機(jī)械修理中的零件測繪

第三章機(jī)械修理中的零件測繪第一節(jié)零件測繪的工作過程和一般方法一、機(jī)械設(shè)備修理零件中測繪的特點(diǎn)機(jī)械設(shè)備修理測繪工作與設(shè)計測繪工作具有共性，但也有不同之處：1．修理測繪的對象一般都是磨損和破壞了的零件。因此，測繪時要分析零件磨損和破壞了的原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧６O(shè)計測繪的對象是新的設(shè)備。2．修理測繪的尺寸是實(shí)際所需要的尺寸。這個尺寸要保證零件的配合間隙和設(shè)備的精度要求。此外，對于哪些尺寸應(yīng)該配作，也需作恰當(dāng)?shù)姆治觯駝t容易造成廢品。設(shè)計測繪的尺寸是基本尺寸。3．修理測繪工作要了解和掌握修理技術(shù)，要善于應(yīng)用修理技術(shù)，以縮短修理時間，降低修理費(fèi)用。4．修理測繪人員，不僅要對修換零件提供可靠的圖樣，還應(yīng)根據(jù)磨損和破壞情況，積累知識找出規(guī)律，對原設(shè)備提出改進(jìn)方案，擴(kuò)大設(shè)備的使用性能，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量。二、修理零件測繪設(shè)計的程序修理零件測繪設(shè)計的工作程序如圖3—1所示。三、機(jī)械設(shè)備修理測繪工作應(yīng)注意的事項(xiàng)測繪人員在測繪工作開始前，應(yīng)熟悉有關(guān)機(jī)械設(shè)備的使用維護(hù)說明書，初步了解機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能、動作原理和使用情況。對被測繪的每一個零件，要清楚它在整機(jī)或某個部件中的地位和作用、受力狀態(tài)和接觸介質(zhì)，以及與其它零件的關(guān)系。此外，還要大體了解被測繪零件的加工方法。測繪所用的測繪工具須有合格證，在使用前應(yīng)加以檢查，以免影響測量準(zhǔn)確度，從而減少測量工作的差錯。測繪零件時應(yīng)注意下列各項(xiàng)：1．繪圖時先繪制傳動系統(tǒng)圖及裝配草圖，然后再測繪零件圖。繪制裝配圖時要根據(jù)零件實(shí)際安裝位置及方向進(jìn)行測繪；對于復(fù)雜的部件，不便繪制整個裝配圖時，可以分為幾個小部件進(jìn)行繪制；裝配圖及零件圖的圖形位置應(yīng)盡可能與其安裝位置一致；對于一些重要的裝配尺寸應(yīng)在拆卸部件前加以測量，作為以后裝配工作的參考依據(jù)。2．測量零件尺寸時，要正確選擇基準(zhǔn)面。基準(zhǔn)面確定后，所有要測量的尺寸均依此為準(zhǔn)進(jìn)行測量，盡量避免尺寸的換算，以減少誤差。對于零件長度尺寸鏈的尺寸測量，也要考慮裝配關(guān)系盡量避免分段測量。分段測量的尺寸只能作為核對尺寸的參考。3．測量磨損零件時，對其磨損原因應(yīng)加以分析，以便在修理時加以改進(jìn)。磨損零件測量位置的選擇要特別注意，盡可能的選擇在未磨損或磨損較少的部位。如果整個配合表面均已磨損，在草圖上應(yīng)加以說明。4．測繪零件的某一尺寸時，必須同時測量配合零件的相應(yīng)尺寸，尤其是在只更換一個圖3—1修理零件測繪工作程序零件時更應(yīng)如此。這樣，既可以校對測量尺寸是否正確，減少差錯，又可以為決定修理尺寸而提供依據(jù)。5．在尺寸的測量中要注意：(1)要選擇適當(dāng)部位及多點(diǎn)位進(jìn)行測量。如測量孔徑時，采用四點(diǎn)測量法，即在零件孔的兩端各測量兩處。