1、1螺旋锥齿轮在检票机扇门中的维护方法研究摘要：本文分析了螺旋锥齿轮的特点和优越性，阐述了其在自动检票机扇门中的应用现状，针对其故障特点进行的一些适用于地铁行业特点的维护方式、方法的研究。 Abstract：This paper analyzes the curved bevel gear features and advantages, described its doors at the automatic ticket machines in the application status for its failure characteristics of some of the char
2、acteristics of the industry for the maintenance of underground ways and methods of research. 关键词：螺旋锥齿轮 装配 啮合间隙 中图分类号： TH132.421 文献标识码： A 螺旋锥齿轮是实现两个相交轴运动传递的元件，常用于圆周速度较高，对传动的平稳性和噪音要求要高的传动中。它的制造精度以及齿轮副的装配质量对机器的运行效率、运动精度和使用寿命有着直接的影响。与直齿锥齿轮相比，在实际应用中更具有传动平稳、噪音低、齿面磨损均匀、使用寿命长的特点。 1 弧形锥齿轮副故障分析 在地铁行业自动检票机扇门开关
3、动作中，螺旋锥齿轮也有广泛的应用。随着地铁客流的不断增长，扇门的开关频率和次数不断增加，故障2数量也日益凸显，螺旋锥齿轮副作为扇门传动机构的组件，其故障率居于首位。根据对螺旋锥齿轮磨损面的研究，主要由于主动齿轮和从动齿轮间的啮合间隙变大，接触面积变小，在传动动力时接触面受力增大，引起疲劳磨损，才会造成齿面的疲劳磨损，直至不能啮合传动，产生故障。因此，研究制定合理的调整方法，提高齿轮副装配质量，对控制故障数量有着重要的意义。 2 齿轮副装配的检查方法研究 齿轮副的装配有两点要求： （1）两根轴的中心线在同一平面（轴交角 90） 在扇门应用中，主动齿轮配合的轴安装在电机上，与从动齿轮配合的轴穿过齿
4、轮箱与传动机构连接，如图 1 示： 图 1 穿过齿轮箱的轴受齿轮箱外壁的限制，偏移量视为 0，电机主轴安装在电机上，其偏移量与电机的安装固定有关，因此，将电机固定完好后，可视为两轴中心线在初始平面。 齿轮副的侧隙应符合标准规定侧隙 2.1 常用的齿轮副侧隙装配检查方法 目前常用的有 2 种方法： 涂色法：在主动齿轮啮合面均匀的涂一层显示剂，并来回转动，使主动齿轮上的显示剂印染到从动齿轮上，根据齿面的色痕，就可判断出各种色差。 3为了提高齿轮的使用寿命，防止其生锈、腐蚀，在日常的齿轮箱维护中会加入润滑脂。厚厚的润滑脂涂抹覆盖在齿轮上，在主齿轮工作面涂色后，齿轮转动一周，从动齿轮工作面上接触斑点不
5、够明显，很难量化标准。 压铅法：用一根细铅丝放在两齿轮的啮合处，转动齿轮后，铅条被啮合齿压扁，然后用卡尺或千分尺测量铅条被压扁的部位尺寸，即为该点齿轮副的啮合间隙。压扁面的平行度表明齿轮的啮合质量。 只要制定出齿轮副的啮合间隙标准值，压铅法在实际的维护作业中，实用性较涂色法更强。 2.1.1 齿轮精度确定齿轮副侧隙 齿轮副的侧隙是在齿轮装配后自然形成的。平时所说的齿轮副侧隙指法向侧隙，法向侧隙指齿轮副按规定位置安装完成后，工作齿面接触时，非工作齿面间的最小距离。标准规定锥齿轮副侧隙由最小法向侧隙和法向侧隙公差组成。 最小法向侧隙与精度等级无关，按照齿轮的模数和精度等级由锥齿轮精度标准可在锥齿轮
6、副最小法向侧隙表格中查得锥齿轮副最小法向侧隙。 已知两齿轮齿数为 25，模数为 1.5，轴交角 90，可由弧形锥齿轮计算公式计算得出锥距 R=26.52mm，分锥角 =45 根据不同精度等级的齿轮，在锥齿轮副最小法向侧隙表中可查得其最小法向侧隙为 0.0250.16mm。 法向侧隙公差与精度等级有关，共有 5 个种类，分为 A/B/C/D/H,允4许不同的法向侧隙公差与最小法向侧隙组合，已知齿圈跳动公差后，可根据法向侧隙公差种类表查得。 已知分度圆直径 d=mz=37.5mm，齿圈跳动公差 Fr 可通过齿圈跳动公差查得，不同精度等级的 Fr=0.036112mm。 根据齿圈跳动公差，不同精度等
7、级的法向侧隙公差在齿厚公差表中可查得： 综上，齿轮副最小法向侧隙为 0.0250.16mm，齿轮副法向侧隙公差为 0.0420.260mm，根据不同精度级别的分类详见下表： 2.1.2 齿制确定齿轮副侧隙 根据不同齿制，我们也可以查询到参考的齿轮副侧隙标准。 经查询，AGMA7-13 级规定的法向齿侧间隙可通过查表获得：已知模数为 1.5mm，法向齿侧间隙为 0.03-0.08?，即 30-80 微米。 奥利康制规定的法向齿侧间隙为 j=0.05+0.03m，m 为模数（1.5）可得出 j=0.095mm，即 95 微米。 综上，由于不掌握目前所用齿轮的齿制和精度等级，无法通过上述方法所得的数
8、据确定齿轮副的间隙标准。 2.2 其他检查方法的研究 齿轮副除法向侧隙外，还有另外一个重要参数顶隙 c。即一个齿轮的齿根圆柱面与配对齿轮的齿顶圆柱面之间在连心线上量度的距离，可通过公式算出 c=0.188*模数=0.282mm。 5可采用铁丝作为检查顶隙的工具，根据铁丝号码标准，可查得：该齿轮副顶隙介于 32 号铁丝（d=0.274mm）和 31 号铁丝（d=0.295mm） 。考虑齿轮表面的润滑脂厚度，选取 32 号铁丝作业顶隙的检查工具。即，调整完成的齿轮副顶隙应为刚好能够插入 32 号铁丝。 但在实际操作中，由于齿轮为垂直啮合，实际啮合如图 1 所示， 两齿轮的啮合面恰好被传动轴挡住，加
9、之齿轮箱内空间狭小，实际作业难以执行。 2.3 可操作方法的研究 通过对维护人员实际作业的观察，由于作业标准要求考虑齿轮副的啮合间隙，避免出现“打牙” ，其在作业过程中会凭手感来确定间隙，部分机器的调整出现了较大的误差。 考虑人工作业的特点，在调整从动齿轮时，将其与主动齿轮“顶死”后固定轴承顶丝，仍然可以保证齿轮副啮合存在间隙，不会出现“打牙”现象。通过对实验机器运行情况的跟踪，由于该方法摒除了人的主观意识的干预，采取该方法维护后的弧形锥齿轮副传动平稳，扇门动作顺畅，故障率明显降低。 3 结语 通过以上对弧形锥齿轮副装配检查方法的研究，作为维修维护人员，面对设备数量和作业时间的矛盾，面对设计制造技术资料不齐全的现状，制定可操作的、可靠地作业方法对提高设备稳定性、控制故障数量有着至关重要的意义。 参考文献： 61 齿轮手册编委会.齿轮手册.机械工业出版社， 2006.6.2 2 厉海祥.齿轮技术参数. 机械工业出版社，2010-12 3 李华敏.齿轮机构设计与应用.机械工业出版社，2007
