重型斜齿轮的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重型斜齿轮的修复方法，其技术方案是用单齿测量给定圆处减薄量，根据公式Ｘ↓［２新］＝Ｘ↓［２原］－ＫＭＺ↓［２Ｖ］／０．７２８ｄｙ′↓［２］和Ｘ↓［１新］＝Ｘ↓［∑原］－Ｘ↓［２新］计算出大、小斜齿轮新变位系数，然后进行大、小斜齿轮几何尺寸计算，绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制小齿轮。优点是解决了测齿厚，确定新变位系数等关键问题，使修复工作简便易行，科学准确，修复后主要参数不变，使用性能有所提高，降低成本５０％以上，减少工序和加工时间。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮的修复方法。特别是一种。在建材、冶金、矿山、电力和化工等行业中广泛应用重型齿轮副进行减速传动。这些重型齿轮(齿数多至100以上，模数M高至16以上)皆用优质钢材制成，每件重达几吨或十几吨，但使用数年后(一般4～6年)齿廓磨损到一定程度时往往当成废钢铁处理，造成了极大浪费。为了解决这一问题，本申请人于1993年研制成功了应用变位齿轮原理进行修复废旧的直齿轮的方法，其原理见参考图，图中示出原设计齿廓线1，磨损后齿廓线2，修复后齿廓线3，需车削厚度4。该项技术是用重新分配变位系数，将大齿轮车削一定尺寸，重新制作小齿轮来实现修复目的，其优点是保持原设计的中心距、模数及速比不变，而修复后的齿轮副，其啮合更趋于合理，磨损减轻，寿命延长，大大节约资金。已在很多工厂推广使用，取得很大经济效益。此法已申报了专利技术专利，申请号为93115839.7。但是利用这种方法不能实现修复废旧的斜齿轮。这是因为重型斜齿轮齿数多、模数大、直径大、并有螺旋角。采用公法线长度评定齿厚，因斜齿轮公法线长度计算复杂繁琐，甚至因公法线太长而无法测量。而采用固定弦齿厚、分度弦齿厚时，又不能测量大变位系数的正负变位齿轮。本专利技术的目的提供一种废旧，测齿厚、确定变位系数等简便易行，修复方法科学、准确，修复后各种主要参数不变，使用性能有所提高。本专利技术是通过如下技术方案实现的附图说明图1是斜齿轮变位原理2是斜齿轮法向给定圆压力角αyn示意图；图3是斜齿轮端面给定圆螺旋角βy示意图；首先本专利技术根据齿轮啮合原理，提出在距齿顶圆以下一个模数的给定圆处测量齿厚，见图1、2、3，给出测齿厚的关系式如下Sy2=dy2′(π2Z2V+2X2tgαZ2V+invα-invαyn)]]>式中dy′2大斜齿轮法面给定圆当量直径dy′2＝(Z2v＋2X2)M；Z2v大斜齿轮法截面P点处当量齿数，Z2v=Z2cos3β]]>Z2大斜齿轮齿数；αyn大斜齿轮法面给定圆处压力角；αyt大斜齿轮端面给定圆处压力角；β斜齿轮分度圆螺旋角；α斜齿轮分度圆法面压力角；M斜齿轮法向模数αt大斜齿轮分度圆端面压力角；X2大斜齿轮法面变位系数；并且，以上参数之关系为αyn＝tg-1α＝tg-1βy=tg-1]]>dy2＝(Z2＋2)Mt＋2X2M－2Mαyt=cos-1]]>其中dy2大斜齿轮端面给定圆直径；Mt斜齿轮端面模数Mt=Mcosβ;]]>d2大斜齿轮分度直径，d2＝MtZ2；上述公式中Sy值指的是弧齿厚，而实测值为弦齿厚，但因为重型大齿轮齿数较多，故二者之差很小(仅百分之一毫米左右)。在测量给定圆齿厚的基础上，本专利技术给出斜齿轮修复前后变位系数重新分配关系式 式中X2原大齿轮原变位系数，X2新大齿轮新变位系数； Sy2原大斜齿轮法面给定圆处原齿厚；Sy2新大斜齿轮法面给定圆处新齿厚；为保证修复前后齿轮传动参数(中心距、传动比、啮合角等)不变，本专利技术给出X1新＝X∑原－X2新，式中X1新小齿轮新变位系数；X∑原小齿轮原变位系数和大齿轮原变位系数之和；X2新大齿轮新变位系数；综上所述，本专利技术的方法如下用单齿测量给定圆处减薄量，根据公式计算出大、小斜齿轮新变位系数，然后进行大、小斜齿轮几何尺寸计算，绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制小齿轮，其特征是1、对大齿轮单齿测量距齿顶圆等于一个模数给定圆处的法向齿厚减薄量，确定其最大值，并按实际测量加上光整加工余量、做为修复后大齿轮给定圆齿厚。