重型磨損齒輪的修復(fù)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種磨損齒輪的修復(fù)技術(shù)，具體地說是對(duì)報(bào)廢重型大齒輪修復(fù)的方法。先將大齒輪齒頂圓車去一層再行切齒，然后配制小齒輪與修復(fù)后大齒輪相匹配的方法進(jìn)行。其特征是該方法的齒廓修復(fù)變位系數(shù)是通過單齒測(cè)量大齒輪齒厚減薄量，在漸開線齒輪任意處齒厚計(jì)算求得的變位系數(shù)。本發(fā)明專利技術(shù)使修復(fù)齒廓用變位系數(shù)的求取變得十分簡(jiǎn)單、實(shí)用，經(jīng)修復(fù)的大齒輪其所用費(fèi)用僅為新制齒輪的１／２，所用工時(shí)僅為１／４。（*該技術(shù)在2013年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種磨損齒輪的修復(fù)技術(shù)，具體地說是對(duì)報(bào)廢重型大齒輪修復(fù)的方法。重型機(jī)械中使用的傳動(dòng)齒輪磨損后，通常需要及時(shí)調(diào)換。由于更換大齒輪消耗的材料和工時(shí)多，制造周期長(zhǎng)，成本高，因此對(duì)重型大齒輪的修復(fù)利用有很大的現(xiàn)實(shí)意義。修復(fù)實(shí)踐中，對(duì)于已磨損報(bào)廢的大齒輪修復(fù)方法是，將大齒輪齒頂圓車去一層再行切齒，然后配制新的小齒輪與之匹配。該方法中的齒廓修理變位系數(shù)是通過計(jì)算與檢測(cè)齒輪公法線長(zhǎng)度來確定的，而齒輪公法線的計(jì)算相當(dāng)繁瑣，檢測(cè)也很困難，而且按公法線確定的齒厚減薄量△L2又是個(gè)估計(jì)值，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)干涉現(xiàn)象。在重型機(jī)械中使用的傳動(dòng)齒輪大多為漸開線直齒圓柱齒輪，當(dāng)傳動(dòng)齒輪模數(shù)m≥16，齒數(shù)Z≥100的大齒數(shù)大傳動(dòng)比直齒圓柱齒輪磨損報(bào)廢利用前述方法修復(fù)時(shí)，常因齒輪直徑過大，公法線難于檢測(cè)而無法進(jìn)行。本專利技術(shù)的目的是針對(duì)上述存在的缺點(diǎn)，提供一種利于重型機(jī)械中使用的漸開線圓柱傳動(dòng)齒輪修復(fù)，變位系數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)便，易于檢測(cè)，修復(fù)效率高，效果好的修復(fù)方法。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的先將大齒輪齒頂車去一層再行切齒，然后配制小齒輪與修復(fù)后大齒輪相匹配的方法進(jìn)行。其特征是該方法的齒廓修復(fù)變位系數(shù)是通過距齒頂圓距離數(shù)值上等于模數(shù)M數(shù)值處，進(jìn)行的單齒測(cè)量大齒輪齒厚減薄量，按漸開線圓柱齒輪任意處齒厚去計(jì)算求得變位系數(shù)的，所用變位系數(shù)X2新=X2原-KmZ2/0.728(da2-2M);式中X2新為修復(fù)大齒輪用的變位系數(shù)，X2原為原設(shè)計(jì)大齒輪變位系數(shù)，Km為減薄量，Z2為大齒輪齒數(shù)，da2為原大齒輪齒頂圓直徑，M為齒輪模數(shù)。經(jīng)對(duì)重型報(bào)廢齒輪的大量檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，齒輪齒廓破壞最嚴(yán)重的部位是分布于距齒頂距離為與齒輪模數(shù)M值相接近一條線的上、下兩側(cè)。對(duì)于齒面重新形成漸開線的齒廓，其齒厚減薄量是按實(shí)際測(cè)得的齒廓磨損量加上一個(gè)光整加二余量來確定的。這里的加工余量可按齒輪加工工藝規(guī)程或經(jīng)驗(yàn)給出，而齒面磨損量是距大齒輪齒頂距離為模數(shù)M值處，齒厚方向上的實(shí)際檢測(cè)磨損深度最大值。用此處確定的齒厚減薄量去求取變位系數(shù)，可使修復(fù)工作取得最經(jīng)濟(jì)的效果。實(shí)際的修復(fù)工作證明，齒厚減薄量與齒輪模數(shù)M之間有一定的關(guān)系，這里將齒厚減薄量與模數(shù)M的比值定為減薄數(shù)K，則齒厚減薄量在數(shù)值上等于Km的積。