用轴向齿距法测量斜齿轮螺旋角

用轴向齿距法测量斜齿轮螺旋角
摘要：随着现代机械行业产品的性能技术要求，斜齿轮越来越广泛的用于机械行业中，斜齿轮螺旋角的测量更是齿轮测量中的一个难点，本文所述用用轴向齿距法测量斜齿轮螺旋角可以弥补现有技术的不足，可以方便地测量斜齿轮螺旋角，降低生产成本，缩短维修时间，带来了较好的经济效益。

关键词：轴向齿距法螺旋角
1.问题提出：
由于近些年来设备维修周期进入高发阶段，在设备维修过程中，当机械斜齿轮毁坏比较严重时，需要配置斜齿轮，一般情况下，大齿轮与小齿轮啮合，往往小齿轮先损坏严重，配置小齿轮时，由于图纸不全，只有现场测绘制作，又由于齿轮螺旋角测量比较困难，往往成对更换，未损坏的大齿轮便被放置，造成了浪费，也使机床维修周期无限延长。

2.解决措施及方案：
为了充分利用未损坏的齿轮，我们采用了在镗床上利用轴向齿距法较为准确地测量、计算出小斜齿轮的螺旋角（齿斜角），以此来加工齿轮，经过多次试验，所配置的斜齿轮完全满足了啮合的要求，降低生产成本，缩短维修时间，带来了较好的经济效益。

3.工作原理：
3.1.在工作台上装一弯板，其基准面A与主轴中心平行，弯板上装被测齿轮；如图1所示
3.2.在主轴上装一杠杆百分表，使其与齿面接触，如（图1之位置1），固定主轴，记录工作台位置的表值。

3.3.向床尾移动工作台，使百分表脱离齿轮。

3.4.按图移动工作台，直到表针可以放进第二个齿间的位置，然后，向床头移动工作台，直到其原位置，按箭头方向微调工作台，使表针接触相应第二齿的齿面，并使其读数与原记录相同为止（位置2）准确记录工作台移动的距离L
3.5.根据公式求出螺旋角β
Sinβ=L0/L=Mnπ/L
Mn为法向模数，L为轴向齿距，β为斜齿轮螺旋角，其精度只与所测之L
精确度有关。

我厂使用在镗床上测量轴向齿距L，是因为镗床工作台可以方便地读出L精确数值，在铣床及其他设备上也可以采用同一方法测量，可得到良好的效果，（此方法只适用于齿轮宽度大于轴向移动距离的情况，螺旋角β左右旋均可）。

4.实例：
实例1.
如在抢修匈牙利磨齿机FKA326-10时，又成功地利用此方法准确地测出齿宽小于轴向齿距的斜齿轮螺旋角（此法不受齿宽大小的限制）给损坏的斜齿轮配上原有的大齿轮，解决了匈牙利磨齿机FKA326-10修理中的技术难题。

其理论根据是：
具体测量方法如下：
（1）在铣床主轴上吸一个磁力表座，主轴不可旋转，百分表针垂直触在任意一齿面上（靠近齿宽之一端的齿面）并调整主轴向下移动的限位块，限制主轴下移的位置，即控制住触在齿面上的百分表读数。

（2）此时测量工作台的纵向位置（可用百分表和块规，测量工作台纵向进刀的距离，也可以记录纵向进刀丝杆刻度圈的数值）。

（3）提起主轴，使百分表触针脱离齿面（如铣床没有主轴提起装置时，也可以不提起主轴，在进行（4）步骤时，要与（5）步骤结合起来进行，目的是不使百分表与齿轮齿面相碰。

（4）转动分度头，使其转动一个分度齿1/ Z′分度头旋转方向，视被测齿轮旋向而定，例如图3所示，齿轮为右旋，百分表在齿轮之右端，则分度头的转向，要使表针所触齿面向下移动。

（5）向左移动工作台，移动距离接近L/n时，向下移动主轴到限位为止。

百分表已进入齿间，但表针还没有触及齿面，此时继续左移工作台，直到表针触头触及齿面，百分表之读书达到（1）步骤时的读数为止。

（6）测量工作台纵向移动的距离，即L/n的实测值代入〈2〉式Sinβ=L0/n/ L1/n 即可求出β角
实例2：
为了更精确的得到β角，我们按照8°01′在滚齿机上配差动挂论，用百分表代替刀具，不让刀具转动，把旧齿轮轴代替工作。

百分表触针触在旧齿轮磨损较小的齿面上，在齿宽全行程上核对，发现在约115mm长度内，百分表有读数
0.10mm
根据公式Sinβ= L0/2/L/2
式中L/2实测112.90mm，而115长度接近112.90，即在计算螺旋角8°01′时，L/2为112.90时，L0/2应近似减去0.10mm，因此，修正后的精确螺旋角β修
我们按螺旋角为7°58′加工一斜齿轮轴，给外径￠747毫米斜齿轮，准确地配上一个小斜齿轮，每对节约资金万余元，更重要的是，在无法加工大齿轮备件时，采用这种方法及时地完成维修任务，保证了设备正常使用。

5.结论：
用轴向齿距法测量斜齿轮螺旋角，经过多次试验，所配置的斜齿轮完全满足了啮合的要求，降低生产成本，缩短维修时间，带来了较好的经济效益。

参考文献：
[1]《机械制造工艺设计手册》哈尔滨工业大学出版社1984
[2]《机床设计手册》编写组：机床设计手册第二册（上）零件设计，1982。