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    徑節(jié)制漸開線花鍵的加工與檢測

    2021年09月02日 11:06點擊:5332來源:上海浦量元精密機電有限公司>>進入該公司展臺

    1徑節(jié)制漸開線花鍵的介紹

    漸開線花鍵的設計和制造一般選用GB/T3478《圓柱直齒漸開線花鍵(米制模數(shù) 齒側配合)》,標準壓力角有30°和37.5°(模數(shù)0.5~10mm)以及45°(模數(shù)0.25~2.5mm)三種。30°壓力角花鍵有圓齒根和平齒根,37.5°和45°壓力角花鍵只有圓齒根,圓齒根有利于降低齒根應力集中和避免淬火裂紋,平齒根加工刀具制造方便,經(jīng)常選用平齒根。 

     

    在實際生產(chǎn)中我們還會遇到用DP (Diameter Pitch)或P(Pitch)表示的徑節(jié)制漸開線花鍵,徑節(jié)是指每英寸分度圓上包含的齒數(shù),它和模數(shù)的換算關系式是:DP = z/d = 25.4/m或m=d/z=25.4/DP

    式中: d —工件分度圓直徑(in)   Z —工件齒數(shù)

    在花鍵聯(lián)接時為了獲得短齒,采用雙徑節(jié)制(DP1/DP2),如美國花鍵標準ANSI B92.1以及英國花鍵標準BS3550等。在雙徑節(jié)制中用小徑節(jié)DP1計算分度圓直徑,用大徑節(jié)DP2計算齒高,ANSI B92.1標準中規(guī)定了17種常用徑節(jié):2.5/5、3/6、4/8、5/10、6/12、8/16、10/20、12/24、16/32、20/40、24/48、32/64、40/80、48/96、64/128、80/160、128/256等。徑節(jié)制漸開線花鍵的配合類型包括:平齒根齒側配合(Flat Root Side Fit)、平齒根大徑配合Flat Root Major Fit)和圓齒根齒側配合(Fillet Root Side Fit)三種類型。對于30°壓力角花鍵 :規(guī)定了平齒根齒側配合、平齒根大徑配合和圓齒根齒側配合三種類型,對于37.5°、45°壓力角花鍵:只規(guī)定了圓齒根齒側配合一種配合形式。

                                                                        

     a.平齒根齒側定心  

     

     

    b.平齒根大徑定心 

     

     

    c.圓齒根齒側定心   

        

    圖1  齒根型式和花鍵定心方式


    2徑節(jié)制漸開線花鍵的加工

    徑節(jié)制漸開線花鍵和一般國標制花鍵在加工上無明顯差異,有滾花鍵、插花鍵、拉削花鍵、磨削花鍵等方式,相應的花鍵滾刀、花鍵插刀、花鍵拉刀等在設計計算上必須按徑節(jié)制花鍵標準執(zhí)行。徑節(jié)制漸開線花鍵的圖樣標注如下:

     

     

     

    齒數(shù)(Number of Teeth)、徑節(jié)(Pith)、壓力角(Pressure Angle)是刀具設計的*基本參數(shù),在實際中也有把徑節(jié)換算成模數(shù)標注在圖樣上的。

     

    基圓直徑BASE DIAMETER

    展成漸開線齒形的假想圓稱之為基圓D,α角指漸開線齒形與分度圓交點處的壓力角,一般所說花鍵與齒輪的壓力角,都是指分度圓壓力角。

    D=Z/Dp*cosα

     

    分度圓直徑PITCH DIAMETER

    分度圓直徑是計算花鍵和齒輪用的基準圓,在此圓上的壓力角為標準值,其值等于齒數(shù)除以徑節(jié)。

     

    大徑MAJOR DIAMETER

    內花鍵及齒輪的齒根圓(大圓)或外花鍵及齒輪的齒頂圓(大圓)直徑。

     

    漸開線起始/終止圓直徑SPLINE FORM

    DIAMETER/FINAL DIAMETER

    外花鍵及齒輪齒形起始點的圓稱之為漸開線起始圓,此圓與花鍵或齒輪大徑共同形成漸開線齒形的控制界限。

    內花鍵及齒輪齒形終止點的圓稱之為終止圓,此圓與花鍵或齒輪小徑共同形成漸開線齒形的控制界限。

    起始圓和終止圓也是假想圓,用于設計刀具、量具和檢測齒形時使用。

     

    小徑MINOR DIAMETER

    內花鍵及齒輪的齒頂圓(小圓)或外花鍵及齒輪的齒根圓(小圓)直徑。

     

    弧齒厚CIRCULAR TOOTH THICKNESS

    外花鍵及齒輪在分度圓上的齒厚,通常標注四個:

    *大有效MAX EFFECTIVE、

    *小有效MIN EFFECTIVE、

    *大實際MAX ACTUAL、

    *小實際MIN ACTUAL。

     

