渐开线圆柱齿轮接触斑点的检测方法及记录结果分析

渐开线圆柱齿轮接触斑点的检测方法及记录结果分析渐开线圆柱齿轮接触斑点的检测方法及记录结果分析第一部分：齿轮接触斑点检验的目的第二部分：接触斑点的检验方法第三部分：接触斑点检测的器具与材料第四部分：静态接触斑点检验方法第五部分：记录结果分析第一部分：齿轮接触斑点检验的目的检测齿轮副在箱体内所产生的接触斑点，可以帮助我们对轮齿间载荷分布进行评估。从载荷的分布，大致分析箱体加工精度、轴承精度及齿轮加工精度。第二部分：接触斑点的检验方法接触斑点的检验方法分为静态方法和动态方法。静态方法：通过小齿轮与大齿轮之间一层薄薄的涂层转移来完成，不加载荷，一般用手转动。接触斑点检测，使一个齿轮的齿上的规定厚度的印痕涂料转移到相配齿轮的齿上，将接触斑点检测的结果与规定的斑点作比较。这规定斑点是分析想要的无载荷接触状况得出的，或按类似齿轮副的经验得出的。动态方法：需要可控制的递增适当的载荷并按照设计规定的运转速度来完成。接触斑点是靠受载区域的啮合齿面涂层被磨掉来显示的，观察和记录随着载荷增加短期转动后的斑点。典型载荷递增量为5%，25%，50%，75%，和100%。用所得到的接触斑点进行比较，以保证在规定工作条件下，观察到轮齿逐渐发展的接触面积达到设计的接触面积大小。第三部分：接触斑点检测的器具与材料清洗剂印痕的材料：红丹；专用涂料；基础颜料和油的混合物；普鲁氏蓝软膏；划线用蓝油。记录手段照相；透明胶带和白纸；画草图。标定用量具精密垫片或塞尺;千分尺。第四部分：静态接触斑点检验方法1，箱体的校正。必须保持齿轮箱尽可能高的精度放置水平，以避免因为箱体放置不平对接触斑点的影响。2，测试程序：将准备测试的齿轮用清洗剂彻底清洗，清楚任何油污和残油。然后将小齿轮的单个或更多轮齿上涂一层薄的印痕材料，使用硬毛刷操作，可以将普通的25mm宽度的油漆刷子的硬毛修剪成大约10mm长度，做成一把合适的刷子。涂层要薄而均匀，没有必要除掉所有毛刷痕迹，因为测试时这些痕迹会被抹平，涂层厚度应该在5um~15um之间。完成涂料涂刷后，操作者转动转动小齿轮，使其涂有涂料的齿轮和大齿轮相啮合，由助手在大齿轮上施加一个轻微反力矩保证接触，然后把齿轮反转到原来的位置。这个操作程序至少要在大齿轮三个等距的位置上重复地做，以显示由于摆动或其他周期性误差所产生接触斑点的变异。对齿轮副作接触斑点检验时，应注意以下几点：（1）在轻微制动下测定。既要保持齿轮相接触，又不致过载引起齿轮弹性变形而掩盖齿轮加工和安装误差。（2）评定接触斑点百分数时应以两相配齿轮所有接触面上接触面积较小的一个作为检验结果。3，接触痕迹的计算：接触痕迹的大小在齿面展开图上用百分数计算，见图1.沿尺长方向：接触痕迹的长度b”（扣除超过模数数值的断开部分c）与工件长度b'之比，即（b"-c）/b'*100%。沿齿高方向：接触痕迹的平均高度h"与工件高度h'之比，即h"/h'*100%。评定接触斑点的百分比时应注意：a，齿面工作长度b'是指配对齿轮中宽度较小着，且不记两端倒角部分；b，齿面工作高度h'是指与配对齿轮副的实际啮合线长度（即两齿顶圆所截啮合线长度）所对应的齿面高度；c，接触痕迹的长度b"按其极限位置取值，并扣除超过模数以上的中间断开部分长度c，接触痕迹的平均高度h"按包容接触痕迹的面积除以接触痕迹长度b"来计算。4，记录结果：得到的接触斑点要用照相、画草图或透明胶带记录下来。胶带是最常用的方法。使用胶带时，把胶带小心压在接触区域上，然后再小心的把它撕下来，贴在白纸上，这样接触斑点就被保存在胶带和白纸之间，胶带上应编号，以指明是哪个轮齿，齿的那一面（对于双向运转的齿轮箱），哪个是齿顶哪个是齿根4，涂层厚度的标定：为了使测试结果有意义和可再现性，印痕涂料的厚度必须控制前后一致。测定方法：用一块标准平板和精密直尺，在直尺的边上涂以印痕材料，然后将直尺的一端放在平板上，另一端放在平板上已知厚度的垫片上，观察接触线的长度。涂层的厚度等于垫片的厚度乘以接触斑点长度与直尺长度的比值。厚度δ=(L1/L)*H。第五部分：记录结果分析典型齿轮接触斑点示意图如图3~图12所示。图3正常接触图4单向角接触原因：两轴线不平行（水平方向）解决办法：1，重新检查箱体水平度；2，检查轴承是否装配到位及轴承外径是否超差严重；3，如果是圆锥滚子轴承的话要检查轴向间隙。图6偏齿顶接触原因：两轴线中心距过大或齿形不好解决措施：视具体情况处理。从侧面观察一齿顶距另一齿根的距离，如果很明显偏大，重新审查设计、加工或箱体加工。如果距离无明显异常，那就是齿形误差。视具体情况让步或者配磨。图5对角接触原因：两轴线歪斜（竖直方向）解决措施：图7中间一条线原因：齿长方向正确，有齿廓偏差，也有可能是齿顶倒角不到位。解决措施：检查倒角，根据具体宽度大小，让步使用或重新磨齿。图8偏齿根接触原因：两齿轮中心距过小或齿形不好解决措施：视具体情况处理。从侧面观察一齿顶距另一齿根的距离，如果很明显偏小，重新审查设计、加工或箱体加工。如果距离无明显异常，那就是齿形误差。视具体情况让步或者配磨。图9一面接触正常，一面接触不好。原因：两面齿向不统一解决措施：查看接触好的一面看作用面还是非作用面，如果是作用面让步使用，接触不好的一面是是工作面，视具体情况处理。

图10分散接触齿面原因：有波纹、毛刺（未磨齿软齿面）、个别硬点。解决措施：如果粗糙度确实非常差，重新磨齿；有毛刺（软齿面）的话，用800目砂纸砂光；确实个别硬点，涂料涂厚一些0.02mm左右，观察接触斑点情况，如果符合设计要气，报请设计让步使用。对于齿形（在齿形方向）中空的情况，