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徑節制漸開線花鍵的加工與檢測

2021年09月02日 11:06點擊:5421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 齒側配合)》,標準壓力角有30°和37.5°(模數0.5~10mm)以及45°(模數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,經常選用平齒根。 

 

在實際生產中我們還會遇到用DP (Diameter Pitch)或P(Pitch)表示的徑節制漸開線花鍵,徑節是指每英寸分度圓上包含的齒數,它和模數的換算關系式是: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

在花鍵聯接時為了獲得短齒,采用雙徑節制(DP1/DP2),如美國花鍵標準ANSI B92.1以及英國花鍵標準BS3550等。在雙徑節制中用小徑節DP1計算分度圓直徑,用大徑節DP2計算齒高,ANSI B92.1標準中規定了17種常用徑節: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徑節制漸開線花鍵的加工

徑節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制花鍵標準執行。徑節制漸開線花鍵的圖樣標注如下:

 

 

 

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

 

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,其值等于齒數除以徑節。

 

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,其具體數值每個花鍵標準都有具體規定。

 

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徑節制花鍵的檢測

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

 

花鍵量規檢驗

花鍵量規檢驗一般用于批量生產零件的常規檢驗,產品圖紙中一般采用徑節制花鍵標準中規定的標準(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制花鍵可使用綜合花鍵通端量規(Go Composite Gage)和非全齒花鍵止端量規(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,經濟性好。

 

對于產品圖紙中未按標準(Standard)標注方法標注的徑節制花鍵,需要根據具體標注要求選用相應的花鍵量規組合。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(Go Composite Gage)和綜合花鍵止端量規(Not Go CompositeGage)檢測的綜合檢驗方法。

 

綜合通規(塞規)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。

 

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

 

因此從檢驗效率及經濟性方面考慮,對于有一定批量零件的徑節制花鍵檢測優先考慮綜合量規檢驗。

 

徑節制漸開線花鍵在航空企業應用較多,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、齒輪箱傳動鏈測量儀等

 


關鍵詞:設備維修
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