2、按下述公式确定大齿轮新变位系数 式中X2原大齿轮原变位系数；K减薄系数， Sy2原大斜齿轮法面给定圆处原齿厚；Sy2新大斜齿轮法面给定圆处新齿厚；3、按下述公式确定小斜齿轮新变位系数X1新＝X∑原－X2新式中X∑原小斜齿轮原变位系数和大斜齿轮原变位系数之和；本专利技术的优点是适用于重型斜齿轮的修复，解决了修复中测齿厚，确定新变位系数等关键问题，使修复工作简便易行、科学准确；修复后中心距、模数、齿数等主要参数不变，使用性能有所提高；节约了重新制造大齿轮的原材料，降低成本50％以上，并节约工序和加工时间。下面给出本专利技术具体实施例实施例某球磨机斜齿轮副，修复前几何参数如下表 1、首先对磨损报废的大斜齿轮的法向齿厚减薄量进行测量，测量位置在距齿顶圆等于模数20mm处，经测量单齿磨损最大的法向齿厚，即S2新＝24.9mm，因为原法向齿厚S2原＝31.41mm，因而KM＝S2原－S2新＝31.41－24.9＝6.51mm。考虑修复光整加工余量，取KM＝7mm，大斜齿轮原变位系数X2原＝0，dy′2＝(Z2v＋2X2原)M＝Z2vM，因而 2、求得小斜齿轮的新变位系数X1新＝X∑原－X2新＝0.4813、计算修复后大、小齿轮给定圆齿厚；大齿轮测量齿高h2＝M＝20当量齿数Z2V=Z2cos3β=244cos35·38′8′′=247.587]]>法面给定圆当量直径dy′2＝(Z2v＋2X2新)M＝4932.33端面给定圆直径 4885.69分度圆直径d2=McosβZ2=4903.74]]>端面给定圆压力角αyt=cos-1=19.5·]]>端面分度圆压力角α1=tg-1=20.08938·]]>端面给定圆处螺旋角βy=tg-1=5.62·]]>法面给定圆处压力角αyn＝tg-1＝19.413故法面给定圆弧齿厚Sy2′=dy2′]]>＋invα－invαyn]＝30.80mm小齿轮测量齿高h1＝M＝20当量齿数Z1V=Z1cos3β=43cos35·38′8′′=43.63]]>法面给定圆当量直径dy′1＝(X1v＋2X1新)M＝891.85端面给定圆直径 分度圆直径d1=McosβZ1=864.18]]>端面给定圆处压力角αy1=cos-1=23.29·]]>法面给定圆处螺旋角βy=tg-1=5.766·]]>法面给定圆压力角αyn＝tg-1＝23.19故法面给定圆弧齿厚 修复后齿轮副的几何参数如下 >4、绘制出修复后大、小齿轮的图纸。5、按图纸修复大齿轮，按图纸制造小齿轮。附参考图重型齿轮修复原理图权利要求1.一种，用单齿测量给定圆处减薄量，根据公式计算出大、小斜齿轮新变位系数，然后进行大、小斜齿轮几何尺寸计算，绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制小齿轮，其特征是(1)、对大齿轮单齿测量距齿顶圆等于一个模数给定圆处的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重型斜齿轮的修复方法，用单齿测量给定圆处减薄量，根据公式计算出大、小斜齿轮新变位系数，然后进行大、小斜齿轮几何尺寸计算，绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制小齿轮，其特征是：（１）、对大齿轮单齿测量距齿顶圆等于一个模数给定圆处的法向齿 厚减薄量，确定其最大值，并按实际测量加上光整加工余量，做为修复后大齿轮给定圆齿厚；（２）、按下述公式确定大齿轮新变位系数：Ｘ↓［２新］＝Ｘ↓［２原］－ＫＭＺ↓［２Ｖ］／０．７２８ｄｙ′↓［２］式中Ｘ↓［２原］大齿轮原变位系数； Ｋ减薄系数，Ｋ＝Ｓｙ↓［２原］－Ｓｙ↓［２新］／ＭＳｙ↓［２原］大斜齿轮法面给定圆原齿厚；Ｓｙ↓［２新］大斜齿轮法面给定圆新齿厚；Ｍ斜齿轮法向模数；Ｚ↓［２Ｖ］大斜齿轮当量齿数Ｚ↓［２Ｖ］＝Ｚ↓［２］／ｃｏｓ↑［３］β ｄｙ′↓［２］大斜齿轮法面给定圆当量直径ｄｙ′↓［２］＝（Ｚ↓［２Ｖ］＋２Ｘ↓［２］）Ｍ３、按下述公式确定小斜齿轮新变位系数；Ｘ↓［１新］＝Ｘ↓［∑原］－Ｘ↓［２新］式中Ｘ↓［∑原］小斜齿轮和大斜齿轮原变位系数之和。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉玺，
申请(专利权)人：刘玉玺，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]