专利名称：重型直齿锥齿轮的修复方法
技术领域：
本发明涉及齿轮的修复方法，特别是一种重型直齿锥齿轮的修复方法。
在冶金、矿山、电力等行业中的设备上使用重型直齿锥齿轮是很多的，这种齿轮，其制造技术复杂，制造成本很高，如何能将磨损报废的直齿锥齿轮修复好，使之起死回生，是一项非常重要的工作。本申请人于1993年研制成功了应用变位齿轮原理进行修复废旧直齿轮的方法，其原理见参考图，图中示出原设计齿廓线1，磨损后齿廓线2，修复后齿廓线3，需车削厚度4，该项技术是用重新分配变位系数，将大齿轮车削一定尺寸，重新制作小齿轮来实现修复目的，其优点是保持原设计的中心距、模数及速比不变，而修复后的齿轮副，其啮合更趋于合理，磨损减轻，寿命延长，大大节约资金。已在很多工厂推广使用，取得很大经济效益。此方法已申报了发明专利，申请号为93115839.7。但是利用此方法不能解决直齿锥齿轮的修复问题，因此现在急待寻求一个新的方法解决这一问题。
本发明的目的是提供一种废旧直齿锥齿轮的修复方法，很好地解决齿厚的测量、确定新变位系数以及保证齿轮副的安装精度等关键问题。修复工作科学、实用、简便、易行。
本发明是通过如下技术方案实现的
图1是直齿锥齿轮新变位原理图本发明根据齿轮啮合原理，提出了在背锥面内距齿顶圆以下等于一个大端模数给定圆处测量齿厚，见图1，被测齿厚Sy的关系式如下Sy=dy′(π2Zv+2XtgαZv+invα-invαy)]]>式中dy′背锥面给定圆直径，dy′＝(Zv＋2X)M；Zv背锥面当量齿数，Zv=Zcosδ;]]>Z齿数δ节锥角；X变位系数；M大端模数；α大端压力角；αy背锥给定圆压力角。
在测量给定圆齿厚的基础上，本发明提出了大锥齿轮修复前后变位系数重新分配关系式 X2原大锥齿轮原变位系数X2新大锥齿轮新变位系数 Sy2原大锥齿轮背锥给定圆原齿厚；Sy2新大锥齿轮背锥给定圆新齿厚；为保证修复前后锥齿轮副的轴交角不变(如图1所示，δ1＋δ1＝90°)，故若大齿轮因磨损作负变位修正，小齿轮则应作正变位修正。并且X1新＋X2新＝X1原＋X2原为使二节锥交于O点，则应使负变位的大锥顶从O2移向O；而作正变位的小锥齿轮的锥顶从O1移向O；并且O2O=X2Msinδ2]]>O1O=X1Msinδ1]]>综上所述，本发明的方法如下首先测量大齿轮齿厚减薄量，然后确定大、小齿轮新变位系数，进行大、小齿轮的几何尺寸计算、绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制新的小齿轮，其特征是1、对大齿轮单齿测量背锥面内距顶圆等于一个模数给定圆处的齿厚减薄量，确定其最大值，并按实际测量加上光整加工余量，做为修复后大齿轮给定圆处齿厚；2、按下述公式确定大齿轮新变位系数 式中X2原大齿轮原变位系数；K减薄系数， Sy2原大齿轮背锥面给定圆处原齿厚；
Sy2新大齿轮背锥面给定圆处新齿厚；M模数；Z2v大齿轮当量齿数；dy＇2原大齿轮背锥面内给定圆直径。
3、按下述公式确定小齿轮新变位系数X1新＝X∑原－X2新式中X∑原小齿轮和大齿轮原变位系数之和；4、为使大齿轮锥顶与小齿轮锥顶同交一点，大、小齿轮沿轴线位移，大齿轮向锥点位移
式中δ2大齿轮节锥角；小齿轮背向锥点位移
式中δ1小齿轮节锥角。
本发明的优点是适用于直齿锥齿轮的修复，解决了修复中测齿厚、确定新变位系数等关键问题，使修复工作简便易行，修复方法科学准确，修复后原中心距，模数、齿数等主要参数不变，使用性能有所提高；节约了重新制造大齿轮的原材料，降低成本50％以上，并节约工序和加工时间。
