课件2-2 齿轮零件修复

1、威海职业学院威海职业学院 开发团队：设备机械故障检修教学团队任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复电 邮：QQ群：2059168942011年11月 任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复 熟悉齿轮零件测绘的步骤、要点与注意事项； 掌握齿轮测绘工具的使用方法； 能够绘制齿轮零件的零件图； 掌握齿轮零件的失效形式及修复工艺； 熟悉各种修复工艺的特点和用法； 能够对给定齿轮进行失效分析和简单修复。通过本单元的学习，学生达到以下目标：通过本单元的学习，学生达到以下目标：任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复1 1、任务内容、任务内容 以数控机床进给传动齿轮为教学载体，学习如何使用典型齿轮测量工

2、具完成齿轮零件的测绘，并绘制齿轮的零件图；学习齿轮零件的失效形式及修复技术；完成给定齿轮的失效诊断与修复。2 2、实施条件、实施条件1.实训室、生产性教学工厂或校内外实训基地。2.齿轮游标卡尺、千分尺、高度尺、螺旋测微器等常用测量工具。3.齿轮零件修复所需修复器材、工具等。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识1.齿轮测绘概述齿轮传动结构任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识1.齿轮测绘概述 齿轮测绘：齿轮测绘： 根据齿轮及齿轮副实物，用必要的量具、仪器和设备等进行技术测量，并经

3、过分析计算确定出齿轮的基本参数及有关工艺等，最终绘制出齿轮的零件工作图，这个过程称之为齿轮测绘。 齿轮任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识2.齿轮测绘的一般步骤1 了解被修齿轮的名称、型号、生产国、出厂日期和生产厂家。2 初步判定齿轮类别。3 查找与主要几何要素(m、z、x)有关的资料。4 做被测齿轮精度等级、材料和热处理的分析。5 分析被测齿轮的失效原因。6 测绘、推算齿轮参数及画齿轮工作图。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识3.直齿圆柱齿轮的测绘 测绘渐开线直齿圆柱齿轮

4、的主要任务是确定基本参数m(或P)、z、ha*、C*、x。 通常情况下，见到的齿轮多为完整齿轮，整个圆周都布满了轮齿。只要数一下有多少个齿就可以确定其齿数Z。对扇形齿轮或残缺的齿轮，只有部分圆周，无法直接确定一周应有的齿数。为此，可用图解法和计算法来得到。齿数z的测量任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识不完整齿轮齿数z的确定齿数z的测量 (a) (b) (1)图解法图解法 如图 (a)所示，以齿顶圆直径画一个圆，根据扇形齿轮实有齿数多少而量取跨多少周节的弦长，见图 (b)，再以此弦长A截取圆弧，对小于A的剩余部分DF，再以一个周节的弦

5、长截取，最后即可算出齿数z。 图中，以A依次截取da为3份，剩余部分DF正好被B一次截取。设弦长A包含n个齿，则 z=3n+1。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识不完整齿轮齿数z的确定齿数z的测量 (a) (b) (2)计算法计算法 量出跨n各齿的齿顶圆弦长A，如图 (b)所示，求出N个齿所含的圆心角，再求出一周的齿数z 。 =2sin-1A/da Z=360N/任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识齿顶圆直径和齿根圆直径的测量齿顶圆直径的测量(a)偶数齿 (b)奇数齿 (c

6、)示意图 偶数齿可以直接用游标卡尺测量得到。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识齿顶圆直径和齿根圆直径的测量 奇数齿齿轮： （1）仍采用游标卡尺测量，此时测得的数值为da， da = k da（k为校正系数，查表可得）； （2）对于中间有孔的齿轮，也可用间接测量的方法，即测量内 孔直径d，内孔壁到齿顶的距离H1或内孔壁到齿根的距离H2， da = d+2 H1 ，df = d+2 H2 。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识全齿高h的测量全齿高h的测量 直接测量：直接测量：

7、如右图所示，游标卡尺直接测量，不够精确；间接测量：间接测量： 由齿顶圆直径和齿根圆直径，或内孔壁到齿顶的距离和内孔壁到齿根的距离计算得到： h = （da- df ）/2 h = H1 -H2 任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识中心距的测量中心距a的测量 测量时要力求准确，为了使测量值尽量符合实际值，还必须考虑孔的圆度、锥度及两孔轴线的平行度对中心距的影响。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识公法线长度Wk的测量齿轮公法线千分尺可用精密游标卡尺或公法线千分尺测量精密数显游标

8、卡尺任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识公法线长度Wk的测量公法线长度Wk的测量 测量时应尽可能使卡尺切于分度圆附近，避免卡尺接触齿尖或齿根圆角。测量时，如切点偏高，可减少跨测齿数k；如切点偏低，可增加跨测齿数k（可查表）。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识基圆齿距Pb的测量（1）用公法线长度测量 Pb=Wk+1-Wk （2）用标准圆棒测量 Pb b=2r=2rb b/z/z 任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识分

