直齒圓柱齒輪和斜齒輪測(cè)繪方法研究

陳銀升

摘 要：直齒圓柱齒輪和斜齒輪是實(shí)際應(yīng)用中最為常見的齒輪，在長(zhǎng)期使用的過程中受到各種因素的影響，致使齒輪失效。齒輪的測(cè)繪工作是比較復(fù)雜，需要掌握基本測(cè)繪儀器的操作方法和與齒輪測(cè)繪相關(guān)的內(nèi)容。本文主要結(jié)合萬能工具顯微鏡對(duì)直齒圓柱齒輪和斜齒輪的測(cè)繪進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：直齒圓柱齒輪；斜齒輪；測(cè)繪方法；萬能工具顯微鏡；研究

萬能工具顯微鏡同其他的測(cè)量?jī)x器不同，他是一種光學(xué)機(jī)械式兩坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器，通常用來精密機(jī)械零件的長(zhǎng)度、角度和螺紋等，在測(cè)量的過程中主要采用影響法和軸切法。其長(zhǎng)度測(cè)量讀數(shù)可精確到微米，角度測(cè)量讀數(shù)可精確到分。齒輪在生產(chǎn)的過程中需要保障其加工精度，采用萬能工具顯微鏡能夠保障齒輪各個(gè)尺寸的精度，進(jìn)而生產(chǎn)出合格的齒輪產(chǎn)品。

1 萬能工具顯微鏡概況

由于萬能工具顯微鏡帶有輪廓目鏡、圓弧目鏡頭等多種可更換目鏡頭；具備測(cè)量刀、頂針架等多種附件；又能在儀器縱橫向甚至鉛重方向三個(gè)坐標(biāo)方向進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量，是長(zhǎng)度尺寸測(cè)量的常用儀器之一。在使用這種儀器測(cè)量的過程中需要注意目鏡和物鏡的調(diào)焦順序及被測(cè)件表面的毛刺和磕痕對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。在齒輪的加工中，齒輪的表面經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些細(xì)小的毛刺，需要事先將齒輪表面的毛刺去掉，然后再利用萬能工具顯微鏡進(jìn)行測(cè)量，這樣才能夠保障生產(chǎn)出合格的齒輪。

2 直齒圓柱齒輪的測(cè)繪方法

雖然直齒圓柱齒輪的參數(shù)和尺寸比較多，但是每種齒輪都有齒輪的標(biāo)準(zhǔn)制度。一般將齒輪的模數(shù)作為其他參數(shù)和尺寸的計(jì)算依據(jù)，所以在測(cè)繪的過程中需要準(zhǔn)確的判定齒輪模數(shù)的大小。與此同時(shí)，齒輪的壓力角也是判定齒輪齒形的基本參數(shù)，也需要準(zhǔn)確的測(cè)量出壓力角的大小。在我國(guó)齒輪的生產(chǎn)主要采用的是模數(shù)制，在實(shí)際測(cè)繪的過程中主要有以下幾種方法。

2.1 測(cè)量全齒高（h）法

采用這種方法進(jìn)行測(cè)繪的過程中，齒全高（h）可以用萬能工具顯微鏡來測(cè)量。在具體測(cè)量的過程中，如果可以通過齒輪帶孔的測(cè)量間接的求出齒全高（h），只需要測(cè)量?jī)?nèi)孔壁到齒頂和齒根的距離，內(nèi)孔到齒頂與內(nèi)孔到齒根的距離之差即為齒全高（h）。在得到齒輪的齒全高（h）后，利用相關(guān)的公式可以計(jì)算出直齒圓柱齒輪的模數(shù)和徑節(jié)。以下是計(jì)算齒輪的模數(shù)和徑節(jié)時(shí)所用到的公式。

2.2 測(cè)量齒頂圓直徑（D）法

在采用這種方法時(shí)需要首先算出齒輪的齒數(shù)z，齒輪齒頂圓直徑（D）采用萬能工具顯微鏡測(cè)量。這樣利用公式：m=D/ Z+2就能夠得出齒輪的模數(shù)。但是需要注意的是，在齒輪的齒數(shù)為偶數(shù)是才能夠直接測(cè)量。當(dāng)直齒圓柱齒輪的齒數(shù)是基數(shù)時(shí)，測(cè)量出來的尺寸并不是齒輪齒頂圓直徑（D），這個(gè)尺寸只是齒頂?shù)烬X槽兩齒面與齒頂圓交點(diǎn)的距離d。如果要得出準(zhǔn)確的齒頂圓直徑（D），就需要用上述測(cè)得的距離（d）乘以一個(gè)校正系數(shù)k（校正系數(shù)可以通過表（1）查得）。這樣齒頂圓直徑（D）就為：D=k*d。

2.3 測(cè)量中心距（A）法

在采用上述方法進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，需要按照萬能工具顯微鏡的操作方法進(jìn)行操作，同時(shí)還需要主要萬能工具顯微鏡使用的注意事項(xiàng)，這樣才能夠確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 斜齒輪的測(cè)繪方法

在斜齒輪測(cè)繪的過程中，斜齒輪齒向誤差的測(cè)量是很重要的。為了能夠確保齒輪的精度和產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，需要利用萬能工具顯微鏡對(duì)斜齒輪齒向誤差進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而保障齒輪精度。具體的測(cè)量分為以下幾個(gè)方面。

3.1 計(jì)算出導(dǎo)程（λ）

3.2 計(jì)算儀器縱向移動(dòng)距離（L）

在計(jì)算儀器縱向移動(dòng)距離時(shí)需要先求出1°的導(dǎo)程，然后再根據(jù)被測(cè)齒輪的輪寬B來計(jì)算出儀器的縱向移動(dòng)距離L。為了消除測(cè)量的誤差，所轉(zhuǎn)的度數(shù)應(yīng)當(dāng)取整數(shù)。在測(cè)量之前需要做一個(gè)專用的卡箍，這樣能夠提高測(cè)量的精度和消除分度頭的回程誤差。專用卡箍的孔隨心軸直徑一般為30mm，測(cè)量時(shí)需要先將卡箍套在心軸上，然后再將裝在心軸上的齒輪置于分度頭與頂尖之間，最后緊固好頂絲1、2、3，這樣可以使卡箍緊緊貼在分度頭的撥桿上，進(jìn)而消除分度頭的回程誤差。

3.3 求出分度頭的轉(zhuǎn)角（α）

4 結(jié)束語

對(duì)直齒圓柱齒輪和斜齒輪測(cè)繪方法研究能夠提高齒輪加工的精度和質(zhì)量，通過對(duì)測(cè)繪方法的研究還能夠解決實(shí)際生產(chǎn)中的相關(guān)問題，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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