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弧齿锥齿轮接触斑靠近小端,装配距多半偏了

作者:云获客 来源: 技术分享 6 次浏览

弧齿锥齿轮的接触斑贴向小端,通常是小齿轮装配距离开了设计位置,两个节锥的锥顶不再重合。正反齿面的斑若同向挤在小端,就要另外怀疑轴交角。

弧齿锥齿轮接触斑靠近小端,装配距多半偏了

锥顶错开,斑就离开中部

弧齿锥齿轮正确啮合时,大小齿轮的节锥应共享一个锥顶。小齿轮的装配距,是它的定位面到大齿轮轴线的距离,用来把小齿轮的锥顶放到这个公共点上。装配距偏离设计值,两个锥顶沿小齿轮轴线错开,齿面沿齿宽方向不再同时进入接触,总是某一端先压上。

先压上的一端承担了几乎全部载荷,接触斑就挤成一块,离开齿宽中部。现场最常见的偏离形态,是整块斑贴在小端,大端齿面几乎没有色迹。小端齿厚较薄,偏载集中在这里时,噪声尖,齿面容易点蚀甚至崩角。所以斑靠近小端,首先应怀疑装配距偏了,而不是先去怪齿面硬度。装配距改变的是小齿轮沿自身轴线的位置,锥顶因此离开公共点,接触沿齿长迁移。加载后斑略向大端移动,是轴和轴承的正常让劲,不应当成装配距错误。小端接触应力更高,斑一旦贴死在小端,点蚀和胶合都从小端开始。大端仍然光洁,说明大端长期没有参加啮合。两侧齿面都从小端点蚀,还要回过头检查轴交角。

只沿轴向移动小齿轮时,接触斑沿齿长移动,而且两个齿面的移动方向相反。工作齿面的斑走向小端时,非工作齿面的斑往往走向大端。这是装配距误差的典型特征,说明锥顶是沿小齿轮轴线错开的。该把小齿轮垫近还是垫远,要看哪一个齿面贴着小端,不能只凭一面色迹就决定加减垫片。

斑的轻重还受侧隙影响。侧隙过小,斑会变宽变重,却不一定专贴小端。为了放大侧隙而随意移动小齿轮,会把装配距一起带偏,原来还在中部的斑可能被推到小端。侧隙应在装配距正确之后,再用大齿轮的轴向位置去配合,不能用牺牲锥顶重合的办法去换间隙。

两面同向偏,就不是装配距

正反两个齿面的接触斑同时挤在小端,移动规律与装配距不符。装配距不对时,两面沿齿长是反向偏移的。两面同向都靠小端,更像两轴线的交角偏了,箱体轴承孔变形、垫片一侧压塌或轴承歪斜,都会让轴交角离开直角。这时按装配距继续垫小齿轮,一面刚离开小端,另一面仍贴在小端,甚至更偏。

空载对滚时斑在齿宽中部,加上工作载荷后才跑向小端,多半是受力变形。小齿轮轴刚度不足、轴承间隙过大,转矩一上来小齿轮就向后退,锥顶在负载下才错开。应先收紧轴承间隙、检查轴是否弯曲,而不是按空载色迹去改装配距。改完垫片后,空载斑会偏到另一头,加载后又出现新的偏差。

齿面磨损后期,接触区也会变得又宽又乱,小端可能有台阶和毛刺。这是长期偏载留下的痕迹,和新装或刚调整时一条边界清楚的色斑不同。磨损台阶说明装配距曾经长期不对,现在要同时看剩余齿厚还能不能继续用。只把斑调回中部,台阶仍会在啮合时产生冲击。

大齿轮的轴向位置主要影响接触斑在齿高方向的高低,以及侧隙的大小,对齿长方向的作用次于小齿轮装配距。斑明确地沿齿长贴向小端,优先检查小齿轮垫片和定位面,而不是先窜大齿轮。齿高方向偏到齿顶或齿根,才主要调大齿轮。

涂色要轻载对滚,正反齿面分别记录,并注明是大端空还是小端空。只涂一个齿面就决定垫片,另一面可能已经被推到大端崩角的位置。箱体结合面有涂料或碰伤时,合箱会改变装配距,色迹应在最终拧紧的状态下复查。

把小齿轮锥顶调回与大齿轮锥顶重合的位置后,工作齿面的斑应回到齿宽中部,非工作齿面不再反向贴死在大端。若两面仍然一起挤在小端,就停止改装配距,改查轴交角和轴承座孔。加载后再看一次斑,确认受力后不会再整块跑向小端。空载合格而加载后又贴小端的,问题在支撑刚度,不在垫片的静态厚度。

只有空载时斑已经整块贴死在小端、大端完全不着色,才说明锥顶错开已经超出正常让劲。记录垫片厚度再拆装,避免合箱时把对好的装配距又垫丢。色迹应在螺栓最终拧紧后复查,结合面涂料太厚也会把装配距顶偏。