圓弧端齒測量方法研究

徐連軍

（中航工業哈爾濱發動機（集團）有限公司質量保證部，黑龍江 哈爾濱 150066）

1 概述

圓弧端齒主要用于現代小型發動機轉子中各級轉子間連接，通過圓弧端齒把壓氣機、渦輪等各個轉動部件連接起來。圓弧端齒承受較大載荷，所以必須具備足夠大的強度、有足夠大的表面積、有足夠的支撐，所以端齒齒面質量及其相關尺寸形位公差的檢測就至關重要。

圖1 典型端齒聯接機構

國內在端齒檢驗技術方面一直是摸索國外技術，無端相關齒檢驗技術規范，對于端齒的著色和尺寸形位公差的檢驗缺乏經驗，而著色檢驗是一項綜合性檢驗方法，可以定性的檢驗出齒牙的加工質量，但在著色試劑與方法選擇存在難點；形位公差的測量也需要附帶量規進行測量，有累積公差，對測量精度有影響。

2 量規檢驗

圓弧端齒聯軸器是一種精密的端面花鍵聯軸器，除了可以傳遞扭矩外，還能精確保證兩個相互連接的部件之間的同軸度。一對圓弧端齒聯軸器，是由一個凸齒元件和一個凹齒元件組成。

對于圓弧端齒的檢測，可以使用專用的量規，即圓弧端齒量規。端齒量規作為一種標準量規，其作用是與端齒零件配合使用，以保證被檢零件具有統一的質量和互換性。在使用中，端齒量規會有磨損，因此應定期對其進行校準。

端齒量規分三個級別，即原始量規、校對量規和檢驗量規。它們之間的校準傳遞關系如圖2所示。

圖2 端齒量規校準傳遞關系圖

3 著色檢驗

著色檢驗是一項綜合性檢驗方法，可以定性的檢驗出齒牙的加工質量，所以對于著色檢驗必須注意著色方法，例如要注意著色用刷子、著色試劑及相關工具的選用，還要給出具體的使用方法。

著色檢驗必須用同標準的弧齒相嚙合，在進行著色試驗過程中，不斷的總結經驗，并借鑒國外公司相關著色方法，最終確定圓弧端齒著色檢驗方法，檢驗過程中出現的問題及注意事項如下：

所用的涂著色用刷子為植物刷，不能用動物毛刷和金屬刷等，動物毛刷在刷涂過程中易脫毛，影響著色質量；金屬刷在刷涂過程中易劃傷齒面，影響齒面質量；

必須用刷子將零件所有齒面刷干凈，可以用酒精擦拭表面，任何一個表面附著物都會影響著色接觸面積，影響著色質量；

著色一般采用兩種混合物，一個為藍色，另一個為赭石，在齒面涂上油印時需均勻、薄，否則會影響檢驗的真實性；

在檢驗時慢慢將量規放到零件端齒上，使其充分嚙合，在嚙合時避免齒牙相互側面的摩擦，以免影響印痕質量及真實性。嚙合后采用橡皮錘等非金屬材質沿著齒牙中間部位的周圍輕輕敲擊，或者用振動器進行振動。

圖3 著色示意圖

4 形位公差檢驗

4.1 齒頂高（S）和齒根高（P）的檢查

由于齒頂高與齒根高的起始點為齒的分圓，所以直接方法無法測量出實測值，需要采

圖4 齒頂高（S）/齒根高（P）示意圖

用間接測量方法進行測量，所以在測量過程中采用三坐標測量高度差（量規與零件嚙合狀態與齒頂對接狀態數值）一半的方式先得到齒頂高（S），然后使用型面儀進行整個齒深（L）的測量，那么齒根高P=L-S。

4.2 徑向和軸向跳動檢查

圖5 零件跳動檢查示意圖

跳動檢查需找正X與Y兩個基準，在試驗過程中使用轉臺進行測量時發現，由于轉臺需要用手進行轉動，在轉動時對跳動值影響較大，所以轉臺測量跳動不可行，后采用圓度儀進行測量，圓度儀自動超平找正功能，解決了在檢查過程中波動問題。

檢測前對工件與量規嚙合面的清潔工作非常重要，用酒精擦拭的時候不能使用脫脂棉，這樣棉絮會脫落并附著在端齒表面，影響測量真實性，所以測量跳動過程中必須注意齒面清潔度的控制。

5 結論

通過對圓弧端齒檢驗技術的研究，解決了相關參數的測量難點，使圓弧端齒檢驗更加規范化。

[1]張德民,劉少春.大型貫通測量方法探討[J].第七屆全國礦山測量學術會議論文集，2007-11-01.