螺傘齒輪磨齒齒形調整

張曉樂

摘要：研究依托GLEASON鳳凰磨齒機600G機床及齒輪測量儀650GMS機床，在熱處理變性后，通過磨齒技術以滿足齒輪設計要求。研究了螺傘齒輪磨齒后齒形不符合設計模型時，如何通過650GMS及600G配合調整，實現通過45點計量單來控制主被動齒輪配合接觸區情況。

關鍵詞：磨齒;反調;接觸區

螺傘齒輪又稱螺旋錐齒輪，以其平穩的傳動在汽車驅動橋領域占有不可或缺的地位。傳統螺傘齒輪的加工切齒研齒工藝依靠熱處理變形來滿足齒輪設計要求以保證主被動齒輪嚙合時接觸區位置，隨著齒輪加工技術的改進，在熱處理后通過磨齒來改善齒輪齒形，使齒輪精度及一致性得到極大的提高。

為了進一步提高螺傘齒輪磨齒效率，提高磨齒產品質量，實現通過45點計量單控制接觸區狀況，現對磨齒序進行追模實驗，實驗主要是針對計量單上齒形變化（壓力角、螺旋角、鼓形方向）而引起的接觸區位置變化。

通過近期的調整及生產驗證，針對以下幾種情況得到初步結論：

螺旋角方向誤差→被動采用一階反調，主動采用二階反調即可得到合格接觸區;

壓力角方向誤差→被動采用一階反調+壓力角修正，主動采用二階反調+壓力角修正反調即可得到合格接觸區;

鼓形方向誤差→被動采用一階反調+壓力角修正選項+砂輪直徑修正，主動采用二階反調+壓力角修正選項+砂輪直徑修正反調即可得到合格接觸區;

綜合誤差（包含螺旋角、壓力角及鼓形混合誤差）→被動采用一階反調+“砂輪三項”修正，主動采用二階反調+“砂輪三項”修正反調即可得到合格接觸區（該產品設計中砂輪三項選項是打開的）。

具體實例如下：

①出現單壓力角方向誤差時，被動采用一階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness ）+壓力角（Pres Angle-IB、Pres Angle-OB）修正選項進行反調，主動采用二階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness、Pres Ang-Top/Flank、Helical Motion）+壓力角（Pres Angle-IB、Pres Angle-OB）修正選項進行反調：

凹面計量單顯示壓力角超差

Convave Fa=10.09′

選用反調選項Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness、Pres Angle-IB、Pres Angle-OB

按如上參數輸入機床，重修修磨砂輪后磨齒，重新測量，得到如圖3結果。

凹面計量單顯示壓力角已修正

Convave Fa=1.08′

調整齒輪前后使用同一主動齒輪嚙合滾檢接觸區如圖4。

②鼓形量方面差異較大時，被動采用一階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness ）+壓力角修正（Pres Angle-IB、Pres Angle-OB）+砂輪直徑（Cutter Radius）修正選項反調，主動采用二階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness、Pres Ang-Top/Flank、Helical Motion）+壓力角修正（Pres Angle-IB、Pres Angle-OB）+砂輪直徑（Cutter Radius）修正選項反調。

計量單顯示接觸區凸面短，凹面長。

調整齒輪后使用同一主動齒輪嚙合滾檢接觸區如圖8。

③接觸區或計量單與樣件差異較大（或包含螺旋角、壓力角及鼓形混合誤差）時，被動采用一階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness）+砂輪三項（Cutter Radius、Profile Curvature IB、Profile Curvature OB）反調，主動采用二階反調（Spiral Ang-Cross、piral Ang-Toe/Heel、Pres Ang-Lameness、Pres Ang-Top/Flank、Helical Motion）+砂輪三項（Cutter Radius、Profile Curvature IB、Profile Curvature OB）反調。

可修正較大差異。

實驗表明，通過45點計量檢測單來控制主被動齒輪嚙合接觸區可行。想要達到理想的齒形，齒輪嚙合后得到理想的接觸印記，需通過上述方式判別需選用的反調選項來實現。

參考文獻：

[1]北京齒輪廠.螺旋錐齒輪[M].科學出版社，1974.

[2]李琳坤.圓柱齒輪偏心對成形磨齒精度的影響及補償[J].內燃機與配件，2020（03）：114-115.