螺旋锥齿轮等高齿制的加工和安装调整

1,前言等高齿制的螺旋锥齿轮是由原联邦德国克林根贝格公司推出的一种螺旋锥齿轮(克林根贝格 ),目前在我国的工程、煤矿等机械中的应用越来越广泛。其与我国使用最多的美国格里森齿制的 螺旋锥齿轮相比,在加工原理、加工设备和工艺方法上以及安装调整上均有较大的区别,下面就结 合实例介绍其加工、调整、夹具的设计方法、安装时接触区的调整等方法。2,锥齿轮加工和调整 2.1,加工工艺路线图1是某减速器中的等高(克林根贝格)齿制的螺旋锥齿轮副。大锥齿轮与 轴采用过度配合的有键连接,材质均为18CiNi4WA,齿面渗碳淬火,齿面硬度HRC58 ～62,齿形参数为:Z1=38、Z2=13、mn=10.9。轴锥齿轮简化的加工工艺路线 为:毛坯锻造→预先热处理→粗加工→计测探伤→半精车(齿部车至图样要求,键槽处外圆和螺纹 出外圆留切除渗碳层余量)→铣锥齿→热处理渗碳→半精车(切除键槽处外圆和端面的渗碳层,外 圆留磨量,车螺纹至图样要求)→铣键槽→淬火、回火→修磨两端中心孔→磨外圆→研齿。大锥齿 轮的加工工艺路线为:毛坯锻造→预先热处理→粗加工→→计测探伤→半精车(φ160H7孔及 端面留磨量,其余至图样要求)→铣锥齿→热处理渗碳、淬火→磨(用内孔端面磨床磨基准端面和 内孔)→平磨(磨另一端面)→研齿。2.2,加工和调整要点等高齿制(克林根贝格)的螺旋锥 齿轮的加工原理与美国格里森齿制的螺旋锥齿轮的加工原理有很大的区别,与瑞士奥利康齿制的螺 旋锥齿轮相比虽均采用连续分度法切齿,但切齿刀盘结构的差别很大。等高(克林根贝格)齿制的 螺旋锥齿轮的标准切齿刀盘由5组刀头组成,每组刀头切一个齿槽,刀盘连续回转时,工件也连续 回转形成啮合运动。每组刀头又由4个刀片组成,其中两两组合分别切削轮齿的凸面和凹面。等高 齿制(克林根贝格)锥齿轮的切齿刀盘分软切刀盘和硬切刀盘2种,后者用于齿部淬硬后的精加工 。硬切加工后的锥齿轮可消除齿轮因淬火后产生的变形,精度较高,但成本也较高,且表面质量需 加以控制,防止产生表面裂纹等缺陷。因此对普通精度的锥齿轮均采用渗碳淬火后研齿工艺方法。 生产时有2台铣齿机和1台研齿机即可。锥齿轮加工和调整时应注意以下几点:(1)等高齿制( 克林根贝格)锥齿轮为等高齿,大、小锥齿轮啮合时顶隙相等,铣齿前在进行齿坯加工时,应严格 控制好图1所示的锥距ZJ1和ZJ1以及面锥角。机床上进行加工时,可采用锥度样板(数据严 格)控制面锥角并配合塞尺控制锥距。为了找正方便,应在靠近齿部处车一止口(图1中W1、W 2面)作为找正基面。图1(2)与格里森锥齿轮的加工类似,一般先按机床调整卡调整机床加工 出一批锥齿轮副中的全部大锥齿轮,加工小锥齿轮(或轴锥齿轮)时,先用试切件试切并在研齿机 与大锥齿轮啮合检查、调整接触区的大小及位置、侧隙达到要求后,再切出全部小锥齿轮。(3) 锥齿轮淬火、回火后,对轴锥齿轮,修磨两端中心孔,对大锥齿轮磨内孔和基准端面时,理论上可 按齿槽找正,但不方便,一般仍可按图1所示的找正基面W1和W2找正。(4)研齿在研齿机上 进行,研齿时齿面上加注研磨剂后加载对滚,并可沿齿长和齿高方向进行微量的相对移动,提高研 齿的效率,增加研齿的效果,从而达到调整接触区位置、增加接触区面积、降低齿轮表面粗糙度的 目的。