圆弧锥齿轮的测绘与计算方法

齿锥 齿 轮 的啮 合 中直 接 量 出 ； ｂ ） 方法 二， 在 现 场 测 量 单个 齿轮 的外 锥 距 时 ， 一 般直 接 用 钢 板 尺 在齿 轮
上量出， 如图 １ 所示。
更换 。测 绘 时 ， 首 先测 量工 件外 形 尺寸 ， 然 后 通过 已 测量 尺 寸计算 未 知参数 ， 最后 使 用不 同的方 法 相互 验证 计 算结 果并 绘制齿 轮 图纸 。
图绘 制 。
关键 词 ： 弧齿 锥齿 轮 ； 测 绘 ；模数 ；锥距 ；螺旋 角
０ 前 言
在生 产 中 ， 圆 弧锥 齿 轮 减 速 机 由于 具 有 重合 度
１ ． １ ． ２ 测 定安 装距
如果安装距不准确 ， 齿轮副啮合间隙大 ， 会降低
齿轮 的接 触强 度 ， 增大噪音 ； 齿 轮 副 啮合 间隙 小 ， 会 影 响齿 面润滑 ， 加 剧齿 面磨 损 ， 或 齿轮 副被 卡死 。 因
此， 弧齿 锥齿 轮测 绘 最 重要 的一 步 就是 准确 地 确 定
大、 承载能力高 、 磨损均匀 、 噪声小 、 传动平稳 、 对安 装误差和变形不敏感等优点 ， 在高速重载的冶金 动
力机 械设 备 中普 遍 采 用 。同 时 ， 圆弧 锥 齿 轮作 为 易 损件 ， 容 易产生 齿 面磨 损 或 者 断 裂 等情 况 致使 设 备 无 法 正 常运行 ， 如 在 没有 备 用 齿 轮 或 者 没 有 加工 图 纸 的情况 下 ， 现场 测 绘及 测 绘 后 的数 据 处 理 则 显得 相 当重要 。
（ ６ ） 式中： 传动比 ｉ ： 一 ｚ ２ １ ． ２ ２ 计算模数 ｍ 模数是齿轮 的基本参数 ， 需通过计算获取 。根 据测 得 的外 锥距 Ｒ 用公 式 （ ７ ） 计算 ：
增 ＝ ｔ ｇ ａ ｃ ０
（ ４ ）
ｓ
＝
＋
］
（ ５ ）
（ ５ ） 式中： 为齿 轮大端 螺旋 角 ；
为刀盘 半径 。
１ ． ２ 齿 轮参数 计算
１ ． ２ ． １ 计算节锥角 、 传动 比与轴交 角 已知 ， 则节锥 可惟一 的确定 ， 大、 小 轮 节锥角 计算公 式 为 ：
圆 弧锥齿 轮通 常是 成对 制造 和装 配 的 ， 因此 ， 在 实 际测绘 中必 须 成 对 测 绘 。齿 轮 损 坏 时 ， 也 要 成 对
现 场测 量外 锥 距 Ｒ 的 常用 方 法 。ａ ） 方法一 ，
当弧齿 锥齿 轮 的 轴 交 角 为 ９ ０ 。 时， 可 以从 成 对 的弧
出安 装距 。具 体 方 法 ： ａ ） 方法一 ， 测 量 机 壳 和 相 关 零件 ， 计 算安 装距 ； ｂ ）方 法二 ， 在检 验机床 或辅 助 胎 具上 把 齿轮架 起来 ， 对 出一 定 的齿 轮 间隙后 ， 测 量安
装距 。 １ ． １ ． ３ 测 量外 锥距 Ｒ
ｌ 圆弧锥齿轮测 绘与计算
１ ． １ 齿 轮 ห้องสมุดไป่ตู้寸测 定
