AT斜齿圆柱齿轮的检测与分析
目录
引言 1
一、齿轮的概述 2
（一）齿轮的常见种类介绍 2
（二）齿轮的制作过程概括 6
二、AT斜齿圆柱齿轮的主要检测项目 7
（一）压力角 7
（二）齿形、齿向偏差 8
（三）径向跳动 10
（四）周节误差 11
三、斜齿圆柱齿轮的检测步骤及原理 11
（一）齿形、齿向机的检测步骤 12
（二）偏心机检测步骤 17
（三）重要检测项目的原理 20
四、检测过程中产生的问题及分析 22
（一）测定开始前对齿轮的简单判断 22
（二）发现齿部有垃圾时的处理 22
（三）齿形、齿向的凹凸不良 23
（四）压力角不良 24
（五）径向跳动不良 24
（六）周节不良 25
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。而齿轮的检测决定着齿轮的好坏，决定着齿轮是否能够被使用、被传动。
齿轮的检测方法中“在机测量技术”是本论文所要描述的。其方法是直接将齿轮测量装置集成于齿轮加工机床，齿轮试切或加工后不用拆卸，立即在机床上进行在机测量，根据测量结果对机床(或滚轮)参数及时调整修正(主要针对磨齿)。这对于成形磨齿加工和大齿轮磨齿加工而言，在提高生产效率、降低成本方面，尤其具有重要意义。除了能检测出齿轮径向综合偏差、齿厚、齿轮加工毛刺及磕碰缺陷外，还能测量双啮齿向偏差和双啮齿向锥度偏差等齿轮误差。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
/> 本文是我在ＡＷ（苏州）汽车零部件有限公司顶岗实习期间，研究工作项目工作原理，结合企业工程师、学校老师的共同指导下完成的。研究齿轮检测与分析的目的是加强自己对这一行业的了解，以及对齿轮有更深层次的认识，丰富自身知识的同时，也为自己在这一领域工作所打下基础。
本文主要介绍汽车变速箱内常见斜齿圆柱齿轮的检测，其中包括齿轮参数的检测项目，检测原理，检测项目的性质，检测之后联系检测结果分析齿轮是否合格，不合格的作出相应的对策，解决不良齿轮产生的原因，最终生产出合格的齿轮，从而提高生产率，为公司带来更好的效益。因此才有了《AT斜齿圆柱齿轮的检测与分析》这一毕业设计课题。
一、齿轮的概述
齿轮通俗点讲就是有齿的轮状机件，是机器上最常用、最重要的零件之一。通常都是成对啮合，其中一个转动，另一个就被带动。用来改变传动方向、转动方向、转动速度、力矩等。是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在它是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件传动中的应用很早就出现了。
一般来说，凡是与机械相关的产品，大都离不开齿轮。特别是在运转设备主轴箱及输送设备的内部，总是会有几个齿轮在工作。即便是齿轮的制造中，大部分的机械加工厂从毛坯加工的车床加工开始，到主要的齿形加工过程中，包括各各样的加工操作内容，在这些加工过程中，都有齿轮在起着不同的作用。 如图1-1
图1-1 齿轮图片
这里会着重介绍一下斜齿圆柱齿轮。
（一）齿轮的常见种类介绍
1. 圆柱齿轮
圆柱齿轮就是“分度面是圆柱形的齿轮”。它是一种在圆柱、圆筒外周或内侧刻上齿的零件，圆柱齿轮一般是在两平行轴之间传递旋转的一种零件。而圆柱齿轮又有许多种类。
①直齿轮
直齿轮是齿线在轴上为平行直线的圆柱齿轮。它是一种很常见的齿轮。也可以说它是齿轮的代表。也称为正齿轮（supurg ear）。它有各种形状，其中也有与轴成一体的类型。
②斜齿轮
斜齿轮是“齿线是螺旋线的圆柱齿轮”。如图1-2和1-3
图1-2斜齿圆柱齿轮 齿圈 图1-3斜齿圆柱齿轮 主动小轮
一般认为，它看起来像是将直齿轮的齿倾斜的零件。但准确的说，其定义应是：一种在圆柱外周刻有螺旋现状的零件，也可称它为螺旋形齿轮。
顾名思义，斜齿轮的齿就为“斜齿”。如齿轮的齿笔直，则称之为“直齿”，可以把它看作普通的齿轮。“斜齿”与“直齿”是相对的，斜齿的齿轮是斜齿轮。这个斜齿不仅仅局限于圆柱齿轮，它也有锥齿轮。
为什么要制作这种“斜齿”呢。既然这种“斜齿”有齿加工和齿测量中不方便、限制啮合对象等诸多的不便之处，为什么依然还要制作成“斜齿”呢？原因很简单，其理由就是：齿轮啮合旋转时，斜齿的噪声很小，非常安静。而且斜齿轮的振动也很小，那是因为同时啮合的齿数变多了。还有一个原因，是因为它啮合的方式不同。