9、度圆弦齿厚及固定弦齿厚的测量齿厚游标卡尺 测齿厚 任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤一、齿轮零件测绘步骤一、齿轮零件测绘相关知识相关知识4.绘制齿轮工作图任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识1.齿轮的失效失效形式损 伤 特 征产 生 原 因维修方法轮齿折断整体折断一般发生在齿根，局部折断一般发生在轮齿一端齿根处弯曲应力最大且集中，载荷过分集中、多次重复作用、短期过载堆焊、局部更换、栽齿、镶齿疲劳点蚀在节线附近的下齿面上出现疲劳点蚀坑并扩展，呈贝壳状，可遍及整个齿面，噪声、磨损、动载加大，在闭式齿轮中经常发生长期受交变接触应力

10、作用，齿面接触强度和硬度不高、表面粗糙度大一些、润滑不良堆焊、更换齿轮、变位切削齿面剥落脆性材料、硬齿面齿轮在表层或次表层内产生裂纹，然后扩展，材料呈片状剥离齿面，形成剥落坑齿面受高的交变接触应力，局部过载、材料缺陷、热处理不当、粘度过低、轮齿表面质量差堆焊、更换齿轮、变位切削齿面胶合齿面金属在一定压力下直接接触发生粘着，并随相对运动从齿面上撕落，按形成条件分为热胶合和冷胶合热胶合产生高速重载，引起局部瞬时高温、导致油膜破裂、使齿面局部粘焊；冷胶合发生了低速重载、局部压力过高、油膜压溃、产生胶合更换齿轮、变位切削、加强润滑 齿面磨损轮齿接触表面沿滑动方向有均匀重叠条痕，多见于开式齿轮，导致失去

11、齿形、齿厚减薄而断齿铁屑、尘粒等进入轮齿的啮合部位引起磨粒磨损堆焊、调整换位、更好齿轮、换向、塑性变形、变位切削、加强润滑塑性变形齿面产生塑性流动，破坏了正确的齿形曲线齿轮材料较软、承受载荷较大、齿面间摩擦力较大更换齿轮、变位切削、加强润滑任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识2.齿轮的修复调整换位法 对于单向运转受力的齿轮，轮齿常为单面损坏，只要结构允许，可直接用调整换位法修复。 对于结构对称的齿轮，当单面磨损后可直接翻转180，重新安装使用，这是齿轮修复的通用办法。但是，对圆锥齿轮或具有正反转的齿轮不能采用这种方法。任务二 数控机床

12、进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识栽齿修复法 对于低速、平稳载荷且要求不高的较大齿轮，单个齿折断后可将断齿根部锉平，根据齿根高度及齿宽情况，在其上面栽上一排与齿轮材质相似的螺钉，包括钻孔、攻螺纹、拧螺钉，并以堆焊联接各螺钉，然后再按齿形样板加工出齿形。齿轮栽齿后加工任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识镶齿修复法 对于受载不大但要求较高的齿轮，单个齿折断后可用镶单个齿的方法修复。 如果齿轮有几个齿连续损坏，可用镶齿轮块的方法修复。 若多联齿轮、塔形齿轮中有个别齿轮损坏，用齿圈替代法修复。齿轮

13、镶齿修复任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识堆焊修复法齿轮堆焊修复轮齿局部堆焊：轮齿局部堆焊： 齿轮的个别齿断齿、崩牙，遭到严重损坏时，可以用电弧堆焊法进行局部堆焊。齿面多层堆焊：齿面多层堆焊： 当齿轮少数齿面磨损严重时，可用齿面多层堆焊。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识堆焊修复法齿轮堆焊修复后 堆焊后的齿轮，要经过加工处理以后才能使用，常用加工方法： 1）切削加工法； 2）磨合法任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复 1）焊前退火 2）焊前清洗 3）施焊 4）焊缝检查

14、 5）焊后机械加工与热处理 6）精加工 7）最终检查及修整步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识堆焊修复法齿轮堆焊一般工艺齿轮堆焊一般工艺任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识塑性变形修复法塑性变形法修复齿轮 1.销子 2.上模 3.下模 4.被修复的齿轮 5.导向杆 塑性变形法是用一定的模具和装置并以挤压或滚压的方法将齿轮轮缘部分的金属向齿的方向挤压，使磨损的齿加厚。 再通过机械加工铣齿，最后按规定进行热处理。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识变位切削法任

15、务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识金属涂敷法 齿面上涂以金属粉或合金粉层，然后进行热处理或者机械加工，从而使零件的原有尺寸得到恢复，并获得耐磨及其他特性的覆盖层。 对于模数较小的齿轮齿面磨损，可采用金属涂敷法。任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤二、齿轮零件修复步骤二、齿轮零件修复相关知识相关知识其他修复齿轮激光修复齿轮键槽修复任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤三、齿轮的测绘与修复步骤三、齿轮的测绘与修复组织实施组织实施组织实施 学生：学生： 根据查找资料、学习的相关知识，制订齿轮测绘与修复的方案，并根据设计的方案，分小组分别组织实施，完成给定的任务要求。 教师：教师： 组织、巡查、解答学生疑问。 任务二 数控机床进给传动齿轮的测绘与修复步骤四、总结汇报步骤四、总结汇报 对本任务的学习、完成情况和自我整体表现