测绘 前 ， 首先 要确 定 齿 轮 的齿 数 ｚ 、 ｚ 、 轴 交 角 ∑及 齿 面宽度 Ｂ并 记 录数据 。
１ ． １ ． １ 测量齿 顶 圆直径 ｄ ． 、 ｄ 对于 Ｚ ． 、 Ｚ 为偶 数 齿 的齿 轮 ， 由于 轮 齿 沿 直 径 方 向对 称 分 布 ， 其 齿 顶 圆 直 径 可 直 接 量 出。对 于
第 １期 （ 总第 １ ６ ９期 ） 然后 ， 进 一 步按 公式 （ ４ ） 计算 ， 求 得 法 面压 力 角
０
角， 而不是分锥面上的螺旋角 ， 顶锥面螺旋角比分锥
面 上的 螺 旋 角小 一 些 ， 需 要 根据 齿 高 再 加上 ０ ． ２— ０ ． ５ 。 ； 最后 ， 根 据加 工方法 和切 齿刀 盘直径 重 新计 算 螺旋 角 ， 计算方 法如 下 。
生 ２ — １ ＋ 兰二 ： ： ｌ ２ ｃ ｏ ｓ Ｚ ｉ
图 ２ 螺 旋 角 的 测 量
６ ： ６ ｙ－
（ ６ ） （ ６ ）
＝／ ‘ ＇ １ ２ 时，
当 ＝ ９ ０ 。 时， 即正交锥 齿轮 副 ， 齿根 角 之 和 ：
１ ＋ ２ ＝ ａ ｒ ｃ ｔ ｇ （ 月 ／ Ｒ ）＋ａ ｒ ｃ ｔ ｇ （ ／ Ｒ ） （ １ ） （ ２ ）
莱钢 科技
２ ０ １ ４年 ２月
圆弧 锥 齿 轮 的测 绘 与计 算 方 法
梁 栋 ， 张瑞 海 ， 吴云云 （ 设备检修 中心）
摘
要： 为 了解决 圆弧锥 齿 轮 现 场 测 绘 困难 的 问题 ， 介 绍 了一种 圆弧 锥 齿轮 的 测绘 方 法和 步
骤。 包括 圆弧锥 齿轮 的尺寸 测量 和参 数计 算 ， 能 够有 效指 导技 术人 员进行 现 场工件 测量 和 工程
６３
均值。如果齿顶 已倒角， 则应制作样板或用环氧树 脂（ 或石膏等） 将倒角局部补齐 ， 以便测量 。
作者简介 ： 梁 栋（ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， ２ ０ ０ ７ 年７ 月毕业于 山东科 技大学精
密仪器及机械专业 。ｌ Ｔ程师 ， 主要从事冶金机械装备及加ＴＴ作。
梁
栋， 等： 圆 弧锥齿轮 的测 绘与 计算 方法
图 １ 外 锥 距 的测 量
ｚ ． 、 ｚ 为奇 数 齿 的齿 轮 ， 轮 齿 沿 直 径 方 向非 对 称 分 布， 测 量时要 以齿 轮孔 或轴 颈 为 中间基准 进行 测量 。 为减少 测量 误差 ， 要 分 ３次 测 定并 记 录数 据 再 取 平
．
１ ． １ ． ４ 测定螺旋角 Ｂ和旋 向 弧 齿 锥 齿轮 的螺 旋 角是 个 变 量 ， 从 小 端 到 大端 逐渐增大 ， 分锥面中点螺旋角一般取标准值 Ｂ： ３ ５ 。 。 具体方法 ： 如图 ２所示 ， 首先， 一般用印痕法粗 测螺旋角 ， 在大齿轮的齿顶上涂一层红丹油， 把齿痕 印在 白纸上 ， 在印痕上作 图并在齿形上找 出齿的中 点Ｐ ， 然后过 Ｐ点作出齿线在 Ｐ 点 的切线 ， 即可获得 Ｂ的近似值 ； 由于印痕法 只能粗测出齿顶锥面螺旋