第4章 传动零件的测绘与装配

4.1 齿轮的测绘与装配

齿轮测绘是一项比较复杂的工作，要在没有或缺少技术资料的情况下，根据齿轮实物测量出部分数据，然后根据这些数据推算出原设计参数，确定制造时所需的尺寸，绘制齿轮零件图。由于机械设备的制造时间、地点的差异，造成机械零件的标准不统一，因此给零件测绘带来很多麻烦，为使测绘工作顺利进行，齿轮测绘一般应按下列步骤：

1）了解被拆设备的名称、型号、产地、出厂日期和生产厂家，以获得准确的齿轮参数。

2）判断齿轮类别，获得基本参数值，如压力角、齿顶高系数、顶隙系数等，还需判断是标准齿轮还是变位齿轮。

3）进行齿轮精度等级、材料和热处理分析。

4）测绘、推算齿轮参数和尺寸，绘制齿轮零件图。

1.直齿圆柱齿轮的测绘

1）测定齿数z和齿宽b。被测齿轮的齿数可直接数出，齿宽可用游标卡尺测出。

2）测量中心距a。用游标卡尺测量箱体两孔间的距离，再测出孔的直径，通过换算得到中心距。即测量A₁和A₂ ，孔径d₁和d₂ ，如图4-1所示，然后按下式计算：

3）测量公法线长度W_k和基圆齿距p_b。测量时应尽可能使游标卡尺切于分度圆附近，避免游标卡尺接触齿尖或齿根圆角。如图4-2所示，跨齿数k值可按下式计算：

基圆齿距p_b为

4）测量齿顶圆直径d_a和齿根圆直径d_f。偶数齿齿轮直接用游标卡尺测量齿顶圆和齿根圆直径；奇数齿轮不能直接测量，可先测H₁和H₂值，如图4-3所示，通过计算求得齿顶圆直径d_a和齿根圆直径d_f，计算公式为

5）测量全齿高h。如图4-3所示，全齿高h为

6）测量完成后，推算齿轮参数尺寸，将测量结果记录于表4-1中，绘制齿轮零件图。

2.斜齿圆柱齿轮的测绘

斜齿圆柱齿轮测绘步骤与直齿圆柱齿轮大致相同，主要是增加了齿顶圆螺旋角β_a的测量和分度圆螺旋角β的计算。

（1）齿顶圆螺旋角β_a的测量 在齿轮的齿顶圆上涂上一层较薄的红丹，将齿轮端面紧贴直尺，顺一个方向在白纸上滚动，可得到较为清晰的压痕，如图4-4所示，用量角器量出齿顶圆螺旋角β_a，计算公式为

（2）分度圆螺旋角β的计算 根据齿顶圆螺旋角β_a和齿顶圆直径d_a等参数计算分度圆螺旋角β，计算公式为

（3）斜齿轮基本参数的确定

1）法向齿顶高系数和法向顶隙系数：斜齿轮一般采用标准齿形，我国标准斜齿轮的法向齿顶高系数=1，法向顶隙系数=0.25。

2）法向压力角α_n：取标准值α_n=20°。

3）法向模数m_n：依据测定的中心距a、齿数z₁、z₂和分度圆螺旋角β确定m_n，计算公式为

然后查相关手册取标准值。

3.锥齿轮的测绘

锥齿轮的测绘过程较复杂，测量、计算、分析应互相交叉并反复进行，测绘步骤如下：

1）确定齿数z。

2）测量外锥距R。用一对钢直尺竖立在顶锥面上，从两钢直尺交叉点到大端背锥读出R值来。测量时应注意使钢直尺通过锥齿轮的回转轴线，若锥齿轮大端倒角，则应在大端补齐成尖角后测量，如图4-5所示。

3）测量齿宽b，如图4-6所示。

4）测量齿顶圆直径d_a。偶数齿时，在与齿轮轴线相互垂直的直径方向上量取d_a，如图4-7所示。奇数齿测量略。

5）齿高h。测量齿顶圆直径d_a和齿根圆直径d_f后，通过推算得出：

式中，δ为分度圆锥角。

6）顶锥角δ_a和根锥角δ_f。测量出齿顶宽b_a、齿根宽b_f、大端齿顶圆直径d_a、小端齿顶圆直径d_a1、大端齿根圆直径d_f、小端齿根圆直径d_f1后，按直角三角形关系求出顶锥角δ_a和根锥角δ_f，如图4-8所示。其计算公式为

7）测量完成后，将测量结果记录于表4-2中，绘制锥齿轮工作图。

4.齿轮的装配

1）将齿轮装配到传动轴上，应符合轴孔的配合要求，不得有偏心和歪斜现象。

2）将齿轮轴装到箱体内，应保证齿轮副正常啮合，保证正确的安装中心距和适当的齿侧间隙。

3）齿面接触部位正确，接触面积符合规定要求；保证齿轮在轴上定位准确，固定可靠，一对齿轮在齿宽方向不允许发生过量错位。

4）装配锥齿轮时，需对锥齿轮的轴向位置进行调整，以保证两锥齿轮的正确啮合。