測量軸外徑時，耍選擇適當(dāng)部位進(jìn)行，以便判斷零件的形狀誤差，對于轉(zhuǎn)動配合部分更應(yīng)注意。(2)要注意測量方向。如測量曲軸或偏心軸時，要注意其偏心方向和偏心距離。軸類零件的鍵槽要注意其圓周方向的位置。(3)注意被測尺寸在零件中的地位和性質(zhì)。如測繪蝸輪蝸桿時，要注意蝸桿的頭數(shù)、螺旋方向和中心距。測繪螺紋及絲杠時，要注意其螺紋線數(shù)、螺旋方向、螺紋形狀和螺距，對于鋸齒形螺紋更要注意方向。測繪花鍵軸和花鍵套時，應(yīng)注意其定心方式、花鍵齒數(shù)和配合性質(zhì)。(4)慎重判別被測尺寸是否屬于標(biāo)準(zhǔn)系列的尺寸。如測量零件的錐度或斜度時，首先要檢查是否是標(biāo)準(zhǔn)錐度或斜度。如果不是標(biāo)準(zhǔn)的，則要仔細(xì)測量，并分析其原因。(5)各類零件的特殊參數(shù)測量應(yīng)加以驗(yàn)算、核對。如齒輪盡可能要成對測量，滑移齒輪應(yīng)注意其倒角的位置，對于變位齒輪及斜齒輪必須測量中心距，對于斜齒輪還要測量螺旋角并注意螺旋方向，然后根據(jù)其計算公式進(jìn)行計算、核對。(6)零件的配合公差、熱處理、表面處理、材料及表面粗糙度要求等，在測繪草圖時．都要注明。特殊零件要測量硬度，當(dāng)零件表面已經(jīng)磨損或者表面燒傷時，測量的硬度只能作為參考，應(yīng)根據(jù)其使用情況進(jìn)行確定。選用材料時，對于特殊零件如含油軸承、高強(qiáng)度零件的特殊鋼材等，必要時應(yīng)進(jìn)行火花鑒別或取樣分析，但必須注意不能破壞零件本體。(7)機(jī)械設(shè)備經(jīng)過大（中）修理后，其中個別零件的個別尺寸已與原出廠尺寸不符，如果無法恢復(fù)，測繪時必須在圖樣上加以說明，這樣便于今后查考或作為制作備件的依據(jù)。這對于基礎(chǔ)件及主要零件尤為重要，如空氣錘的氣缸，鏜缸后的直徑必須在圖樣上加以注明。(8)測繪進(jìn)口設(shè)備的零件時，測繪前必須弄清設(shè)備的制造國家（因?yàn)槭澜绺鲊捎玫脑O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和計量制度不同以便確定零件尺寸的計量單位，或進(jìn)行必要的單位換算。(9)對測繪圖樣必須嚴(yán)格審核（包括草圖的現(xiàn)場校對以確保圖樣質(zhì)量。四、草圖的繪制零件草圖的繪制，一般是在測繪現(xiàn)場進(jìn)行的，因繪圖的條件不如辦公室方便，特別是面對被測件，在沒有尺寸的情況下進(jìn)行畫圖工作，所以絕大多數(shù)是繪制草圖。（一）草圖紙與圖線的畫法圖3—2草圖紙的形式為了加快繪制草圖的速度，提高圖面質(zhì)量，最好利用特制的方格紙畫圖。方格紙上的線間距為5圖3—2草圖紙的形式—2所示。方格紙的幅面有420mm×300mm、600mm×420mm兩種。如果需要再大的幅面時，可合并起來使用。如能充分利用方格紙上的圖線繪制草圖，不但畫圖的速度快而且效果也好。當(dāng)無方格紙時，可在厚一些的白紙上繪制草圖。零件草圖的圖線，完全是徒手繪出的，也可借助圓規(guī)畫圓，徒手畫直線時，草圖紙的位置不應(yīng)固定，以畫線順手為宜，如圖3—3所示。在方格紙上徒手畫圓時，參看圖3—4。圖3—3草圖圖線的畫法a）水平線的畫法b）虛線的畫法c）斜線的畫法圖3—4草圖上圓的畫法a）小圓的畫法b）大圓的畫法c）超大圓的畫法（二）草圖的繪制步驟繪制草圖的步驟大體如下：1．在畫圖之前，應(yīng)深入觀察分析被測件的用途、結(jié)構(gòu)形成和加工方法。2．確定表達(dá)方案。3．