机械设计手册:单行本·机械传动(第六版)
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6.9 轮齿接触斑点

检验产品齿轮副在其箱体内所产生的接触斑点,可用于评估轮齿间载荷分布。产品齿轮和测量齿轮的接触斑点,可用于评估装配后齿轮的螺旋线和齿廓精度。

6.9.1 检测条件

①精度 产品齿轮和测量齿轮副轻载下接触斑点,可以从安装在机架上的齿轮相啮合得到。为此,齿轮轴线的不平行度,在等于产品齿轮齿宽的长度上的数值不得超过0.005mm。同时也要保证测量齿轮的齿宽不小于产品齿轮的齿宽,通常这意味着对于斜齿轮需要一个专用的测量齿轮。相配的产品齿轮副的接触斑点也可以在相啮合的机架上获得。

②载荷分布 产品齿轮副在其箱体内的轻载接触斑点,有助于评估载荷的可能分布,在其检验过程中,齿轮的轴颈应当位于它们的工作位置,这可以通过对轴承轴颈加垫片调整来达到。

③印痕涂料 适用的印痕涂料有装配工的蓝色印痕涂料和其他专用涂料,油膜层厚度为0.006~0.012mm。

④印痕涂料层厚度的标定 在垂直于切平面的方向上以一个已知小角度移动齿轮的轴线,即在轴承座上加垫片并观察接触斑点的变化,标定工作应该有规范地进行,以确保印痕涂料、测试载荷和操作工人的技术都不改变。

⑤测试载荷 用于获得轻载齿轮接触斑点所施加的载荷,应恰好够保证被测齿面保持稳定地接触。

⑥记录测试结果 接触斑点通常以画草图、照片、录像记录下来,或用透明胶带覆盖接触斑点上,再把粘住接触斑点的涂料的胶带撕下来,贴在优质的白卡片上。

要完成以上操作的人员,应训练正确地操作,并定期检查他们的效果,以确保操作效能的一致性。

6.9.2 接触斑点的判断

接触斑点可以给出齿长方向配合不准确的程度,包括齿长方向的不准确配合和波纹度,也可以给出齿廓不准确性的程度,必须强调的是,做出的任何结论都带有主观性,只能是近似的并且依赖于有关人员的经验。

(1)与测量齿轮相啮的接触斑点

图15-1-61~图15-1-64所示的是产品齿轮与测量齿轮对滚产生的典型的接触斑点示意图。

图15-1-61 典型的规范,接触近似为:齿宽b的80%,有效齿面高度h的70%,齿端修薄

图15-1-62 齿长方向配合正确,有齿廓偏差

图15-1-63 波纹度

图15-1-64 有螺旋线偏差、齿廓正确,有齿端修薄

(2)齿轮精度和接触斑点

图15-1-65和表15-1-73、表15-1-74给出了在齿轮装配后(空载)检测时,所预计的在齿轮精度等级和接触斑点分布之间关系的一般指示,但不能理解为证明齿轮精度等级的可替代方法。实际的接触斑点不一定同图15-1-65中所示的一致,在啮合机架上所获得的齿轮检查结果应当是相似的。图15-1-65和表15-1-73、表15-1-74对齿廓和螺旋线修形的齿面是不适用的。

图15-1-65 接触斑点分布的示意图

表15-1-73 斜齿轮装配后的接触斑点

表15-1-74 直齿轮装配后的接触斑点