李晋山,杨虹(开封大学机电学院,开封475004)摘要:介绍了工程技术人员在现场条件下,利用所学机械理论知识,对渐开线齿轮的主要参数进行测量和计算的一种方法。关键词:现场测定;渐开线齿轮中图分类号:TH1321413文章编号:1001-3881(2005)7-160-2文献标识码:BAWayfortheFieldDeterminationoftheMainParametersofInvolutesGearsLIJin2shan,YANGHong(ElectromechanicalEngineeringInstituteofKaifengUniversity,Kaifeng475004,China)Abstract:Basedontheknowledgeofmechanicaltheory,awayforthefielddeterminationandcalculationofthema2e0前言提高高校毕业生面对现场,利用所学的理论知识解决实际问题的能力,是现在我国各高校教学改革中努力追求的一个目标。尤其是在市场经济条件下,对各高校和毕业生,这个问题就更突出了。其中对于机械类学生,在没有原设计技术资料的情况下,如何准确无误地确定齿轮的参数是生产实际中经常遇到的一个现实问题。这里以我国生产的渐开线齿轮为例,简单介绍一下齿轮参数的测量和计算方法。1渐开线直齿圆柱齿轮的各种参数的测量与计算对于标准渐开线直齿圆柱齿轮来讲,需要测量和确定的基本几何参数有齿数z、模数m、齿顶圆直径ada=H+(1)4H其中,ea可借助向齿间压铅块得到两压痕,通过测量压痕间的距离来获得。33113模数m、齿顶高系数ha及顶隙系数c在确定da以后,就可以确定模数m了。直齿圆柱齿轮各参数间的关系如下:3齿顶圆直径da=d+2ham分度圆直径d=mz3模数m=da/(z+2ha)在确定m时,要同时考虑到正常齿、短齿和变位等不同的可能性。(1)先令m=da/(z+2)(图1)①若m等于标准系列模数值,再验证全齿高h;若h=2125m,则说明该齿轮为正常齿制的标准渐开线直齿圆柱齿轮。此时m就是我们要确定的模数且3da、压力角α、齿顶高系数ha、顶隙系数c3(对于33我国的标准齿轮有ha=1,c=0125)。对于非标准渐开线直齿圆柱齿轮来说,还要确定变位系数χ。111齿数z齿轮的齿数z只需采取标记法依次数出即可,对于小于17个齿的齿轮,在确定参数时应首先考虑齿轮变位的可能性。112齿顶圆直径da(1)若齿数为偶数,则可用外径千分尺或游标卡尺直接测量出齿顶圆直径da,如图1所示。33=1,c=0125。ha(2)若齿数为奇数,则需用测量与计算相结合的方法来确定齿顶圆直径da。如图2所示,先用外径千分尺或游标卡尺测量出H和ea,然后由下式算出da。图3②若m非常接近标准系列模数值,此时要对该模数依据标准系列进行圆整;然后,再验证全齿高·161·《机床与液压》20051No17h,若h≠2125m,则不能确定模数。(2)令m=da/(z+116)①若m等于标准系列模数值,再验证全齿高螺旋角β′当作分度圆螺旋角来应用是不准确的。因此必须采用计算方法,用外圆螺旋角来计算出分度圆螺旋角。如图4所示,为一斜齿轮外圆和分度圆展开图,图中,S是斜齿轮导程,πD、πd分别为斜齿轮外圆周长和分度圆周长,D、d分别是斜h;若h=119m,则说明该齿轮为短齿制的标准渐开线直3齿圆柱齿轮。此时m就是我们确定的模数且ha=3018,c=013。②若m非常接近标准系列模数值,此时要对该模数依据标准系列进行圆整;然后,再验证全齿高h,若h≠119m,则不能确定模数。(3)若上述两种情况均未能确定模数,则要考虑变位情况。在确定变位齿轮的参数时,应将配对齿轮结合起来考虑。在机械工程中,所采用的变位齿轮传动有等移距变位齿轮传动、正传动和负传动。先测量出两啮合齿轮的实际中心距a′和齿数z1、z2。令m=2a′/(z1+z2),将计算的m圆整并靠标准模数系列,即可得到齿轮的模数。然后利用确定的模数计算标准齿轮的中心距a,a=(z1+z2)m/2。有了a′和a,再测得全齿高h,就可以确定变位系数了。图4β′是齿顶圆螺旋角,β是分度圆螺旋角。由图中的两个展开三角形可得tanβ′=πD/S,tanβ=πd/SD/d=tanβ′/tanβ将d=mnz/cosβ代入上式得β=arcsin(mnztanβ′/D)(1)当测得齿轮的法向模数mn、齿数z、实际外圆直径D和实际齿顶圆螺旋角β′后,代入式(1)就可计算出斜齿圆柱齿轮的分度螺旋角β。212变位系数由于所测量的齿轮一般均为使用过的齿轮,所以不可能准确测绘得到公法线长度等其它加工参数,只有通过计算来获得,因此,需先计算出齿轮的变位系数χ。因齿轮齿顶圆在加工时和使用后会产生较大误差,故用实...