在盡可能的保持原齒輪傳動(dòng)參數(shù)不變的情況下，修復(fù)大齒輪是最理想的。據(jù)此，在距大齒輪齒頂距離為M數(shù)值處的原齒厚Sm，修復(fù)后的新齒厚S以及齒厚減薄量Km之間有下列關(guān)系成立Sm-Km=S上式中Sm為原大齒輪距齒頂為M數(shù)值位置處的齒厚;S為經(jīng)減薄修復(fù)后的輪齒在與上述同一位置處的新齒厚。Km為上述同一位置處的齒厚減薄量。將上式中的齒厚S按漸開線圓柱齒輪任意處齒厚計(jì)算公式代入則有 dm( (π)/(2Z2) + (2X2原·tanα0)/(Z2) +invα0-invα′)-Km=d′m( (π)/(2Z2) + (2X2新·tanα0)/(Z2) +invα0-invα′)上式中X2原為原設(shè)計(jì)大齒輪的變位系數(shù)，X2新為修復(fù)大齒輪待確定變位系數(shù)，dm為大齒輪距齒頂距離為m數(shù)值處的直徑，dm′為經(jīng)減薄修復(fù)后的大齒輪在與上述同一位置處的直徑。對(duì)上式中的各項(xiàng)需要說明的是因?yàn)槭峭淮簖X輪上的同一位置處的直徑值，所以dm=dm′=da2-2M。又因?yàn)樾迯?fù)大齒輪是在保證原設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)副傳動(dòng)參數(shù)不變的前提下進(jìn)行的，所以修復(fù)前、后齒輪傳動(dòng)嚙合角α′角不變，標(biāo)準(zhǔn)壓力角αO不變。這里還應(yīng)說明的一點(diǎn)是，公式中的齒厚S值指的是輪齒的弧齒厚，因本專利技術(shù)主要用在直徑較大齒輪的修復(fù)，將修復(fù)前、后的齒厚都用弦齒厚代替弧齒厚則其計(jì)算相對(duì)誤差就非常小了，可以忽略不計(jì)，以此化簡(jiǎn)上式并代入標(biāo)準(zhǔn)壓力角αO=20°，數(shù)值得X2新＝X2原－ (KMZ2)/(0.728(da2-2M))一般情況下，重型齒輪磨損到1/3M時(shí)，就已不能正常傳遞動(dòng)力而報(bào)廢了，實(shí)際修復(fù)工作中按磨損程度的不同K值取值范圍為0.4＞K＞0。本專利技術(shù)所給定的修復(fù)方法，適用于漸開線圓柱齒輪副(直齒或斜齒)，按非變位齒輪傳動(dòng)高變位齒輪傳動(dòng)、角變位齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的齒輪修復(fù)，尤其是對(duì)模數(shù)M≥16，齒數(shù)Z≥100的大齒輪修復(fù)利用上。本專利技術(shù)使修復(fù)齒廓用變位系數(shù)的求取變得十分簡(jiǎn)單、實(shí)用，經(jīng)修復(fù)的大齒輪其所用費(fèi)用僅為新制齒輪的1/2，所用工時(shí)僅為1/4。 附圖說明圖1為按高變位齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的漸開線直齒圓柱大齒輪修復(fù)齒廓示意圖。圖2為與圖1修復(fù)后大齒輪相匹配所設(shè)計(jì)的小齒輪齒廓示意圖。圖3為按非變位齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的漸開線直齒圓柱大齒輪修復(fù)齒廓示意圖。圖4為與圖3修復(fù)后大齒輪相匹配新設(shè)計(jì)的小齒輪齒廓示意圖。下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本專利技術(shù)修復(fù)報(bào)廢重型齒輪的方法。實(shí)施例1對(duì)原按高變位齒輪傳動(dòng)副設(shè)計(jì)的球磨機(jī)用Φ2.2m×6.5M漸開線直齒圓柱齒輪副的修復(fù)。修復(fù)前經(jīng)檢測(cè)認(rèn)定傳動(dòng)齒輪輪齒齒廓磨損嚴(yán)重破壞而報(bào)廢(見圖陰影部位)。現(xiàn)用本專利技術(shù)提供的方法進(jìn)行修復(fù)，在保證原傳動(dòng)比與中心距參數(shù)不變的前題下進(jìn)行，已知原設(shè)計(jì)的傳動(dòng)齒輪模數(shù)M=22，大齒輪齒數(shù)Z2=158，小齒輪齒數(shù)Z1=23，大齒輪齒頂圓直徑da2=3622.18，大齒輪變位系數(shù)X2原=+2.7，小齒輪變位系數(shù)X1原=-0.1。