繪圖時，目測各方向比例關(guān)系，初步確定各視圖的位置，即畫出主要中心線、軸線、對稱平面位置等的畫圖基準(zhǔn)線。4．按由粗到細(xì)、由主體到局部的順序，逐步完成各視圖的底稿。5．按形體分析方法、工藝分析方法畫出組成被測件的全部幾何形體的定形和定位尺寸界線和尺寸線。6．測量尺寸，并標(biāo)注在草圖上7．確定公差配合及表面粗糙度等級（該項(xiàng)內(nèi)容也可以在繪制裝配圖時進(jìn)行）。8．填寫標(biāo)題欄和技術(shù)要求。9．畫剖面線。10．徒手描深，描深時鉛筆的硬度為HB或B，削成錐形。由草圖的繪制過程和草圖上的內(nèi)容不難看出草圖和零件圖的要求完全相同，區(qū)別僅在于草圖是目測比例和徒手繪制。值得提出的是：草圖并不潦草，草圖上線型之間的比例關(guān)系、尺寸標(biāo)注和字體等均按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。第二節(jié)一般零件的測繪方法為了圖示表達(dá)方便，通常將一般零件分為軸套類零件、輪盤類零件、叉架類零件和箱體類零件。一、軸套類零件（一）軸套類零件視圖的表達(dá)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)1．軸套類零件主要是回轉(zhuǎn)體，常用一個視圖表達(dá)，軸線水平放置，并且將小頭放在左邊，便于看圖，如圖3—5所示。圖3—5軸類零件的表達(dá)2．軸上的鍵槽應(yīng)朝前畫出。3．畫出有關(guān)剖面和局部放大圖。4．對實(shí)心軸上的局部結(jié)構(gòu)常用局部剖視表達(dá)。5．對外形簡單的套類零件常采用全剖視，如圖3—6所（二）軸套類零件的尺寸注法要注意下列幾點(diǎn)1．長度方向的主要基準(zhǔn)是安裝的主要端面（軸肩軸的兩端一般是作為測量的基準(zhǔn)，以軸線或兩支承點(diǎn)的連線作為徑向基準(zhǔn)。2．主要尺寸應(yīng)首先注出，其余各段長度尺寸多按車削加工順序注出，軸上的局部結(jié)構(gòu)，多數(shù)是就近軸肩定位。圖3—6套類零件的表達(dá)3圖3—6套類零件的表達(dá)標(biāo)注。4．對軸上的倒棱、倒角、退刀槽、砂輪越程槽、鍵槽和中心孔等結(jié)構(gòu)，應(yīng)查閱有關(guān)技術(shù)資料的尺寸后再進(jìn)行標(biāo)注。（三）軸套類零件的材料和技術(shù)要求（1）一般傳動軸多用35或45鋼，調(diào)質(zhì)到230～260HBS。強(qiáng)度要求高的軸，可用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到230～240HBS或淬硬到35～42HRC。在滑動軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，可用15鋼或20Cr鋼，滲碳淬火硬度達(dá)到56～62HRC，也可用45鋼表面高頻淬火。（2）不經(jīng)最后熱處理而獲得高硬度的絲杠，一般可用抗拉強(qiáng)度不低于600N／mm2的中碳鋼制造．如加入0.15％～0.5％鉛的45鋼．含硫量較高的冷拉自動機(jī)鋼、45和50中碳鋼。精密機(jī)床的絲杠可用碳素工具鋼T10、T12制造。經(jīng)最后熱處理而獲得高硬度的絲杠，用CrWMn或CrMn鋼制造時，可保證得到硬度50～56HRC。（3）精度為0、1、2級的螺母可用錫青銅，3、4級螺母可用耐磨鑄鐵。2．技術(shù)要求（1）配合表面公差等級較高，公差值較小，表面粗糙度數(shù)值Ra=0.63～2.5μm。非配合表面公差等級較低，不標(biāo)注公差值，表面粗糙度數(shù)值Ra=10～20μm。