齿轮传动公差

加工如何影响齿条尺寸公差?

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T“宽容”一词的语言起源将其定义为承受痛苦或苦难的能力。在现代用法中,有三种常见的定义。首先是接受某事的能力或意愿,尤其是你不同意的观点或行为的存在。正是这种形式的容忍使我们能够作为一个民间社会开展活动。耐受性的第二个用途是能够承受药物、抗原或其他环境条件的持续暴露,而不会出现不良反应。这种宽容可以是天生的,也可以随着时间的推移而发展。公差的第三个定义是指定数量的允许变化量,尤其是在机器或零件的尺寸方面。正是这种类型的公差适用于齿轮传动。

美国机械工程师协会(ASME)标准Y14.5M-1994《尺寸和公差》定义了几何公差及其相关主题的用法和含义。几何尺寸和公差(GD&T)是工程图纸上用于定义特征几何允许偏差的符号语言。GD&T由尺寸、公差、符号、定义、规则和惯例组成,用于精确传达给定设计每个特征的位置、方向、尺寸和形式。齿轮设计中常见的符号包括垂直度、平行度、同心度和偏移量。

图1

齿条是一种非常常见的齿轮类型。它们被设计为具有无限节距半径的直齿轮。尽管齿条是由直杆制成的,但在生产过程中,齿条会受到许多力的影响,这些力会导致面不平行和缺乏垂直度。

齿条的理想横截面如图1所示。然而,实际横截面的放大视图如图2所示。

对于任何给定的齿轮质量等级,齿面宽度的公差都是不同的。对于KHK品牌库存齿轮,这些公差如表1所示。

图2

齿条的另一个问题是平面度公差。该值在图3中详细表示为“L”,是加工后齿条底座显示的弯曲量。这种现象的发生是由于生产过程中材料中残余应力的释放。当轮齿加工到顶面时,底面松弛并开始弯曲。可以使用液压机纠正这种弯曲,以迫使齿条回到更直的位置。齿轮切削后,试图从背面去除材料将改变节线到底座的位置,并最终导致齿条性能不佳。

表1
图3

与平面度公差类似,直线度公差也是可能出现的另一个问题。直线度公差测量侧面的偏差,通常以设定距离上偏差的比率测量。例如,公制齿条的常见直线度公差为0.2/1000毫米长。

如果齿条要与另一个齿条结合使用,则齿条的总长度公差非常重要。当两个机架连接成更长的长度时,每个机架的尺寸必须略小,以便组装时两个机架之间有一个小间隙。该间隙允许齿条定位,以便第一个齿条末端和第二个齿条开始处的间距允许存在一个齿形,以便小齿轮将组合视为一个连续的形式。将两个机架设置在一起时,应遵循图4中的示例。

图4

在设计齿轮齿条时,重要的是要考虑所有六个表面以及每个表面的适当公差。面宽公差和直线度公差均测量相同的表面,但位于不同的位置。根据平面度公差,基准高度至节距线值将沿齿条长度变化。如果计划对齿条进行硬化处理,则必须确定公差是在热处理工艺之前还是之后应用。如果公差在热处理后适用,则需要磨削侧面、底面和齿面,以保持侧面之间的平行度以及侧面和齿面之间的垂直度。

如上所述,有许多公差适用于齿轮齿条。如果您希望有一个适合您的应用并且可以经济地生产的最终产品,那么在将设计提交生产之前,需要对其进行彻底的考虑。