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齿轮表面波纹度的质量控制

齿轮表面波纹度的质量控制

文章编号:1004-2539(2006)01-0084-02

齿轮表面波纹度的质量控制

(徐州工业职业技术学院, 江苏涂州 221006)

 罗太景

摘要 介绍齿面质量评定方法和齿面波纹度的定义,指出齿面波纹度评价存在的问题,提出本人对齿面波纹度的评价方法,列举加工形成齿面波纹度的4种形式,分析其形成的原因及控制方法。

关键词 齿轮质量 齿面形状误差 齿面粗糙度 齿面波纹度的评定

  引言

齿轮是现代机械设备中重要的零部件,在机械传

动系统中要把一根轴的动力均匀地、平稳地传输到另一根轴上,齿轮传动是应用最广泛和最有效的方法。在某些大型机械设备中,齿轮的圆周速度能达到20米/秒,而传送的功率可达到40000kW (50000hp )甚至更大。为确保传动齿轮在额定功率下能达到要求的传递速度,必须对齿轮的制造质量严格加以控制。在实际齿轮传动中,齿面的波纹度对齿轮的质量影响较大,长期以来,人们对此项误差的评定、分析,见仁见智,对国家标准的理解也很不一致。本文对齿面波纹度的评定、成因及解决的措施,提出了自己的观点,对此问题的统一有一定的参考价值。

1 国家标准对齿轮表面质量的评定规

  齿轮的加工方法很多,不同加工方法形成了轮齿

表面不同种类的加工纹理。加工纹理的多样性和表面形状的复杂性,给齿面质量的控制带来了很多困难。齿轮表面质量按表现的形式和影响产品质量的不同,可分为微观形状误差(粗糙度)、中间形状误差(波纹度)、宏观形状误差。如图1所示

齿轮表面波纹度的质量控制

图1 加工表面误差示意图

齿轮表面粗糙度的评定参数主要有Ra 、Rz 、Ry 等,测量方法有比较法、剖齿测量法、齿轮仪器测量法、印模测量法等。齿面形状误差也有专门测量仪器进行控制。这里不再赘述,本文着重讨论齿面的波纹度产生的原因及控制方法。

2 关于齿轮表面波纹度

通常情况下,齿面波纹度是在齿轮加工中形成的。由于齿面波纹度的存在,直接影响到齿面接触质量,使齿面局部过载,局部齿面严重磨损,甚至造成轮齿断裂;尤其是主传动系统中的大型齿轮,如汽轮机用齿轮、船用减速齿轮、重型设备传动齿轮,因齿面波纹度的存在,影响齿面接触质量,造成齿轮不能正确啮合,影响设备正常运行。因此,对于大型齿轮的加工尤其是直径在(1000~2000)mm 的精密齿轮,为确保设备的正常安全运转,必须考虑齿面的波纹度。下面着重探讨齿面波纹度含义及存在形式和产生的原因。2.1 齿面波纹度的定义

现国家标准规定评定齿面波纹度参数包含两类:在截面波度曲线垂直方向上的参数,如最大波高、平均波高和波度中心线的算术平均偏差;在截面波度曲线的水平方向参数如最大波距、平均波距,评定方法类似于表面粗糙度的评定方法。我国标准G B/T 3505-2000规定,表面波纹度采用平均波幅参数Wz 表示,其

定义如下:对直线方向波度是在基本长度Lp 内波度曲线上5个最大波幅的平均值。对圆周方向波度是在同一横截面波度曲线上5个最大波幅的平均值。波幅值是以最小区域圆中心为圆心的相邻峰谷的半径差。2.2 齿面波纹度评价存在问题

齿面波纹度主要是由于滚齿机传动链的误差形成周期性的转速变化造成的,尤其是工作台运动不均匀形成齿面波浪形的偏差。齿面波纹度常用波纹度测量仪进行测量。由于齿面加工纹理的特殊性,一般都不

能严格执行Wz 定义,而是按其近似定义测量。这个近似定义测量没有统一规定,自己掌握,因此存在较大差别。齿轮表面缺陷与齿轮表面波度区分界限不统一。长期以来各单位都是按自己的理解去区分,有的单位极端地把各种粗大加工痕迹一律剔除不计,只评定所谓的波度;有的单位则把表面波度的评定理解为对各种粗大加工痕迹的评定,显然两者差别很大,这也

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