（2）配合表面和安裝端面應(yīng)標(biāo)注形位公差，常用徑向圓跳動、全跳動、端面圓跳動等標(biāo)注。對軸上的鍵槽等結(jié)構(gòu)應(yīng)標(biāo)注對稱度、平行度等形位公差。（3）對于花鍵軸和花鍵套、絲杠和螺母的技術(shù)要求，應(yīng)查閱有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)資料后進(jìn)行標(biāo)注。（四）軸套類零件測繪時的注意事項(xiàng)1．必須了解清楚該軸、套的用途及各個構(gòu)成部分的作用，如轉(zhuǎn)速大小、載荷特征、精度要求、相配合零件的作用等。2．必須了解該軸、套在部件中的安裝位置所構(gòu)成的尺寸鏈。3．測繪時在草圖上詳細(xì)注明各種配合要求或公差數(shù)值、表面粗糙度材料和熱處理以及其它技術(shù)條件。4．測量零件各部分的尺寸是測繪工作的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：（1）測量軸、套的某一尺寸時．必須同時測量配合零件的相應(yīng)尺寸。（2）測量軸的外徑時，要選擇適當(dāng)部位，應(yīng)盡可能測量磨損小的地方，對其相配孔徑要仔細(xì)檢查圓度、圓柱度等是否超過允差。（3）如軸上有錐體，應(yīng)測量并計算錐度，看是否合乎標(biāo)準(zhǔn)錐度，如不合乎，應(yīng)重新檢查測量，并分析原（4）帶有螺紋的軸要注意測量螺距，正確判定螺紋旋向、牙型、線數(shù)等，并加以注明，尤其是鋸齒形螺紋的方向更應(yīng)注意。（5）曲軸及偏心軸應(yīng)注意偏心圖圖3—7輪類零件的表達(dá)（6）花鍵軸要注意其定心方式及花鍵齒數(shù)。（7）長度尺寸鏈的尺寸測量，要根據(jù)配合關(guān)系，正確選擇基準(zhǔn)面，盡量避免分段測量和尺寸換算（分段測量可作為尺寸校核時參考）。5．需要修理的軸應(yīng)當(dāng)注意零件工藝基準(zhǔn)是否完好（中心孔是否存留和完好，空心“堵頭”是否切去）及零件熱處理情況，以作為修理工藝的依據(jù)。6．細(xì)長軸（絲杠、光桿）應(yīng)妥當(dāng)放置，防止測繪時變形。二、輪盤類零件（一）輪盤類零件的視圖表達(dá)1．輪盤類零件有手輪（參看圖3—7）、帶輪、飛輪、端蓋和盤座（參看圖3—8）等。這類零件一般在車床上加工，將其主要軸線水平放置。圖3－8盤類零件表達(dá)2．常用兩個視圖表達(dá)。3．非圓視圖多采用剖視的形式。4．某些細(xì)小結(jié)構(gòu)采用剖面或局部剖面圖。（二）輪盤類零件的尺寸注法1．以主要回轉(zhuǎn)軸線作為徑向基準(zhǔn)，以要求切削加工的大端面或安裝的定位端面作為軸2．內(nèi)外結(jié)構(gòu)尺寸分開并集中在非圓視圖中注出。3．在圓視圖上標(biāo)注鍵槽尺寸和分布的各孔以及輪輻等尺寸。4．某些細(xì)小結(jié)構(gòu)的尺寸，多集中在剖面圖上標(biāo)注出。（三）輪盤類零件的技術(shù)要求輪盤類零件的技術(shù)要求與軸套類零件的技術(shù)要求大致相同。三、叉架類與箱體類零件叉架類零件與箱體類零件用途不同形狀差異懸殊，雖然所用的視圖數(shù)量不同，但表達(dá)方法卻很接近。（一）叉架類零件與箱體類零件的表達(dá)方法1．視圖數(shù)量較多，一般都在三個以上，應(yīng)用哪些視圖要具體分析。2．常配備局部視圖、剖面圖。3．常出現(xiàn)斜視圖、斜剖面圖。4．各種剖視圖應(yīng)用得比較靈活，例如圖3—9用了兩個基本視圖和一個斜剖面圖。（二）叉架類與箱體類零件的尺寸注法1．