工艺装配齿轮传动

1、齿轮传动一、齿轮传动概述齿轮传动是由齿轮副组成的传递运动和力的一套装置，它是机械传动中应用最广的一种传动形式。齿轮传动的优缺点如下：优点： 适用的圆周速度和功率范围广；效率较高，一般 为0.940.99；传动比准确；寿命较长；工作可靠性较高；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。缺点： 要求较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜远距离两轴之间的传动。 二、齿轮传动的基本要求(1)传动要平稳。要求齿轮在传动过程中，任何瞬间的传动比保持恒定不变，这样可以保持传动的平稳性，避免或减少传动中的噪声、冲击和振动。 (2)承载能力强。要求齿轮尺寸小、质量轻，而受载荷的能力大，也就要求强度高，

2、耐磨性好，寿命长。三、齿轮传动的种类1、按两轮轴几何特性可分为： 圆柱齿轮传动:两轴线相互平行。圆锥齿轮传动:两轴线相交。螺旋齿轮传动:两轴线交错在空间既不平行也不相交。 2、按轮齿形状可分为:直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿传动3、按齿轮啮合形式可分为:外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动四、渐开线标准直齿圆柱齿轮部分名称和基本尺寸（一） 渐开线概述1、渐开线定义：当一根直线BK在一圆周上作纯滚动时（如上图所示）此直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。2、渐开线特性：1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长；2)渐开线上任意点的法线恒切于基圆；3)渐开线愈靠近基

3、圆部分，曲率半径愈小；4)渐开线的形状取决于基圆大小；5)基圆内无渐开线。3、渐开线齿廓的啮合特性1)能保持传动比的恒定。渐开线齿轮的传动比等于主动轮和从动轮基圆半径的反比。由于两啮合齿轮的基圆半径是定值，所以，渐开线齿轮传动的传动比能保持恒定不变。2)具有传动的可分离性。由于齿轮传动的传动比只与两轮基圆半径有关，与两轮中心距无关，所以，传动比大小不受两轮安装时中心距误差的影响，这一啮合特性称为齿轮传动的可分离性。3)齿廓间具有相对滑动。在传动力的作用下，这种滑动必然引起齿轮的磨损。4、渐开线齿轮啮合的必要条件1)两齿轮的模数相等。2)两齿轮的分度圆压力角相等。3)斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角相等

4、且方向相反。4)为保证传动的连续性，任何时刻至少应有一对齿啮合。（二）直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号齿顶圆：过齿轮各轮齿顶端的圆，其直径用 da 表示。齿根圆：过齿轮各齿槽底部的圆，其直径用 df 表示。齿厚：在任意圆周上轮齿两侧间的弧长，用 s表示。齿宽：沿齿轮轴线量得齿轮的宽度用 b 表示。齿槽宽：在任意圆周上相邻两齿空间部分的弧长，用e表示。 分度圆：对标准齿轮来说，齿厚与齿槽宽相等的那个圆称为分度圆，直径用 d 表示。分度圆上的齿厚和齿槽宽分别用 s 和 e 表示，即se。 周节或齿距：相邻两齿在分度圆上对应点间的弧长，用 p 表示，pse。（三）直齿圆柱齿轮的基本参数决定齿轮尺寸和齿

5、形的基本参数有5个： 齿轮的模数 m 压力角a 齿数 z 齿顶高系数ha* 顶隙系数c* 以上5个参数，除齿数 z 外均已标准化了。1、模数m分度圆上的周节 p 对 p 的比值称为模数，用m（mm）表示，即： m= p/p 模数是齿轮几何尺寸计算的基础。显然，m越大，则 p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯曲能力也越高。 我国已规定了标准模数系列。 2压力角a渐开线上某点的法线（压力方向线）与该点速度方向所夹的锐角a K称为该点的压力角。 我国标准规定分度圆上齿廊的压力角a20°。以后凡是不加指明，压力角都是指分度圆上的标准压力角a。3齿顶高系数ha*和顶隙系数c*全齿高：为齿顶高与齿根高

6、之和，即h= ha+hf。顶隙：当齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆与配对齿轮的齿根圆的径向距离，用 c 表示，c= hf-ha。c的存在可避免一个轮的齿顶与另一轮的齿底相碰并可储存润滑油。如果用模数来表示，则齿顶高和齿根高可分别写为： ha= ha*m（338） hf=(ha*+ c*)m式中：ha*、 c*-分别称为齿顶高系数和顶隙系数，对于圆柱齿轮，标准齿顶高系数ha*=1、齿顶间隙系数c*=0.2 。（四）标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系模数、压力角、齿顶高系数及顶隙系数均取标准值，分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有： sep/2=mp/2分度圆直径d、齿顶圆直径