研齿前应空运转,听噪声和观察接触区的大小、位置,以决定沿齿长和齿高相对移动量的大 小和方向。对于接触区很差的齿轮副应更换(即重新选配),否则达不到所需的技术要求。齿面研 好后,将研磨剂擦干净,测量齿侧间隙,方式做齿轮副啮合齿标记以及同副配对标记。根据研齿机 上沿齿轮轴向位置的行程表(千分表)的读数和研齿夹具的轴向定位长度尺寸计算出锥齿轮锥距Z J1和ZJ2的实际尺寸,并作记录以供装配调整使用。(5)研齿后所测定的大、小锥齿轮的实 际锥距ZJ1和ZJ2对锥齿轮副安装调整来说是两个重要的原始数据。在研齿机上对滚,一定程 度上反映了锥齿轮副实际工作时的啮合状况,装配时,应按锥齿轮副的同副配对标记选择大、小锥 齿轮并按啮合齿对标记装配,如再能按标定的锥距ZJ1和ZJ2调整好锥齿轮的轴向位置,便能 达到所需的较为理想的接触区。一般对于轴向有调整环节的锥齿轮副,可不进行锥齿轮轴向装配基 准面的修磨,而对于有些轴向不可调整或不便调整的锥齿轮副,则可修磨锥齿轮轴向装配基准面, 使锥距达到规定的要求。同时也要保证与之相关的零件轴向尺寸,以使锥齿轮副装配后接触区达到 技术要求。3,夹具设计和使用要求加工等高齿制(克林根贝格)锥齿轮的主要夹具有铣齿夹具和 研齿夹具等,其结构与格里森锥齿轮所用的夹具相似,比较简单,但精度要求较高,因它直接影响 到锥齿轮的加工质量。应保证夹具上工件的安装基准面相对机床的主轴回转中心的径向和端面跳动 ≤0.010mm(国外提供的资料上的要求为0.005mm)。工件安装前,定位配合表面应 仔细地擦干净,不得有任何毛刺和磕碰。工件安装后,应按找正面严格找正,其径向跳动须控制在 0.010mm以内。4,减速器调整等高齿制(克林根贝格)锥齿轮在机床上加工成后,依据减 速器的设计结构组装成部件后,按要求将各部件(第一轴、第二轴、第三轴、第四轴)组装在下箱 体上进行调整,其调整步骤如下:1.各部件装入下箱体后,调整各轴向间隙及一级螺旋伞齿轮接 触区。调整顺序是第一轴、第二轴、第三轴、第四轴。调整齿轮接触精度和齿侧间隙,均必须符合 技术要求。2.第一级伞齿轮副轴向定位和侧隙的调整。小齿轮轴向定位以“安装距离”(小齿轮 基准面至大齿轮轴线的距离)为依据,测量小齿轮的安装位置。3、基本要求:装配时将背锥面对 成平齐,来保证两齿轮正确的装配位置。5,具体调整方法:4.1,等高齿制(克林根贝格)锥 齿轮最理想的接触区为:在负荷下,接触区在齿宽中部,略于齿宽的一半,稍近于小端,在小齿轮 齿面上较高,大齿轮上较低,但都不到齿顶。(见下图)4.2,等高齿制的螺旋齿轮调整的过程 中若出现:●小齿轮接触区太高,大齿轮接触区太低。▲小齿轮接触区太低,大齿轮接触区太高。 其调整方法:由于齿宽方向曲率关系,小齿轮凸侧略偏大端,大齿轮则相反。主要原因是小齿轮轴 向定位有误差,小齿轮沿轴向移出(进),如侧隙过大,可将大齿轮沿轴向移动。4.3,等高齿 制的螺旋齿轮调整的过程中若出现:在同一齿的一侧接触区高,另一侧低。如小齿轮定位正确且侧 隙正常,则为加工不良所致。装配无法调整,需调换零件。