测量齿轮副侧隙的方法有哪两种(齿轮啮合间隙测量方法)

1、问题:

某公司生产的汽车变速器齿轮精度为6级(GBT/0095.1-2-2008)，模数m=3.25，中心距a=100mm。修整和改造完全符合设计要求。但经过测试，噪音为68dB(A)，而国外同类产品为bb dB(A)。经过反复推敲，我们从侧隙找原因，我们的侧隙是0.100~0.150mm，而别人的侧隙是0.050~0.080mm，给了我们启发。侧隙的大小会影响噪音。有人问为什么7级精密齿圈变位系数x2 > 0时，测柱距公差小，而X=0时公差中等，x < 0时公差增大(Flender公司行星齿轮减速器)。这个问题简述一下不一定对，意在抛砖引玉。

2.合理选择齿轮传动的侧隙。

要保证齿轮传动装置的正常运转，必须有保证面，保证面容易形成油膜，温度升高时不会卡死。通常，有一个最小侧隙。最小侧隙Jntmin是节圆上的最小周向侧隙，即具有最大允许有效齿的轮齿与具有最大允许有效齿的匹配轮齿啮合时，静态条件下最紧密允许中心距处的周向侧隙(见图1)。

所谓最紧中心距，是指外齿轮的最小工作中心距和内齿轮的最大工作中心距。

侧隙可以用测隙规或保险丝测量(见图2)。

根据国外资料，侧隙过小时对噪声的影响为3 ~ 5 dB (a)，过大时为0 ~ 14 dB (a)。

因此，根据国内外经验总结表1中给出的最小侧隙，推荐齿轮副的侧隙。计算齿根或公法线平均长度的极限偏差(或测量柱距偏差)，四舍五入为精度规定的偏差代码和有效值。

(1)在表1中，对于A级，齿隙对应的齿轮与箱体的温差为40℃，B级为25℃，C级为16℃，D级为10℃。

(2)对于行星齿轮传动，尤其是重载行星齿轮传动，由于其结构紧凑，散热条件差，同时为了满足均载和浮动的要求，应采用较大的侧隙。根据经验，根据不同用途，建议精度不高，有浮动件的低速传动采用高精度A级(高于7级)，有浮动件的低速传动采用B级，高精度(高于等于5级)的高速或低速传动采用C级或d级。

表1最小侧隙Jntmin

中国生产的NGW行星齿轮减速器(JB/T6502-1995，JB/T6502-2015)和Flender公司的P系列行星齿轮减速器均采用大侧隙。对于太阳轮、B级精度行星齿轮(JB/T10095-2008)、7级内齿轮的行星卡车减速器，其周期齿的原始偏差或公法线平均长度的极限偏差、内齿轮的测柱距偏差可直接查阅Flender公司编制的偏差表。参见张展主编《机械设计通用手册》第二版，机械工业出版社，2017年1月，P1026-1029。

对于汽车变速器，由于其高精度和低噪声，建议采用小侧隙。同时参考同类型产品进行借鉴，更重要的是注重实践和测试。记得慕尼黑工业大学温特教授访华时，与黄同年先生交流时，黄提出“齿面擦伤的原因之一是上刀片的啮合”。温特教授马上问道:“你做过什么测试吗？”黄回答说“没有”，温特教授接着说:“请你做完测试后再和我讨论。”可见国外非常重视实践，实践出真知。

另外有人问内齿圈的节距偏差。位移系数x2 > 0时为小，X=0时为中，x < 0时为大。原因何在？

我们知道，内齿圈的变位系数X2是用齿条刀具(基齿条系)加工时假想内齿圈的变位系数，但实际上是用插齿刀(基齿轮系)加工的，其中心距变异系数为Y02。

他们之间的关系是

其中Z2是环形齿轮的齿数；z是插齿刀的齿数，&是压力角。

该公式的推导参见张展主编《渐开线少齿差行星齿轮传动》，机械工业出版社，2013.1p60

因此，行X2m>Y02m(其中m是模数)

X2 > y02

以前我已经通过微积分证明了位移系数和x2 = x2 X1 > y，其中X1为小齿轮的位移系数，y为中心距的变异系数。

因此，插齿刀加工x2 < 0时，应加大公差；否则啮合时会产生干涉，无法正常运转和传动。

因此，合理选择齿轮副的侧隙，保证齿轮传动运行在最佳状态是非常重要的。选择任何一个侧隙，不要根据工况，虽然能跑，但不是最佳状态。