    弧齒槽寬CIRCULAR SPACE WIDTH

    內花鍵及齒輪在分度圓上的齒槽寬,通常也標注四個:*大有效MAX EFFECTIVE、*小有效MIN EFFECTIVE、*大實際MAX ACTUAL、*小實際MIN ACTUAL。

     

    齒根圓弧*小曲率半徑MINIMUM FILLET RADIUS

    連接漸開線齒形和齒根圓的過渡曲線,通常有平齒根FLAT ROOT和圓齒根FILLET ROOT兩種形式,其具體數(shù)值每個花鍵標準都有具體規(guī)定。

     

    棒間距或跨棒距MEASURE BETWEEN TWO(OR HREE)PINS

    借助兩個(或三個)量棒測量內花鍵實際齒槽寬時量棒的內側距離(或內切圓直徑)稱之為內花鍵棒間距。

    借助兩個(或三個)量棒測量外花鍵實際齒厚時量棒的外側距離(或外切圓直徑)稱之為外花鍵跨棒距。

     

    3徑節(jié)制花鍵的檢測

    徑節(jié)制花鍵標準規(guī)定了兩種檢驗法:花鍵量規(guī)檢驗(Gages Inspection)和單項檢驗(Analytical Inspection )。

     

    花鍵量規(guī)檢驗

    花鍵量規(guī)檢驗一般用于批量生產(chǎn)零件的常規(guī)檢驗,產(chǎn)品圖紙中一般采用徑節(jié)制花鍵標準中規(guī)定的標準(Standard)標注方法,即內花鍵控制*大實際齒槽寬和*小作用齒槽寬,外花鍵控制*大作用齒厚和和*小實際齒厚。按標準(Standard)標注方法標注的徑節(jié)制花鍵可使用綜合花鍵通端量規(guī)(Go Composite Gage)和非全齒花鍵止端量規(guī)(Not Go Sector Gage)檢測的綜合檢驗方法, 檢驗效率高、互換性好, 允許加工公差和綜合公差相互補償,經(jīng)濟性好。

     

    對于產(chǎn)品圖紙中未按標準(Standard)標注方法標注的徑節(jié)制花鍵,需要根據(jù)具體標注要求選用相應的花鍵量規(guī)組合。例如內花鍵圖紙中*大和*小實際齒槽寬都標注REF參考,而*大和*小作用齒槽寬需要控制時,應該選用綜合花鍵通端量規(guī)(Go Composite Gage)和綜合花鍵止端量規(guī)(Not Go CompositeGage)檢測的綜合檢驗方法。

     

    綜合通規(guī)(塞規(guī))控制內花鍵作用齒槽寬*小值(MIN EFFECTIVE), 從而控制作用側隙的*小值, 同時測量棒間距MRi值(國外圖紙一般都標注棒間距)在加工過程中控制齒槽寬的*大值(MAX ACTUAL)。但是需要注意的是,在ANSIB92.1標準中齒槽寬和齒厚的*大值控制上量規(guī)要遵循不超極限原則,而GB34781中齒槽寬和齒厚的*大值控制上量規(guī)可以跨極限設計制造。

     

    ANSIB92.1齒槽寬和齒厚的極限控制

     

     

    GB3478.1齒槽寬(齒厚)的極限控制

     

    單項檢驗

    單項檢驗法一般用于小批量零件或量規(guī)的檢驗, 又用于分析性檢驗。檢測內容包含齒距累積誤差、齒形誤差、齒向誤差和齒圈徑向跳動。內花鍵大徑、外花鍵小徑、齒根圓弧*小曲率半徑一般情況下由工藝保證, 不作為重點檢測項目。

     

    徑節(jié)制花鍵標準ANSI B92.1及BS3550規(guī)定單項檢驗一般用于以下3種情況:a.作為花鍵量規(guī)檢驗的補充,例如當使用綜合止規(guī)代替非全齒止規(guī)時控制加工誤差;b.評價被花鍵量規(guī)拒收的零件;c.加工原理件或快速試制無花鍵量規(guī)時使用。

     

    因此從檢驗效率及經(jīng)濟性方面考慮,對于有一定批量零件的徑節(jié)制花鍵檢測優(yōu)先考慮綜合量規(guī)檢驗。

     

    徑節(jié)制漸開線花鍵在航空企業(yè)應用較多,隨著跨國技術交流日益緊密,在民機轉包、設備維修、試驗臺制造等領域也越來越多的應用到徑節(jié)制花鍵,希望本文的介紹能對同行有所參考。

    我們提供全系列的齒輪檢測中心,齒輪測量中心、齒輪嚙合儀、齒輪自動分選系統(tǒng)、齒輪箱傳動鏈測量儀等

     


    關鍵詞:設備維修
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