齒隙測量工具設計

【摘要】齒輪傳動具有功率范圍大，傳動效率高，圓周速度高、傳動比準確、使用壽命長、結構尺寸小等一系列特點。其缺點是運轉時有振動和噪聲，會產(chǎn)生一定的動載荷。因此，在裝配時需要根據(jù)配對齒輪的齒隙等參數(shù)進行選配，來達到降低振動和噪聲、改善嚙合狀態(tài)、提高使用壽命。

【關鍵詞】齒隙；齒輪；固定工具；彈性夾套

1、設計背景

作為傳動副的齒輪1和齒輪2，分別通過兩段軸頸與軸承配合，而軸承與基體上的襯套配合。由于軸承本身存在內外環(huán)同心誤差，內外環(huán)自身圓度誤差，襯套也存在自身圓度誤差，內徑與外徑的同軸誤差，與軸承接觸面的垂直誤差。基體兩條中心距存在距離誤差，孔存在自身的圓度誤差，與基面的垂直誤差。最終結果改變了到齒輪安裝中心距，影響齒輪嚙合條件，引起噪聲振動，降低齒輪及軸承使用壽命。為改善這一狀況，在進行裝配時需要對齒輪及軸承進行選配，最大程度改善嚙合狀態(tài)。選配依據(jù)就是測量配對齒輪的齒隙。

2、設計原理及過程

2.1測量原理

由于齒隙是相對的量，因此進行齒隙測量時，只需固定一個齒輪，旋轉另一個齒輪，另一個齒輪的游隙即是該組齒輪副的齒隙。

2.2設計思路

通常的齒輪為減重，設計時在滿足強度的條件下，一般都設計為中空結構，因此，可采用彈性夾套的結構，對齒輪的內孔進行固定，測量時，齒輪箱基體不動，齒輪箱表面通常會有螺樁或者是螺紋孔與與其它的部件連接，測量時其余部件不安裝，因此可以利用這些螺樁或者是螺紋孔對內孔的固定結構進行固定，至此，齒輪副的一個齒輪就被固定完成。

對齒隙的測量可采用百分表，由于測量位置距離齒輪中心越遠，讀數(shù)值越大，因此，需要固定某一位置，測出實際值，利用偏離齒輪中心值反算實際值。通常這一位置定在分度圓上。

2.3設計過程

2.3.1結構及工作原理

1.轉接頭 2.銷 3.螺母 4.墊圈 5.彈性體 6.螺母 7.螺釘

8.拉桿 9.測量臂 10.導向銷

彈性定心夾緊機構的特點是利用彈性元件受力后產(chǎn)生均勻的彈性變形來實現(xiàn)對工件的定心夾緊。件5是一個開有4條縱向槽并帶錐面的薄壁套筒，將其放入齒輪內孔中，件7螺釘固定在齒輪箱體上，通過旋轉件3螺母，拉動件8，件8在導向銷的作用下，向上移動，件8下端的錐面將件5的錐面漲開，漲緊在齒輪的內孔上，達到了固定的目的。

有的齒輪測齒隙時要求對施加力要求，這一要求可通過力矩扳手來實現(xiàn)，件1上開有一個方孔，用來和力矩扳手的方榫輸出頭配合。

件9中心的圓與件5外徑配合，件9上刻有一條細線，進行齒隙測量時，將百分表的觸頭放在細線位置上（位置通常為分度圓所在直徑），即可得到齒輪副在分度圓上的齒隙值。

2.3.2關鍵件設計

件5彈性體，又可稱為筒夾，它由三部分組成；一是卡爪A，二是包括卡爪在內的彈性部分B，稱為簧瓣，三是導向部分C.當以外力Q筒夾向左移動時，由于夾具體內錐面的作用，迫使簧瓣產(chǎn)生彈性變形，沿徑向均勻收縮，從而將工件定心并夾緊。當外力去除后，靠筒夾本身的彈性變形恢復即可松開工件。筒夾的圓錐角（2a）一般為30°，與其相配的夾具體（或外套）的內錐角應視具體情況決定。對于要求有一定通用性的夾頭，由于與工件配合的間隙較大（一般為0.1～0.5mm），因此，在其夾緊過程中，內外兩錐面將使主軸產(chǎn)生相對移動，這樣在其各橫截面上配合圓弧的曲率半徑不等，造成筒夾與夾具體和工件接觸不良，并產(chǎn)生不均勻磨損，從而影響定心精度及夾緊的可靠性。為改善其工作的不良狀況，一般對正錐夾具體的錐角取為31°，倒錐夾具體的錐角為29°.這樣可使其夾緊點處于距切削點較近的外端，從而可在夾緊后內外錐角趨于一致，以增大接觸面積，提高夾頭剛度，改善卡爪的受力狀況。

2.3.3材料及熱處理要求

彈簧筒夾應選用強度高、彈性和耐磨性好、熱處理變形小的材料，一般用T7A～T10A或65Mn，薄壁的可用9SiCr，大型的可用15CrA，熱處理要求，頭部卡爪須淬硬至HRC55-60，中部與尾部硬度為HRC40～50。

2.3.4.機構特點及應用范圍

筒夾定心夾緊機構具有結構簡單，體積小，操作方便，不易磨損工件表面等優(yōu)點，所以應用也較廣泛。但因其卡爪的徑向變形量（即夾緊行程）較小，約為0.1～0.5mm，故工件定位基準面的公差必須小于這一范圍才能保證順利進行夾緊。該機構的精度主要取決與兩個元件的精度，一是夾具體上錐面與其導向孔之間的同軸度，一般要求為0.01mm左右，二是筒夾本身所能達到的精度，這取決與彈簧夾頭的工作性能，一般定心精度在0.02～0.05mm之間，故可用于精加工和半精加工。

3、使用效果

1.結構簡單緊湊，操作方便

2.定位精度高