花鍵齒輪齒形齒向檢測(cè)的一種檢具設(shè)計(jì)

夏康康

（中國(guó)重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司，山西 大同 037305）

引言

現(xiàn)代生活中，人們?cè)絹?lái)越注意生活品質(zhì)，因此對(duì)細(xì)節(jié)的要求也越來(lái)越高。在汽車變速箱的組成部分中，內(nèi)花鍵齒輪占了很大的一部分。由于內(nèi)花鍵齒輪自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得工件在加工（插齒、拉齒等）過(guò)程中，齒輪極易在花鍵邊緣部位產(chǎn)生毛刺殘留。如果用檢測(cè)光孔齒輪的心軸檢測(cè)齒形、齒向［1］，那么結(jié)果可能是不真實(shí)的，尤其是齒向數(shù)據(jù)。本文就內(nèi)花鍵齒輪的這種狀態(tài)，基于檢測(cè)設(shè)備P40／P26，分析檢具設(shè)計(jì)。

1 檢具原理

如圖1所示，選擇被檢測(cè)齒輪一端面（最好選擇加工時(shí)定位端面）作為定位端面，將齒輪安放在檢具上（確保檢具及齒輪定位端面的平整），然后將選取的鋼球等距放置好，最后安放壓墊。

此檢具利用檢測(cè)設(shè)備P40／P26在裝夾時(shí)的頂尖壓力，使得鋼球在壓力的作用下，自動(dòng)找正內(nèi)花鍵齒面著力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)齒輪在檢具上的定位及夾緊。檢具這樣的設(shè)計(jì)，回避了采用光孔心軸（圖2）檢測(cè)時(shí)，定位內(nèi)花鍵［2］邊緣檢測(cè)這個(gè)問(wèn)題，使得檢測(cè)結(jié)果與真實(shí)值更加接近。

圖1 檢具工作簡(jiǎn)圖

圖2 光孔心軸工作簡(jiǎn)圖

2 檢具具體設(shè)計(jì)

2.1 鋼球的選取

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先考慮選用何種直徑的鋼球。因?yàn)?，檢具在心軸部分的設(shè)計(jì)需要根據(jù)選用的鋼球確定心軸錐面角度α及錐面高度h。那么，在選取時(shí)，需要用到內(nèi)花鍵M值這個(gè)重要參數(shù)。根據(jù)齒輪圖紙中提供的內(nèi)花鍵M值［3］，經(jīng)過(guò)換算，確定選用鋼球的直徑范圍。在確定鋼球的直徑范圍后，結(jié)合各自廠家的實(shí)際情況，就可以確定配合檢具使用的鋼球的標(biāo)準(zhǔn)了（務(wù)必保證所選鋼球的一致性）。

2.2 心軸設(shè)計(jì)

2.2.1 心軸重要設(shè)計(jì)部分

1）檢具在工作時(shí)，錐面作為鋼球的受力面，據(jù)下頁(yè)圖3中力學(xué)分析所示，角度α越大（0°＜α＜90°），內(nèi)花鍵齒輪受力f就越大，相應(yīng)的被檢測(cè)齒輪就越夾緊。具體選取α多少合適，需綜合考慮檢測(cè)齒輪情況確定。

2）確定錐面角度α后，結(jié)合選用的鋼球，就可以確定錐面的高度h，一般高度h比檢具裝夾齒輪后鋼球的高度H 小2～3mm即可。

圖3 受力簡(jiǎn)圖

2.2.2 心軸其他設(shè)計(jì)部分

心軸其他部分設(shè)計(jì)時(shí)，參考內(nèi)花鍵小徑、花鍵齒輪結(jié)構(gòu)、檢測(cè)設(shè)備量程及聯(lián)接結(jié)構(gòu)等因素，選取適當(dāng)?shù)某叽绻罴纯纱_定。

2.3 壓墊設(shè)計(jì)

壓墊在設(shè)計(jì)時(shí)，需注意的地方有以下幾點(diǎn)：與鋼球作用的端面，需保證其端面光滑及圓跳動(dòng)（推薦端面粗糙度Ra0.80，圓跳動(dòng)0.01以內(nèi)）；與心軸配合的內(nèi)壁，內(nèi)壁在設(shè)計(jì)時(shí)既有粗糙度、圓跳動(dòng)的要求，又需考慮與心軸配合時(shí)的間隙（推薦0.007 mm以內(nèi)）；其他部分，按照設(shè)計(jì)需要即可確定。

3 實(shí)際使用情況對(duì)比

表1數(shù)據(jù)和表2數(shù)據(jù)均為檢測(cè)同一齒輪，同齒所得數(shù)據(jù)。

表1 光孔心軸檢測(cè)數(shù)據(jù) μm

表2 新結(jié)構(gòu)檢具檢測(cè)數(shù)據(jù) μm

在檢測(cè)齒形時(shí)，兩種檢具檢測(cè)數(shù)據(jù)差別不大：齒形角度誤差fHα平均值相同；齒形總誤差Fα平均值左齒面相差0.000 1mm，右齒面差別0.000 2 mm；齒形形狀誤差ffα平均值左齒面相同，右齒面相差0.000 2mm。

在檢測(cè)齒向時(shí)，則新結(jié)構(gòu)檢具檢測(cè)數(shù)據(jù)更好點(diǎn)：齒向角度誤差fHβ平均值左齒面相差0.000 2 mm，右齒面相差0.000 1mm；齒向總誤差Fβ平均值左齒面相差0.003 2mm，右齒面差別0.000 6 mm；齒向形狀誤差ffβ平均值左齒面相差0.000 8 mm，右齒面相同。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)兩種檢具實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，新結(jié)構(gòu)工裝在檢測(cè)內(nèi)花鍵齒輪齒形、齒向時(shí)更具有優(yōu)勢(shì)，其檢測(cè)數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)值。不僅如此，相對(duì)于光孔心軸，新結(jié)構(gòu)檢具在齒輪檢測(cè)時(shí)，裝卸更加省力，檢測(cè)時(shí)間大大縮短。

［1］ 劉洪清.漸開線圓柱齒輪鼓形齒齒向誤差的測(cè)量［J］.計(jì)量技術(shù)，1995（4）：12－14.

［2］ 趙文鵬.漸開線花鍵內(nèi)孔齒輪機(jī)加工藝的編制［J］.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2003（7）：21.

［3］ 陳光澤.跨棒距計(jì)量值的簡(jiǎn)化換算法［J］.機(jī)械工藝師，1983（8）：32－34.