为棘轮外径[mm];m为模数;z为齿数;α为棘轮的齿偏角;h′为棘轮的齿槽深[mm]。     

齿轮测量中测头直径的精确计算

圆柱直齿轮的单项测量中,齿圈径向跳动量和齿厚的测量,常求助于圆棒测头或圆球测头,测头应在分度圆处与齿廓接触。测头直径的选择与计算,在一些书刊中说得很含糊,甚至有差错,现推荐计算方法如下:对于标准圆柱直齿轮,从图1中可求得测头直径d_p应为:d_p=(mzsin90°/z)/(cos(α_0 90°/z))(1)由上式可知:当齿数z无限增加时,图1即变成图2所示的齿条,于是测头直径为:d_p=mx/2cosα_0 (2)式中:m为模数;α_0为齿形角;z为齿数。     

在滚齿机上测斜齿轮齿厚的方法

测圆柱齿轮的齿厚常用四种办法:分度圆弦齿厚、固定弦齿厚、公法线长度以及用圆棒或钢球测量。公法线长度的测量最简单、可靠,现场有一把卡尺即可,但有些斜齿轮却不能用。因为测量螺旋齿轮的公法线长度必须在齿轮的法向截面,要求有足够的宽度,就是齿宽 b 应满足下列条件 b≥L sinβ否则卡尺脚将超出齿轮外面(图1),难以测量。     

直圆锥齿轮齿厚测量值的修正方法

对于直圆锥齿轮(包括圆柱齿轮)齿厚，通常是根据加工图纸上所标明的齿厚值作为合格产品的测定值。但如果实际加工后齿顶圆直径Da'(或齿顶倒角圆直径D倒角’)和理论值Da(或D倒角)之间的误差大，就会造成返修或报废。现将怎样通过修正弦齿厚测量值进行补救的方法作以简述。     

机床齿条的齿厚极限偏差的确定

齿条是机械传动中的一个重要传动件之一。通过齿条副的啮合运动可以把直线运动变为回转运动,或把回转运动变为直线运动。因此,这种传动在机床上使用较普遍。 1991年,我厂根据部机床司和全国金属切削机床标准化技术委员会的指示,对JB/GQ1070—85《机床圆柱齿轮副侧隙和齿轮齿厚偏差》(以下简称侧隙标准)行业内部标准进行清理整顿时,许多厂家来函问起齿条的齿厚极限偏差应如何确定,是否可以参照侧隙标准执行。本文想就此问题作一说明,供各位在贯彻GB10096—88《齿条精度》时参考。 一、机床齿条副侧隙的给定 GB10096第8.1条规定:齿条副的侧隙要求,应根据工作条件用最大极限侧隙J_((?)max)和最小极限侧隙J_(nmax)来规定: 机床行业的侧隙标准,对圆柱齿轮传动给出了四种(b、c、d、e)侧隙种类。侧隙标准在机床行业使用多年之后,我们向行业内近60家企业发函征求意见,一致反映四种侧隙完全满足了行业内齿轮的需要(仅有一家企业认为侧隙标准推荐选用c种侧隙不能满足要求,他们采用b种侧隙)。     

三齿齿轮齿厚的测量

齿轮加工时通常采用测量齿轮的公法线长度Wk、跨棒距M来间接控制齿轮的齿厚。我厂为客户设计、加工的某种齿轮,如图1所示,其齿数仅为三齿。在加工时曾遇到一个难题,即如何控制该齿轮的齿厚。     

计算渐开线花键M值的简易公式

测量渐开线花键齿厚和齿形误差时，是采用二组直径不同的量棒，分别放在齿高的1／3、2／3Th处测量，其测量值M的计算依次采用如下～组公式（具体推导见文献［1］、［2］：式中db——基圆直径d1、a1、S1——齿形上任一点处的直径、压力角、齿厚ω1——齿形上任一点处齿槽中心半角d、a、S——分度圆直径、压力角、齿厚Z——花键的齿数a’——量律中心所在假想渐开线上的该点处的压力角上述公式推导过程复杂，其中有的尚需专门推导’，设计、测量时计算工作量大，小数点后往往需保留较多位数，且中间变量较多，测量准确度较低。本上用一部几…