下面给出本发明实施例某锥齿轮副，其修复前主要技术数据如下
1、首先在磨损报废的大锥齿轮背锥面进行单齿齿厚减薄量测量，从而利用公式
求得大锥齿轮的新变位系数，过程如下在距齿顶圆等于模数16mm处，测量齿廓磨损最大的减薄量约3mm。考虑到修复光整加工余量，取KM＝3.5mm。大锥齿轮原变位系数X2原＝0，Z2v=Z2cosδ2=52cos69·55′43′=151.52;]]>dy＇2＝(Z2v＋2X2原)M＝151.52×16＝2424.32所以,
2、求得小锥齿轮的新变位系数为使二轴交角不变，使X1新＝X∑原－X2新＝＋0.303、为使节锥交于一点，求出大齿轮和小齿轮沿轴线位移量大齿轮向锥点位移量A=O2O=X2Msinδ2=5.14mm]]>小齿轮背向锥点位移B=O1O=X1Msinδ1=14.03mm]]>4、进行修复后的几何尺寸计算变位修复前背锥分度圆齿厚小齿轮Sy1=12πM=25.133mm]]>大齿轮Sy2=12πM=25.133mm]]>变位修复后背锥给定圆齿厚小齿轮Sy1=dy1′(π2ZV1+2X1tgaZV1+invα-invαy1)=25.51]]>其中 dy＇1＝(Zv1＋2＋2X1)M－2M＝333.28cosαy1=MZv1cosα(Zv1+2X1)M]]>αy1＝22。1293代入上式得Sy1＝25.51mm大齿轮Sy2=dy′2(π2Zv2+2X2tgαZv2+invα-invαy2)]]>Zv2=Z2cosδ2=151.52]]>dy＇2＝(Zv2＋2－2X2新)M－2M＝2414.72αy2=cos-1MZx2cosαdy′2=19.364]]>代入上式，得Sy2＝24.98mm修复后的直齿锥齿轮副的几何参数如下
5、绘制出修复后大、小齿轮的图纸。
6、按图纸修复大齿轮，按图纸制造小齿轮。
附参考图重型齿轮修复原理图。
权利要求
1.一种重型直齿锥齿轮的修复方法首先测量大齿轮齿厚减薄量，然后确定大、小齿轮新变位系数，进行大、小齿轮的几何尺寸计算、绘制修复图纸，最后修复大齿轮和配制新的小齿轮，其特征是(1)、对大齿轮单齿测量背锥面距顶圆等于一个模数给定圆处的齿厚减薄量，确定其最大值，并按实际测量加上光整加工余量，做为修复后大齿轮给定圆处齿厚；(2)、按下述公式确定大齿轮新变位系数 式中X2原大齿轮原变位系数；K减薄系数， Sy2原大齿轮背锥面给定圆处原齿厚；Sy2新大齿轮背锥面给定圆处新齿厚；M模数；Z2v大齿轮当量齿数Z2v=Z2cosδ2;]]>dy2原大齿轮背锥面给定圆直径。(3)、按下述公式确定小齿轮新变位系数X1新＝X∑原－X2新式中X∑原是小齿轮和大齿轮原变位系数之和；(4)、为使大齿轮锥顶与小齿轮锥顶同交一点，大、小齿轮沿轴线位移，大齿轮向锥点位移 式中δ2大齿轮节锥角；小齿轮背向锥点位移 式中δ1小齿轮节锥角。
全文摘要
本发明公开了一种重型直齿锥齿轮的修复方法，首先对大齿轮单齿测量背锥面距齿顶圆等于一个模数给定圆处的齿厚减薄量，然后根据公式X
文档编号B23P6/00GK1122739SQ9511200
公开日1996年5月22日 申请日期1995年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者刘玉玺 申请人:刘玉玺