1.首先用單齒檢測(cè)方法在原大齒輪一輪齒齒廓(1)上，距齒頂園距離數(shù)值等于模數(shù)M數(shù)值處，沿齒厚方向測(cè)出一側(cè)齒廓磨損深度最大值(2);并將這一磨損深度最大值(2)加上一個(gè)為實(shí)現(xiàn)修復(fù)齒廓能加工出新的光整漸開線齒廓(4)，而必須預(yù)留光整加工余量(3)，該光整加工余量(3)可按齒輪加工工藝規(guī)程或加工經(jīng)驗(yàn)給出。2.用上述相加和的2倍與模數(shù)M的比值可求出一個(gè)K值，本實(shí)施例中求出的K值在0.4＞K＞0范圍之內(nèi)，說明修復(fù)后的齒輪副可實(shí)現(xiàn)正常傳動(dòng)無需進(jìn)行校核驗(yàn)算，由此得修復(fù)大齒輪所需的齒厚減薄量Km。3.確定了減薄量Km值后，即可按本方法所提供的計(jì)算方法求修復(fù)大齒輪用變位系數(shù)X2新=X2原-KmZ2/0.728(da2-2M)式中，X2原為按高變位設(shè)計(jì)的原大齒輪變位系數(shù);X2新為修復(fù)大齒輪重新形成光整漸開線齒廓(4)所需的新變位系數(shù)值。4.求出X2新值所即可按已知的原設(shè)計(jì)參數(shù)值計(jì)算出修復(fù)后大齒輪應(yīng)有的齒頂圓直徑d′a2值，d′a2=M(Z2+2ha★+2X2新)式中ha★為齒頂高系數(shù)，一般按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)取ha★等1。5.將待修復(fù)的報(bào)廢大齒輪的齒頂圓車去一層使其直徑由da2減為d′a2。6.將前述已車去一層的大齒輪體放到滾齒機(jī)上，按普通齒輪加工方法進(jìn)行切齒加工，直至形成新的漸開線齒廓，即可完成大齒輪的修復(fù)工作。如圖1所示(4)即為修復(fù)后新形成的大齒輪齒廓，(5)雙點(diǎn)劃線為標(biāo)準(zhǔn)齒廓。7.設(shè)計(jì)一小齒輪令其與已修復(fù)大齒輪相匹配，在保證原傳動(dòng)中心距不變的前題下應(yīng)有X∑原＝X∑新＝X1新+X2新式中X∑原為原設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)副總變位系數(shù)和，X∑新為修復(fù)后該齒輪傳動(dòng)副的新變位系數(shù)和;X1新為與按X2新變位系數(shù)修復(fù)后的大齒輪相匹配的小齒輪的變位系數(shù)，則有X1新=X∑原-X2新計(jì)算出X1新之后同樣可按公式da1=m(Z1+2ha★+2X1新)求出匹配小齒輪齒頂圓直徑。由此即可按漸開線齒輪普通加工方法切制出小齒輪。圖2中(6)即為新設(shè)計(jì)匹配小齒輪齒廓;(7)為原設(shè)計(jì)小齒輪齒廓;雙點(diǎn)劃線齒廓(8)為標(biāo)準(zhǔn)齒廓。該傳動(dòng)副原設(shè)計(jì)大齒輪凈重4.3噸，制造費(fèi)用為8.6萬元，而對(duì)其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種重型磨損齒輪的修復(fù)方法，先將大齒輪齒頂車去一層再行切齒，然后配制小齒輪與修復(fù)后大齒輪相匹配的方法進(jìn)行。其特征是該方法的齒廓修復(fù)變位系數(shù)是通過距齒頂圓距離數(shù)值上等于模數(shù)Ｍ數(shù)值處，進(jìn)行的單齒測(cè)量大齒輪齒厚減薄量，按漸開線齒輪任意處齒厚去計(jì)算求得變位系數(shù)的，所用變位系數(shù)Ｘ↓［２新］＝Ｘ↓［２原］－ＫｍＺ↓［２］／０. ７２８（ｄａ↓［２］－２Ｍ）；式中Ｘ↓［２新］為修復(fù)大齒輪用的變位系數(shù)，Ｘ↓［２原］為原設(shè)計(jì)大齒輪變位系數(shù)，Ｋｍ為減薄量，Ｚ↓［２］為大齒輪齒數(shù)，ｄａ↓［２］為原大齒輪齒頂圓直徑，Ｍ為齒輪模數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉玉璽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉玉璽，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：21[中國(guó)|遼寧]