若只作单向传动,可按(4.2)法调 整,可考虑另一侧的接触情况。4.4,第一级等高齿制螺旋齿轮接触区调整后,用涂色法检验第 二级、第三级接触精度,并同时检验齿侧间隙,调整轴向间隙。4.5,减速器装配后,转动一周 (轴),正反转动灵活,无卡住现象。6,结语等高齿制(克林根贝格)齿制的螺旋锥齿轮与目前 使用最为广泛的格里森齿制的螺旋锥齿轮相比,在加工原理、加工设备和工艺方法以及接触区的调整上均有较大的区别,应注意掌握其加工和装配调整特点和方法,才能保证加工和装配的质量。螺旋锥齿轮等高齿制的加工和安装调整@白秀芳$宁夏西北奔牛实业集团公司!753001
@刘敏$宁夏西北奔牛实业集团公司!753001等高齿制;;锥齿轮;;加工;;调整;;安装 等高齿制的螺旋锥齿轮与目前使用最为广泛的格里森(Gleason)齿制的螺旋锥齿轮相比, 在加工原理、加工设备和工艺方法上均有较大的区别。结合实例分析介绍了其加工、调整、夹具的 设计方法以及安装时接触区的调整方法。.各部件装入下箱体后,调整各轴向间隙及一级螺旋伞齿 轮接触区。调整顺序是第一轴、第二轴、第三轴、第四轴。调整齿轮接触精度和齿侧间隙,均必须 符合技术要求。2.第一级伞齿轮副轴向定位和侧隙的调整。小齿轮轴向定位以“安装距离”(小 齿轮基准面至大齿轮轴线的距离)为依据,测量小齿轮的安装位置。3、基本要求:装配时将背锥 面对成平齐,来保证两齿轮正确的装配位置。5,具体调整方法:4.1,等高齿制(克林根贝格 )锥齿轮最理想的接触区为:在负荷下,接触区在齿宽中部,略于齿宽的一半,稍近于小端,在小 齿轮齿面上较高,大齿轮上较低,但都不到齿顶。(见下图)4.2,等高齿制的螺旋齿轮调整的 过程中若出现:●小齿轮接触区太高,大齿轮接触区太低。▲小齿轮接触区太低,大齿轮接触区太 高。其调整方法:由于齿宽方向曲率关系,小齿轮凸侧略偏大端,大齿轮则相反。主要原因是小齿 轮轴向定位有误差,小齿轮沿轴向移出(进),如侧隙过大,可将大齿轮沿轴向移动。4.3,等 高齿制的螺旋齿轮调整的过程中若出现:在同一齿的一侧接触区高,另一侧低。如小齿轮定位正确 且侧隙正常,则为加工不良所致。装配无法调整,需调换零件。若只作单向传动,可按(4.2) 法调整,可考虑另一侧的接触情况。4.4,第一级等高齿制螺旋齿轮接触区调整后,用涂色法检 验第二级、第三级接触精度,并同时检验齿侧间隙,调整轴向间隙。4.5,减速器装配后,转动 一周(轴),正反转动灵活,无卡住现象。6,结语等高齿制(克林根贝格)齿制的螺旋锥齿轮与 目前使用最为广泛的格里森齿制的螺旋锥齿轮相比,在加工原理、加工设备和工艺方法以及接触区 的调整上均有较大的区别,应注意掌握其加工和装配调整特点和方法,才能保证加工和装配的质量。螺旋锥齿轮等高齿制的加工和安装调整@白秀芳$宁夏西北奔牛实业集团公司!753001
@刘敏$宁夏西北奔牛实业集团公司!753001等高齿制;;锥齿轮;;加工;;调整;;安装 等高齿制的螺旋锥齿轮与目前使用最为广泛的格里森(Gleason)齿制的螺旋锥齿轮相比, 在加工原理、加工设备和工艺方法上均有较大的区别。结合实例分析介绍了其加工、调整、夹具的设计方法以及安装时接触区的调整方法。