如图1-4。这里的斜齿轮啮合的齿有三个，如果是直齿轮，恐怕只有不到两个齿啮合吧。正在啮合的①~③齿中，③齿的啮合，完全脱离了齿轮的端面（端面部分，靠近前部分），但是它的内侧确实还是在啮合的。如果是直齿轮，某个齿的啮合应该是由0逐渐变为整个齿宽，这样啮合会产生冲击。而换做是斜齿轮，则是由某个齿的一侧顶端的一点，依次沿啮合线移动到全齿宽，当然就能够流畅的啮合了。
这样看来：“斜齿”是有优点的，但是也有一个问题。因为齿是倾斜的，从端面方向挤压齿的旋转离，通过力的分解，又生出了轴向的分力。所以，要设置出支撑这个力及轴向分力载荷的装置。因此，锥齿轮又采用了“弧齿”（交错轴斜齿）替代了“斜齿”。
图1-4 斜齿轮的啮合 图1-5 内齿圈
③人字齿轮
人字齿轮是“左右两个斜齿轮组合而成的零件”。
从正面（端面）方向看齿轮，齿轮的齿像山的形状。但是，从相反的一侧来看，就变为山的倒影状。英语称之为“double herical gear”。
④齿条
齿条是“在平板或直棒的一面，刻上等间距相同形状齿”的零件。
可以把它想象成圆柱齿轮的分度圆柱半径无限大的零件的一部分。它的齿线有直齿的、也有斜齿的。与其啮合的小齿轮是普通的圆柱齿轮。
⑤内齿轮
内齿轮是“在圆柱或圆锥的内侧加工出齿的齿轮”。因此，与其相反，普通的齿轮就是“外齿轮”。内齿轮的啮合对象，必定是外齿轮。如果它的配对件是内齿轮，那它们无论如何也是无法啮合的。而且，通常内齿轮是大齿轮，与之相啮合的是外齿轮是小齿轮。因为在圆锥内侧刻上齿的零件，所以它的配对齿轮也是锥齿轮，它们的两轴是不平行的。内齿轮如图1-5。
这里，对于AT内部的齿轮，斜齿圆柱齿轮较为多一些，下面也会重点解析一下它的检测与分析。
2. 锥齿轮
①锥齿轮
锥齿轮是“在两相交轴之间传递运动的圆锥形齿轮”，如图1-6，也称之为伞齿轮（bevel gear）。它类似在雨伞顶切削，是一种在外侧面刻上齿的零件。锥（bevel）有倾斜、斜面、斜角的含义。锥齿轮根据不同的齿线方向，分为直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、弧齿锥齿轮。
②斜交锥齿轮
中国工业中将其定义为20°，但之前也有规定过14.5°压力角的齿廓。所以在实际机械中，至今也还在使用压力角14.5°的齿轮。
引言 1
一、齿轮的概述 2
（一）齿轮的常见种类介绍 2
（二）齿轮的制作过程概括 6
二、AT斜齿圆柱齿轮的主要检测项目 7
（一）压力角 7
（二）齿形、齿向偏差 8
（三）径向跳动 10
（四）周节误差 11
三、斜齿圆柱齿轮的检测步骤及原理 11
（一）齿形、齿向机的检测步骤 12
（二）偏心机检测步骤 17
（三）重要检测项目的原理 20
四、检测过程中产生的问题及分析 22
（一）测定开始前对齿轮的简单判断 22
（二）发现齿部有垃圾时的处理 22
（三）齿形、齿向的凹凸不良 23
（四）压力角不良 24
（五）径向跳动不良 24
（六）周节不良 25
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。而齿轮的检测决定着齿轮的好坏，决定着齿轮是否能够被使用、被传动。
齿轮的检测方法中“在机测量技术”是本论文所要描述的。其方法是直接将齿轮测量装置集成于齿轮加工机床，齿轮试切或加工后不用拆卸，立即在机床上进行在机测量，根据测量结果对机床(或滚轮)参数及时调整修正(主要针对磨齿)。这对于成形磨齿加工和大齿轮磨齿加工而言，在提高生产效率、降低成本方面，尤其具有重要意义。除了能检测出齿轮径向综合偏差、齿厚、齿轮加工毛刺及磕碰缺陷外，还能测量双啮齿向偏差和双啮齿向锥度偏差等齿轮误差。
/> 本文是我在ＡＷ（苏州）汽车零部件有限公司顶岗实习期间，研究工作项目工作原理，结合企业工程师、学校老师的共同指导下完成的。研究齿轮检测与分析的目的是加强自己对这一行业的了解，以及对齿轮有更深层次的认识，丰富自身知识的同时，也为自己在这一领域工作所打下基础。
本文主要介绍汽车变速箱内常见斜齿圆柱齿轮的检测，其中包括齿轮参数的检测项目，检测原理，检测项目的性质，检测之后联系检测结果分析齿轮是否合格，不合格的作出相应的对策，解决不良齿轮产生的原因，最终生产出合格的齿轮，从而提高生产率，为公司带来更好的效益。因此才有了《AT斜齿圆柱齿轮的检测与分析》这一毕业设计课题。
一、齿轮的概述
