開卷卷取齒輪裝配分析

朱昕睿

摘 要：齒輪為開卷卷取傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，齒輪的裝配質(zhì)量對傳動性能有很大的影響。文章通過對開卷卷取齒輪裝配時可能發(fā)生的情況進行分析，有助于實際裝配時解決問題。

關(guān)鍵詞：齒輪檢驗；齒輪嚙合；箱體精度；嚙合不良

1 齒輪裝配自檢

1.1 齒輪齒形的檢查

（1）齒輪的修緣

齒輪的修緣在實際裝配中具有重要意義，修緣的實質(zhì)就是齒的避讓，在加工制造中，可以有效的避免齒尖磕碰、挖根等齒輪破損的情況發(fā)生。齒輪修緣的檢查包括：齒頂尖的修緣（0.1M），齒高方向的修緣（0.5M），齒寬方向的修緣（x位置）。

（2）齒根的臺階

齒輪進行滲碳淬火后，齒輪的根部經(jīng)常出現(xiàn)臺階，臺階的存在增大了齒輪折斷的集中應力，所以在裝配前必須對齒輪根部進行檢查，確保臺階被研磨至光滑。

1.2 其他部位檢查

（1）齒輪的鍵槽

齒輪與軸的連接采用鍵固定，而鍵產(chǎn)生的切向力帶動齒輪旋轉(zhuǎn)。所以，齒輪與鍵、鍵與軸的配合對齒輪的運轉(zhuǎn)有著重要的影響。此外，鍵槽的平行度、寬度同樣需要自檢。

（2）齒輪的孔

作為與軸配合的位置，齒輪的孔的加工質(zhì)量對于齒輪裝配是否順利影響很大。其中，最重要的是齒輪孔內(nèi)壁的粗糙度與進入端倒角的大小。

齒輪孔的粗糙度即孔的光潔度，一般來說，光潔度越好，齒輪的熱裝越順利，反之越費力。通常，開卷卷取齒輪與軸的配合中，粗糙度選取Ra=3.2，波紋度小于10μ，超出此范圍，齒輪需做返修處理。

（3）齒輪與軸過盈關(guān)系檢查

過盈關(guān)系的檢查通常使用熱膨脹計算公式，熱裝加熱溫度（經(jīng)驗公式）=（過盈量+熱裝間隙）*100000/（d*1.1），熱裝時的間隙為軸徑的1.2/1000mm以上。

2 齒輪嚙合的檢驗

2.1 齒輪嚙合的檢驗方法

齒輪嚙合的檢驗主要包括齒輪嚙合面積和齒隙的檢驗，下文將詳細介紹這兩種檢驗的檢驗方法。

齒嚙合檢驗：在互相咬合的齒輪中的一方的齒輪的齒面上涂上適當厚度（理想值0.01mm）的涂料（紅丹粉），旋轉(zhuǎn)另一個齒輪一圈，在該齒輪上附著到涂料的接觸的痕跡。修緣的部位不會出現(xiàn)著色的痕跡，這說明修緣位置沒有嚙合，即修緣使得兩接觸的齒避免了磕碰。

根據(jù)國標可知，卡卷的齒輪嚙合滿足圓柱齒輪嚙合條件，條件中要求：對于等級1、2級的齒輪，齒向方向的嚙合比例為有效齒向長度的70%以上，齒高方向齒嚙合比例為有效齒高的40%以上。

對于齒的嚙合，如果將每一個齒的嚙合的拼接，可以得到圖1的模型。圖1中：

例1：嚙合條件（齒高及齒向）整圈都滿足條件。

例2：雖然滿足所需的齒嚙合條件（齒向），但是過于偏向一方，所以不合格，其原因為吃嚙合時產(chǎn)生了晃動。

例3：即使只有一部分超出了規(guī)定的條件也視為不合格。

此外，卡卷的齒輪嚙合中，齒向的嚙合，從齒向的兩端到齒向長度的大約10%的部分，不可以有很強的嚙合。齒高方向的齒嚙合，齒尖及齒底的附近都不可以有很強的嚙合，而有效齒高中央部分的分布是最好的。

2.2 齒輪嚙合不良的通常處理辦法

研磨：通常，此種辦法通過調(diào)節(jié)齒面，以此來改變嚙合的程度，大部分齒輪嚙合不良都可以用此辦法解決。

但是，在返修齒輪前，一定要將齒輪跳動、兩齒輪軸平行度、間距進行測量，保證其他參數(shù)對齒輪的嚙合與齒隙無影響。

3 箱體制作精度對齒輪嚙合程度的影響

（1）由于軸的垂直方向的誤差而引起的齒向誤差及對嚙合的影響。

（2）由于軸的平行度誤差而引起的齒向誤差及對嚙合的影響。

（3）軸的平行度誤差對齒高方向的影響

如果只是軸的上下誤差的話，基本上對齒高方向嚙合是幾乎沒有影響的。

4 齒輪嚙合不良的處理方案

針對引起齒輪嚙合不良的各種不同原因，制定出不同的處理方案，具體方法如下：

4.1 箱體加工不良，齒輪良好

針對這種情況，應當重新加工箱體，若加工余量不足，則增添套，使最終齒輪軸的中心在設(shè)計的位置，平行度良好。

4.2 箱體加工良好，齒輪不良

針對這種情況，應當修磨齒輪，改變原始齒輪的修緣，以避讓的方法讓齒輪嚙合合格。

4.3 箱體與齒輪皆不良

針對這種情況，首先應當輕微修磨齒輪，若仍不能滿足要求，則調(diào)整箱體軸承座，再修磨齒輪。

5 結(jié)束語

文章主要介紹齒輪的裝配情況，并對如何進行齒輪的自檢，如何檢驗齒輪嚙合情況以及箱體質(zhì)量對齒輪裝配質(zhì)量的影響做了詳細的描述。最后根據(jù)造成齒輪裝配不良的各種情況制定了不同的處理方案。

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