第4章 傳動零件的測繪與裝配

4.1 齒輪的測繪與裝配

齒輪測繪是一項比較復雜的工作，要在沒有或缺少技術資料的情況下，根據齒輪實物測量出部分數據，然后根據這些數據推算出原設計參數，確定制造時所需的尺寸，繪制齒輪零件圖。由于機械設備的制造時間、地點的差異，造成機械零件的標準不統一，因此給零件測繪帶來很多麻煩，為使測繪工作順利進行，齒輪測繪一般應按下列步驟：

1）了解被拆設備的名稱、型號、產地、出廠日期和生產廠家，以獲得準確的齒輪參數。

2）判斷齒輪類別，獲得基本參數值，如壓力角、齒頂高系數、頂隙系數等，還需判斷是標準齒輪還是變位齒輪。

3）進行齒輪精度等級、材料和熱處理分析。

4）測繪、推算齒輪參數和尺寸，繪制齒輪零件圖。

1.直齒圓柱齒輪的測繪

1）測定齒數z和齒寬b。被測齒輪的齒數可直接數出，齒寬可用游標卡尺測出。

2）測量中心距a。用游標卡尺測量箱體兩孔間的距離，再測出孔的直徑，通過換算得到中心距。即測量A₁和A₂ ，孔徑d₁和d₂ ，如圖4-1所示，然后按下式計算：

3）測量公法線長度W_k和基圓齒距p_b。測量時應盡可能使游標卡尺切于分度圓附近，避免游標卡尺接觸齒尖或齒根圓角。如圖4-2所示，跨齒數k值可按下式計算：

基圓齒距p_b為

4）測量齒頂圓直徑d_a和齒根圓直徑d_f。偶數齒齒輪直接用游標卡尺測量齒頂圓和齒根圓直徑；奇數齒輪不能直接測量，可先測H₁和H₂值，如圖4-3所示，通過計算求得齒頂圓直徑d_a和齒根圓直徑d_f，計算公式為

5）測量全齒高h。如圖4-3所示，全齒高h為

6）測量完成后，推算齒輪參數尺寸，將測量結果記錄于表4-1中，繪制齒輪零件圖。

2.斜齒圓柱齒輪的測繪

斜齒圓柱齒輪測繪步驟與直齒圓柱齒輪大致相同，主要是增加了齒頂圓螺旋角β_a的測量和分度圓螺旋角β的計算。

（1）齒頂圓螺旋角β_a的測量 在齒輪的齒頂圓上涂上一層較薄的紅丹，將齒輪端面緊貼直尺，順一個方向在白紙上滾動，可得到較為清晰的壓痕，如圖4-4所示，用量角器量出齒頂圓螺旋角β_a，計算公式為

（2）分度圓螺旋角β的計算 根據齒頂圓螺旋角β_a和齒頂圓直徑d_a等參數計算分度圓螺旋角β，計算公式為

（3）斜齒輪基本參數的確定

1）法向齒頂高系數和法向頂隙系數：斜齒輪一般采用標準齒形，我國標準斜齒輪的法向齒頂高系數=1，法向頂隙系數=0.25。

2）法向壓力角α_n：取標準值α_n=20°。

3）法向模數m_n：依據測定的中心距a、齒數z₁、z₂和分度圓螺旋角β確定m_n，計算公式為

然后查相關手冊取標準值。

3.錐齒輪的測繪

錐齒輪的測繪過程較復雜，測量、計算、分析應互相交叉并反復進行，測繪步驟如下：

1）確定齒數z。

2）測量外錐距R。用一對鋼直尺豎立在頂錐面上，從兩鋼直尺交叉點到大端背錐讀出R值來。測量時應注意使鋼直尺通過錐齒輪的回轉軸線，若錐齒輪大端倒角，則應在大端補齊成尖角后測量，如圖4-5所示。

3）測量齒寬b，如圖4-6所示。

4）測量齒頂圓直徑d_a。偶數齒時，在與齒輪軸線相互垂直的直徑方向上量取d_a，如圖4-7所示。奇數齒測量略。

5）齒高h。測量齒頂圓直徑d_a和齒根圓直徑d_f后，通過推算得出：

式中，δ為分度圓錐角。

6）頂錐角δ_a和根錐角δ_f。測量出齒頂寬b_a、齒根寬b_f、大端齒頂圓直徑d_a、小端齒頂圓直徑d_a1、大端齒根圓直徑d_f、小端齒根圓直徑d_f1后，按直角三角形關系求出頂錐角δ_a和根錐角δ_f，如圖4-8所示。其計算公式為

7）測量完成后，將測量結果記錄于表4-2中，繪制錐齒輪工作圖。

4.齒輪的裝配

1）將齒輪裝配到傳動軸上，應符合軸孔的配合要求，不得有偏心和歪斜現象。

2）將齒輪軸裝到箱體內，應保證齒輪副正常嚙合，保證正確的安裝中心距和適當的齒側間隙。

3）齒面接觸部位正確，接觸面積符合規定要求；保證齒輪在軸上定位準確，固定可靠，一對齒輪在齒寬方向不允許發生過量錯位。

4）裝配錐齒輪時，需對錐齒輪的軸向位置進行調整，以保證兩錐齒輪的正確嚙合。