圓弧端齒測(cè)量方法研究

徐連軍

（中航工業(yè)哈爾濱發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司質(zhì)量保證部，黑龍江 哈爾濱 150066）

1 概述

圓弧端齒主要用于現(xiàn)代小型發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中各級(jí)轉(zhuǎn)子間連接，通過(guò)圓弧端齒把壓氣機(jī)、渦輪等各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件連接起來(lái)。圓弧端齒承受較大載荷，所以必須具備足夠大的強(qiáng)度、有足夠大的表面積、有足夠的支撐，所以端齒齒面質(zhì)量及其相關(guān)尺寸形位公差的檢測(cè)就至關(guān)重要。

圖1 典型端齒聯(lián)接機(jī)構(gòu)

國(guó)內(nèi)在端齒檢驗(yàn)技術(shù)方面一直是摸索國(guó)外技術(shù)，無(wú)端相關(guān)齒檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范，對(duì)于端齒的著色和尺寸形位公差的檢驗(yàn)缺乏經(jīng)驗(yàn)，而著色檢驗(yàn)是一項(xiàng)綜合性檢驗(yàn)方法，可以定性的檢驗(yàn)出齒牙的加工質(zhì)量，但在著色試劑與方法選擇存在難點(diǎn)；形位公差的測(cè)量也需要附帶量規(guī)進(jìn)行測(cè)量，有累積公差，對(duì)測(cè)量精度有影響。

2 量規(guī)檢驗(yàn)

圓弧端齒聯(lián)軸器是一種精密的端面花鍵聯(lián)軸器，除了可以傳遞扭矩外，還能精確保證兩個(gè)相互連接的部件之間的同軸度。一對(duì)圓弧端齒聯(lián)軸器，是由一個(gè)凸齒元件和一個(gè)凹齒元件組成。

對(duì)于圓弧端齒的檢測(cè)，可以使用專(zhuān)用的量規(guī)，即圓弧端齒量規(guī)。端齒量規(guī)作為一種標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)，其作用是與端齒零件配合使用，以保證被檢零件具有統(tǒng)一的質(zhì)量和互換性。在使用中，端齒量規(guī)會(huì)有磨損，因此應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。

端齒量規(guī)分三個(gè)級(jí)別，即原始量規(guī)、校對(duì)量規(guī)和檢驗(yàn)量規(guī)。它們之間的校準(zhǔn)傳遞關(guān)系如圖2所示。

圖2 端齒量規(guī)校準(zhǔn)傳遞關(guān)系圖

3 著色檢驗(yàn)

著色檢驗(yàn)是一項(xiàng)綜合性檢驗(yàn)方法，可以定性的檢驗(yàn)出齒牙的加工質(zhì)量，所以對(duì)于著色檢驗(yàn)必須注意著色方法，例如要注意著色用刷子、著色試劑及相關(guān)工具的選用，還要給出具體的使用方法。

著色檢驗(yàn)必須用同標(biāo)準(zhǔn)的弧齒相嚙合，在進(jìn)行著色試驗(yàn)過(guò)程中，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國(guó)外公司相關(guān)著色方法，最終確定圓弧端齒著色檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)如下：

所用的涂著色用刷子為植物刷，不能用動(dòng)物毛刷和金屬刷等，動(dòng)物毛刷在刷涂過(guò)程中易脫毛，影響著色質(zhì)量；金屬刷在刷涂過(guò)程中易劃傷齒面，影響齒面質(zhì)量；

必須用刷子將零件所有齒面刷干凈，可以用酒精擦拭表面，任何一個(gè)表面附著物都會(huì)影響著色接觸面積，影響著色質(zhì)量；

著色一般采用兩種混合物，一個(gè)為藍(lán)色，另一個(gè)為赭石，在齒面涂上油印時(shí)需均勻、薄，否則會(huì)影響檢驗(yàn)的真實(shí)性；

在檢驗(yàn)時(shí)慢慢將量規(guī)放到零件端齒上，使其充分嚙合，在嚙合時(shí)避免齒牙相互側(cè)面的摩擦，以免影響印痕質(zhì)量及真實(shí)性。嚙合后采用橡皮錘等非金屬材質(zhì)沿著齒牙中間部位的周?chē)p輕敲擊，或者用振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)。

圖3 著色示意圖

4 形位公差檢驗(yàn)

4.1 齒頂高（S）和齒根高（P）的檢查

由于齒頂高與齒根高的起始點(diǎn)為齒的分圓，所以直接方法無(wú)法測(cè)量出實(shí)測(cè)值，需要采

圖4 齒頂高（S）/齒根高（P）示意圖

用間接測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，所以在測(cè)量過(guò)程中采用三坐標(biāo)測(cè)量高度差（量規(guī)與零件嚙合狀態(tài)與齒頂對(duì)接狀態(tài)數(shù)值）一半的方式先得到齒頂高（S），然后使用型面儀進(jìn)行整個(gè)齒深（L）的測(cè)量，那么齒根高P=L-S。

4.2 徑向和軸向跳動(dòng)檢查

圖5 零件跳動(dòng)檢查示意圖

跳動(dòng)檢查需找正X與Y兩個(gè)基準(zhǔn)，在試驗(yàn)過(guò)程中使用轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于轉(zhuǎn)臺(tái)需要用手進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)跳動(dòng)值影響較大，所以轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量跳動(dòng)不可行，后采用圓度儀進(jìn)行測(cè)量，圓度儀自動(dòng)超平找正功能，解決了在檢查過(guò)程中波動(dòng)問(wèn)題。

檢測(cè)前對(duì)工件與量規(guī)嚙合面的清潔工作非常重要，用酒精擦拭的時(shí)候不能使用脫脂棉，這樣棉絮會(huì)脫落并附著在端齒表面，影響測(cè)量真實(shí)性，所以測(cè)量跳動(dòng)過(guò)程中必須注意齒面清潔度的控制。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)圓弧端齒檢驗(yàn)技術(shù)的研究，解決了相關(guān)參數(shù)的測(cè)量難點(diǎn)，使圓弧端齒檢驗(yàn)更加規(guī)范化。

[1]張德民,劉少春.大型貫通測(cè)量方法探討[J].第七屆全國(guó)礦山測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2007-11-01.