细高齿测绘方法
细高齿测量方法
一、概述
细高齿是指采用了大齿顶高系数(1.3以上)、小压力角,以获得高齿轮重合度(2以上),而达到降低噪声的效果。同时,高重合度使载荷分布更均匀,齿根弯曲疲劳强度得到提高,可以采用更小的模数(可达到粗齿的0.6~0.7倍)。不采用标准模数、齿高系数、压力角。
表1 国标中的模数系列
国标中的压力角为20°,齿顶高系数为1,顶隙系数为0.25;短
齿的齿顶高系数和顶隙系数为0.8和0.3。 细高齿具有以下优点:
(1)高齿轮重合度,有力的降低齿轮的啮合噪声。 (2)提高齿轮的齿根疲劳强度,增强齿轮承载能力。
二、法士特变速箱齿轮(细高齿)标准
1. 法士特细高齿技术
法士特引进的是美国伊顿公司的福勒变速箱(eaton fuller ),故其所采用的细高齿齿轮技术应为美标英制。
2. 美标英制齿轮
美标英制齿轮与模数制不同,采用径节制。径节制以径节为基本参数(与模数类似),计算获得其他齿轮参数。 Dp :diametral pitch Dc :circular pitch(齿距) Dp* Dc=π(即3.1416)各参数是以Dp 为基本参数的。
径节制转化为模数制:
m=p/π= Dc/π=(π/ Dp)/π=1/ Dp inch; 即模数m=25.4/DP DP 取如上数值。然后按照模数制的公式进行计算。
三、细高齿的测绘方法
1. 根据已知配对齿轮可测得
中心距a ,齿数z1、z2,齿顶圆da1、da2,齿根圆df1、df2,螺旋角β(斜齿轮)。
2. 测定公法线,并由基节推算模数和压力角。
测量k 个及k+1个齿的公法线W k、W k+1 (对应斜齿轮则只能测量法面公法线Wn k ),跨齿个数k 由下表所得:
齿数与跨齿数的对应关系
多次测量,计算多组数据的平均齿距P b =W k+1-W k =m*π*cosα(斜齿轮以法面齿距为准,与此一致),与标准齿距表进行对比,可以查得模数m 与压力角α(斜齿轮为法面模数与压力角,则端面模数为m t =mn /(cosβ) 端面压力角
tan αn =(tanαt )/cosβ)。
表a 为国标的基圆齿距表,若应用美标英制的数表查找,则 circular pitch (inch )=P b /(25.4*cosα) 。
表a 基圆齿距P b =πm cos α的数值
表b 英制齿距与模数
3、确定变位系数x
要确定齿轮是标准齿轮还是变位齿轮,就要确定齿轮的变位系数,因此,应按测得的数据代入下列公式计算出基圆齿厚s b
s b =w k +1-kp b =w k +1-k (w k +1-w k ) =kw k -(k -1) w k +1
得到s b 后,则可利用基圆齿厚公式推导出变位系数x ,因为,
r b
s +2r b inv αr
r cos απm s b =(+2xmtg α) +2r cos αinv α
r 2s b =
s b =(+2xtg α) m cos α+mz cos αinv α2
由此
π
s b π
--z i n αv x =
2tg α
式中 inv α=tg α-α,α为弧度。
由此得出的为法面变为系数Xn ,端面变位系数Xt=Xn*cosβ。 4、确定齿顶高系数h *a 和径向间隙系数c *
当被测齿轮的齿数为偶数时,可用卡尺直接测得齿顶圆直径d a 及齿根圆直径d f 。如果被测齿轮齿数为奇数时,则应先测量出齿轮轴孔直径d 孔,然后再测量孔到齿顶的距离H 顶和轴孔到齿根的距离H 根。如图4-2所示,可得:
d a =d 孔+2H 顶d f =d 孔+2H 根
又因为
*
d a =mz +2h a m +2xm
h =2h m +c m
*
a
*
1d *
h a =(a -z -2x )
2m 由此推导出h *a 及c *得 h *
c *=-2h a
m 对于斜齿轮的法面齿顶高系数h an *和径向间隙系数C n *
h f =mn (han *+Cn *)=(mt Z-d f )/2 han * = (da / mn -mt Z-2Xn)/2 Cn * = h/mn - 2 han *