螺旋錐齒輪粗加工后檢驗技術的研究

趙睿榮

摘 要：該文針對螺旋錐齒輪的加工解析了格里森公司的V/H檢驗法的技術流程，介紹了V/H檢驗技術的調整方法及相關參數(shù)的計算方法。以提高齒面接觸區(qū)質量為目標，以格里森公司V/H檢驗法為檢驗手段，以具體實例為基礎進行螺旋錐齒輪熱前滾檢實驗，對實驗數(shù)據(jù)進行記錄、分析，并通過加載測試對分析數(shù)據(jù)進行有效性驗證。此檢驗方法的使用對螺旋錐齒輪切齒過程中切齒調整參數(shù)的修正具有重要的指導意義， 經(jīng)過修正后的加工方式大大提高錐齒輪副的使用壽命，提高了錐齒輪副的有效工作時間。

關鍵詞：V/H檢驗法 螺旋錐齒輪 接觸區(qū) 滾檢實驗

中圖分類號：TH132.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（c）-0068-03

將被檢驗的螺旋錐齒輪副安裝在滾動檢查機上，利用齒輪檢驗機工作頭做垂直和水平移動，使接觸區(qū)由工作位置移動到大端齒高中間位置或小端齒高中間位置，并用變化前后的V、H數(shù)值及齒面接觸區(qū)的形狀，來評定齒面接觸質量的方法，叫做V/H檢驗法。

經(jīng)V/H法檢驗后，可檢驗出螺旋錐齒輪接觸區(qū)大小，對角接觸的程度和方向，接觸區(qū)對安裝誤差的敏感性狀態(tài)，進而評定齒面接觸區(qū)的質量，以更好的保持銑齒工序中產品的一致性，穩(wěn)定產品質量。

1 檢驗技術流程

如圖1所示，該檢驗技術流程主要包括切齒與接觸區(qū)修正、熱前齒部V/H檢查、熱后齒部V/H檢查、確定熱后齒輪變形數(shù)據(jù)、齒輪的載荷實驗及數(shù)據(jù)修正、確定重新切齒數(shù)據(jù)6個環(huán)節(jié)。該文僅針對螺旋錐齒輪熱前V/H檢驗環(huán)節(jié)進行了研究。

2 錐齒輪熱前檢驗

2.1 檢驗技術對于檢驗機兩軸位移的方向規(guī)定

在V/H技術檢驗中，檢驗機的垂直及水平位移方向，均以正、負號表示，其正、負號（圖2所示）規(guī)定如下。

+H—使小齒輪安裝距向增大方向移動；

-H—使小齒輪安裝距向減小方向移動；

+V—大齒輪向小齒輪中心線上面移動；

-V—大齒輪向小齒輪中心線下面移動。

垂直位移V改變后，為使接觸區(qū)位于齒高中部，需相應改變水平位移H，如表1所示。

2.2 檢驗技術中V、H值的計算方法

該計算方法參考于格里森公司工作經(jīng)驗得到以下結論。

在滾動檢驗機上，令大齒輪改變垂直移動，使接觸區(qū)由正常位置移向齒小端，其垂直位移量為：

為使接觸區(qū)位于齒高中部，小齒輪的水平位移應相應地改變?yōu)椋?/p>

再使大齒輪作垂直移動，使接觸區(qū)移向齒的大端.其垂直位移量為：

伴隨改變水平位移量為：

根據(jù)上述小齒輪凹面數(shù)據(jù)列成表，如表2所示。

2.3 以一對汽車驅動橋用螺旋錐齒輪為例，說明V/H檢查法的使用情況

如表3所示，為齒輪的基本參數(shù)表，以此螺旋錐齒輪為例，實驗得出大輪凸面、凹面數(shù)據(jù)，見表4、表5。

3 實驗數(shù)據(jù)分析

3.1 接觸區(qū)的長度分析

由表2知大輪凸面的總垂直位移量為：，此時的接觸區(qū)的長度超過齒面的50%，再根據(jù)表6，我們可以看出齒輪在滿載的情況下，接觸區(qū)已經(jīng)跑出齒面大端了，并且>1，為齒頂接觸，應對接觸區(qū)重新進行修正，增大總垂直位移量解決上述問題。大輪凹面亦是同樣的方法解決此問題。

3.2 對角接觸性質

見表4、5，大輪凸面=1.4、凹面=1.2，>1呈內對角接觸，在銑齒工序中，必須設法消除，對角接觸輕微的可根據(jù)實際齒輪質量要求決定是否消除。為了準確檢驗齒形和齒向精度，在有條件的加工工廠，可以采用采用測齒儀進行精確檢測。

4 加載測試

對于有條件的實驗場所，可以對數(shù)據(jù)分析的結果進行加載測試，將滾檢機的接觸斑保留后重新涂抹耐磨顏料，按照設計載荷的80%～100%對完成的錐齒輪副進行加載測試，運行8 h后（正反各4 h）將加載接觸斑與理論推算接觸的擴展方向及面積進行對照，以驗證分析數(shù)據(jù)的準確性。

5 結語

通過上述實驗可知，采用V/H檢驗法可方便檢驗出螺旋錐齒輪的齒面接觸質量，并可以通過加載測試，以論證檢驗方法的有效性，該方法對螺旋錐齒輪切齒過程中切齒調整參數(shù)的修正具有重要的指導意義。經(jīng)過修正后的加工方式能大大提高錐齒輪副的使用壽命，提高產品的可靠性。

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