齿轮通俗点讲就是有齿的轮状机件，是机器上最常用、最重要的零件之一。通常都是成对啮合，其中一个转动，另一个就被带动。用来改变传动方向、转动方向、转动速度、力矩等。是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在它是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件传动中的应用很早就出现了。
一般来说，凡是与机械相关的产品，大都离不开齿轮。特别是在运转设备主轴箱及输送设备的内部，总是会有几个齿轮在工作。即便是齿轮的制造中，大部分的机械加工厂从毛坯加工的车床加工开始，到主要的齿形加工过程中，包括各各样的加工操作内容，在这些加工过程中，都有齿轮在起着不同的作用。 如图1-1
图1-1 齿轮图片
这里会着重介绍一下斜齿圆柱齿轮。
（一）齿轮的常见种类介绍
1. 圆柱齿轮
圆柱齿轮就是“分度面是圆柱形的齿轮”。它是一种在圆柱、圆筒外周或内侧刻上齿的零件，圆柱齿轮一般是在两平行轴之间传递旋转的一种零件。而圆柱齿轮又有许多种类。
①直齿轮
直齿轮是齿线在轴上为平行直线的圆柱齿轮。它是一种很常见的齿轮。也可以说它是齿轮的代表。也称为正齿轮（supurg ear）。它有各种形状，其中也有与轴成一体的类型。
②斜齿轮
斜齿轮是“齿线是螺旋线的圆柱齿轮”。如图1-2和1-3
图1-2斜齿圆柱齿轮 齿圈 图1-3斜齿圆柱齿轮 主动小轮
一般认为，它看起来像是将直齿轮的齿倾斜的零件。但准确的说，其定义应是：一种在圆柱外周刻有螺旋现状的零件，也可称它为螺旋形齿轮。
顾名思义，斜齿轮的齿就为“斜齿”。如齿轮的齿笔直，则称之为“直齿”，可以把它看作普通的齿轮。“斜齿”与“直齿”是相对的，斜齿的齿轮是斜齿轮。这个斜齿不仅仅局限于圆柱齿轮，它也有锥齿轮。
为什么要制作这种“斜齿”呢。既然这种“斜齿”有齿加工和齿测量中不方便、限制啮合对象等诸多的不便之处，为什么依然还要制作成“斜齿”呢？原因很简单，其理由就是：齿轮啮合旋转时，斜齿的噪声很小，非常安静。而且斜齿轮的振动也很小，那是因为同时啮合的齿数变多了。还有一个原因，是因为它啮合的方式不同。
如图1-4。这里的斜齿轮啮合的齿有三个，如果是直齿轮，恐怕只有不到两个齿啮合吧。正在啮合的①~③齿中，③齿的啮合，完全脱离了齿轮的端面（端面部分，靠近前部分），但是它的内侧确实还是在啮合的。如果是直齿轮，某个齿的啮合应该是由0逐渐变为整个齿宽，这样啮合会产生冲击。而换做是斜齿轮，则是由某个齿的一侧顶端的一点，依次沿啮合线移动到全齿宽，当然就能够流畅的啮合了。
这样看来：“斜齿”是有优点的，但是也有一个问题。因为齿是倾斜的，从端面方向挤压齿的旋转离，通过力的分解，又生出了轴向的分力。所以，要设置出支撑这个力及轴向分力载荷的装置。因此，锥齿轮又采用了“弧齿”（交错轴斜齿）替代了“斜齿”。
图1-4 斜齿轮的啮合 图1-5 内齿圈
③人字齿轮
人字齿轮是“左右两个斜齿轮组合而成的零件”。
从正面（端面）方向看齿轮，齿轮的齿像山的形状。但是，从相反的一侧来看，就变为山的倒影状。英语称之为“double herical gear”。
④齿条
齿条是“在平板或直棒的一面，刻上等间距相同形状齿”的零件。
可以把它想象成圆柱齿轮的分度圆柱半径无限大的零件的一部分。它的齿线有直齿的、也有斜齿的。与其啮合的小齿轮是普通的圆柱齿轮。
⑤内齿轮
内齿轮是“在圆柱或圆锥的内侧加工出齿的齿轮”。因此，与其相反，普通的齿轮就是“外齿轮”。内齿轮的啮合对象，必定是外齿轮。如果它的配对件是内齿轮，那它们无论如何也是无法啮合的。而且，通常内齿轮是大齿轮，与之相啮合的是外齿轮是小齿轮。因为在圆锥内侧刻上齿的零件，所以它的配对齿轮也是锥齿轮，它们的两轴是不平行的。内齿轮如图1-5。
这里，对于AT内部的齿轮，斜齿圆柱齿轮较为多一些，下面也会重点解析一下它的检测与分析。
2. 锥齿轮
①锥齿轮
锥齿轮是“在两相交轴之间传递运动的圆锥形齿轮”，如图1-6，也称之为伞齿轮（bevel gear）。它类似在雨伞顶切削，是一种在外侧面刻上齿的零件。锥（bevel）有倾斜、斜面、斜角的含义。锥齿轮根据不同的齿线方向，分为直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、弧齿锥齿轮。
②斜交锥齿轮
中国工业中将其定义为20°，但之前也有规定过14.5°压力角的齿廓。所以在实际机械中，至今也还在使用压力角14.5°的齿轮。
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