7、da 和齿根圆直径df的计算式为： d =zmda =d+2ha=2ha*+z df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式如下图：五、齿轮传动的装配（一）齿轮传动机构的装配技术要求1. 齿轮孔与轴的配合要适当，能满足使用要求。空套齿轮在 轴上不得有晃动现象；滑移齿轮不应有咬死或阻滞现象； 固定齿轮不得有偏心或歪斜现象。 2. 保证齿轮有准确的安装中心距和适当的齿侧间隙。齿侧间隙系指齿轮副非工作表面法线方向距离。侧隙过小，齿轮 传动不灵活，热胀时易卡齿，加剧磨损；侧隙过大，则易 产生冲击，振动。 3. 保证齿面有一定的接触面积和正确的接触位置。4. 进行必要

8、的平衡试验。（二）圆柱齿轮机构的装配 圆柱齿轮装配一般分两步进行：先把齿轮装在铀上，再把齿轮轴部件装入箱体。1、齿轮与轴的装配：在轴上空套或滑移的齿轮： 一般与轴为间隙配合，装配精度主要取决于零件本身的加工精度，这类齿轮装配较方便，注意检查轴、孔尺寸。在轴上固定的齿轮， 与铀的配合多为过渡配合，有少量的过盈。如过盈量不大时用手工工具敲击装入，过盈量较大时可用压力机压装；过盈量很大的齿轮则需采用液压套合的装配方法。压装齿轮时要尽量避免齿轮偏心、歪斜和端面末紧贴铀肩等安装误差，如上图所示。齿轮在轴上装好后，对精度要求高应检查齿轮径向跳动量和端面跳动量，检查径向圆跳动误差的方法如下图所示，在齿轮旋转

9、一周内，百分表的最大与最小读数之差，就是齿轮分度圆上的径向圆跳动误差。齿轮端面圆跳动误差如下图所示，在齿轮旋转一周范围内，百分表的最大与最小读数之差即为齿轮端面圆跳动误差。2.齿轮装入箱体齿轮啮合质量的好坏，除了齿轮本身的制造精度外，箱体孔的尺寸精度，形位精度也对其有直接的影响，所以在齿轮轴组件装入箱体前，应对箱体进行检查。装前对箱体检查包括：孔距 相互啮合的对齿轮的安装中心距是影响其齿侧间隙的主要因素，应在规定的公差范围内。孔距检查方法如下图.用游标卡尺分别测得，然后计算出中心距 用游标卡尺测量.孔系（轴系） 平行度检验：孔系平行度影响齿轮的啮合位置和面积，检验方法如下图所示。分别测出心棒两

10、端尺寸L1和L2，就是两空轴线的平行度误差值。用游标卡尺和心棒测量轴线与基面距离尺寸精度和平行度检验检验方法如下图所示，箱体用等高垫块支承在平板上，心棒与孔紧密配合，用高度尺测量心棒两端尺寸h1和h2，则轴线与基面的距离：孔轴线与基面距离和平行度检验平行度误差为： =h1-h2 注：平行度误差太大时，可用刮削基面的方法纠正孔中心线与端面垂直度检验如下图所示。左图是将带圆盘的专用心棒插入孔中，用涂色法或塞尺检查孔中心线与端面的垂直度。右图是用心棒和百分表检查，心棒转动一周读数最大与最小值之差，即为端面对孔中心线的垂直度误差。如发现误差超过规定值，可用刮削端面方法纠正。孔中心线同轴度检验专用心棒检

11、验如上图a为成批生产时，用专用心棒进行检验若心棒能自由地推入几个孔中，即表明孔同轴度合格。用百分表及心棒检验上图所示为用百分表心棒检验转动心棒一周内，百分表最大读数与最小读数之差的一半即为同轴度误差值。六、齿轮轮齿的失效形式 齿轮最重要的部分为轮齿。轮齿失效形式主要有四种： 轮齿折断；齿面磨损；齿面点蚀；齿面胶合1轮齿折断由于轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，因此，轮齿折断一般发生在齿根部分。 若轮齿单侧工作时，根部弯曲应力一侧为拉伸，另一侧为压缩，轮齿脱离啮合后，弯曲应力为零。因此，在载荷的多次重复作用下，弯曲应力超过弯曲持久极限时，齿根部分将产生疲劳裂纹。裂纹的逐渐扩展，最终将引

12、起断齿，这种折断称为疲劳折断。 轮齿因短时过载或冲击过载而引起的突然折断，称为过载折断。用淬火钢或铸铁等脆性材料制成的齿轮，容易发生这种断齿。 2齿面磨损齿面磨损的原因：灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损。 齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状（如左图所示）使运转中产生冲击和噪声。3齿面点蚀轮齿工作时，其工作表面产生的接触压应力由零增加到一最大值，即齿面接触应力是按脉动循环变化的。在过高的接触应力的多次重复作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑，即疲劳点蚀。如继续发展会导致轮齿啮合情况恶化而报废。 实践表明，疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处。如下图所示。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点