呂敬杰，劉萬利，羅陽

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 722409）

引言

隨著變速箱設(shè)計(jì)理念的不斷變化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，越來越多的產(chǎn)品在齒一端或兩端都加工或焊接有接合齒圈，由于接合齒圈的影響，使齒部精度特別是螺旋線（即齒向或?qū)С蹋y量自動尋齒時(shí)上端或下端易發(fā)生干涉而無法尋找到齒端邊界，從而不能準(zhǔn)確定位螺旋線的評定范圍邊界，給齒部精度螺旋線測量評定結(jié)果帶來不確定因素，造成對齒部精測質(zhì)量的誤判。此類產(chǎn)品的在我公司比重逐年上升，現(xiàn)在占裝箱齒輪產(chǎn)品的40%，所以對此類產(chǎn)品齒部精度質(zhì)量控制的上升到非常重要的地位。本文針對我公司帶有接合齒圈的齒輪類產(chǎn)品測量時(shí)螺旋線評定范圍邊界準(zhǔn)確定位進(jìn)行分析探討，并給出有效測量解決方案。

1 問題的提出

我公司變速器中的部分齒輪產(chǎn)品加工或焊接有接合齒圈，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如右圖中圖1所示，在螺旋線測量時(shí)測頭與測桿由于下端的接合齒圈影響，向下尋齒時(shí)會發(fā)生干涉，而無法完成下端邊界的尋齒過程，同時(shí)在測量螺旋線時(shí)也同樣因?yàn)榇嗽螨X向下段將有一部分測量不到，這樣就將造成實(shí)際測量長度要比實(shí)際齒寬要小，減小的量要受測量時(shí)使用的測頭、測桿及產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)的影響而發(fā)生改變，不同產(chǎn)品受影響的程度不同，減小的量也不同。

圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

我公司現(xiàn)在所生產(chǎn)的齒輪產(chǎn)品大多數(shù)都在螺旋線上有修形的鼓形量要求，即輪齒的鼓度Cβ，在下圖2中未修形的齒面的螺旋線跡線是用一條直線表示，而鼓形齒的齒面其相應(yīng)的跡線是弓形曲線，在圖2中鼓形齒齒面的設(shè)計(jì)螺旋線線和平均螺旋線線通常是拋物線。

圖2 輪齒的鼓度

圖3 鼓形量示意圖

圖4 鼓形量

2 解決方案

針對上述問題，在MM齒輪測機(jī)上測量輪齒某一端或兩端有干涉的齒輪時(shí)對測量參數(shù)的設(shè)定和評定方法作如下改變：

2.1 測量位置尋齒方法的改變

MM齒輪測機(jī)上測量輪齒某一端或兩端有干涉時(shí)不能采用上下自動尋找輪齒端面邊界，所以要采用測量機(jī)的軸向參考功能，使用一個(gè)軸向端面或輪齒的某一個(gè)端面作為軸向參考基面來定位輪齒的軸向位置。

2.2 測量長度的改變

測量度應(yīng)當(dāng)在輪齒齒寬長度上減去測量時(shí)可能發(fā)生干涉的長度，用下面公式進(jìn)行計(jì)算：

（式中：LA為避免干涉齒寬減少量；LB為齒寬實(shí)際測量長度；B為齒寬理論設(shè)計(jì)長度；D為測針最大直徑；J為安全間隙）。

2.3 評定結(jié)果的處理

首先是評定范圍的確定，在確定評定范圍時(shí)必須確保實(shí)際評定范圍的中心線要與輪齒理論評定中心線重合，在此基礎(chǔ)上使在理論輪齒齒寬中間的80%范圍內(nèi)盡可能取取大值。計(jì)算方法如下：

（式中：L0為評定時(shí)理論齒寬減少量；LS為相對于測量起點(diǎn)的起評點(diǎn)；LE——為相對于測量起點(diǎn)的終評點(diǎn)）

當(dāng) LS＜0 時(shí)說明實(shí)際評定范圍要比理論評定范圍小所以對應(yīng)的所評定公差要求應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)陌幢壤s小。

3 效果實(shí)例

圖5 是螺旋線測量方案調(diào)整前測量結(jié)果

圖6 是螺旋線測量方案調(diào)整后測量結(jié)果

通過上述測量方案，提高了齒部精度測量得可靠性，對產(chǎn)品質(zhì)量控制起到了關(guān)鍵作用，徹底解決了我公司現(xiàn)生產(chǎn)的在一端接合齒圈的產(chǎn)品的測量問題；如圖5和圖6為我公司產(chǎn)品15621125的采用上述方法和常規(guī)測量的對比測量結(jié)果，常規(guī)方法會造成螺旋線傾斜偏差-0.0195mm，超差嚴(yán)重，對產(chǎn)品符合性評價(jià)及工藝改進(jìn)產(chǎn)生負(fù)面影響，而采用改進(jìn)后的測量方法消除了異常因素，改進(jìn)效果非常明顯，提高了測量準(zhǔn)確性。