各方向以主要孔的軸線、主要安裝面、對稱平面作為尺寸基準(zhǔn)。2．主要孔距等重要尺寸應(yīng)首先標(biāo)注。3．再按形體分析方法逐個標(biāo)出組成該零件各幾何體的定形尺寸和定位尺寸。4．標(biāo)注尺寸時，應(yīng)反映出零件的毛坯及其機(jī)械加工方法等特點(diǎn)。5有目的地將尺寸分散標(biāo)注在各視圖、剖視圖、剖面圖上，防止在一個視圖上尺寸過分集中。6．相關(guān)聯(lián)的零件的有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸注法應(yīng)盡量相同，這樣看圖方便，少出差錯。如與圖3—10所示的相配零件，其聯(lián)接邊緣尺寸292mm×136mm，孔徑尺寸φ72H7，螺孔定位尺寸95、212、110mm，錐銷孔φ8mm配作及定位尺寸等標(biāo)注方法應(yīng)完全相同。為了加速測量尺寸的進(jìn)程，相關(guān)聯(lián)的基本尺寸只測量一件，分別標(biāo)注在有關(guān)的零件圖上。（三）叉架類與箱體類零件的技術(shù)要求1．一般用途的叉架零件尺寸精度、表面粗糙度、形位公差無特殊要求。2．多孔的支架和箱體類零件以主要軸線和主要安裝面、對稱平面作為定位尺寸的基準(zhǔn)。3．孔間距、重要孔的尺寸公差等級和表面質(zhì)量要求較高。4．有孔間距和孔間平行度、垂直度公差，有孔到安裝面的尺寸公差和位置公差。（四）叉架類與箱體類零件在測繪中的注意事項(xiàng)1．叉架類或箱體類零件壁厚各部加強(qiáng)肋的尺寸位置都應(yīng)注明。2．潤滑油孔、油標(biāo)位置、油槽通路及放油口等要表達(dá)清楚。3．測繪時要特別注意螺孔是否是通孔，因?yàn)橐紤]有潤滑油的箱體類零件的漏油問題。4．因?yàn)殍T件受內(nèi)部應(yīng)力或外力影響，常產(chǎn)生變形，所以測繪時應(yīng)當(dāng)盡可能將與此鑄件箱體有關(guān)的零件尺寸也進(jìn)行測量，以便運(yùn)用裝配尺寸鏈及傳動鏈尺寸校對箱體尺寸。圖3—10相關(guān)零件尺寸注法四、曲面類零件（一）分析曲面的性質(zhì)曲面類零件的形狀比較復(fù)雜，其圖形的繪制和尺寸的標(biāo)注都有其獨(dú)特的地方。曲面的性質(zhì)、作用和加工方法，其三者雖然不是一回事，但這三方面的內(nèi)容均在曲面零件表面上綜合反映出來。因此，在測繪之前應(yīng)分析曲面的性質(zhì)、弄清其用途、觀察出加工方法，這樣方便測繪、便于畫圖。（二）曲面測繪的基本方法雖然各種曲面的性質(zhì)不同，其形狀也各有差異，但其測繪的基本方法是相同的。就是將空間曲面變成為平面曲線，測出曲線上一系列的點(diǎn)（或圓弧的圓心）的坐標(biāo)，然后將各點(diǎn)的坐標(biāo)繪制在白紙上，最后用曲線光滑連接各點(diǎn)，便完成了曲面的測繪工作。（三）曲面測繪的一般方法曲面測繪的一般方法很多，常用的有如下幾種方法：1．拓印法拓印法適用于平面曲線，它是將被測部位涂上紅印泥或紫色印泥，將曲線拓印在白紙上，然后在紙上求出曲線的規(guī)律，圖3—11所示為拓印法求出的被測部位。圖3—11拓印法2圖3—11拓印法圖3—12鉛筆拓印1—鉛筆2—白紙3—被測部位圖3－12所示為鉛筆拓印出的被測部位。如果曲線不容易在紙上描出，也可使用薄木板和做衣服的大號針代替，將針穿過木板，使針尖與被測表面接觸，然后將各針尖的坐標(biāo)測出即可，如圖3－13所示。3．鉛絲法對于鑄件、鍛件等未經(jīng)機(jī)械加工的曲面或精度要求不高的曲面，可將鉛絲緊貼在被測件的曲面上．經(jīng)彎曲或輕輕壓合，使鉛絲與被測繪曲線完全貼合后，輕輕地（保持形狀不變）取出并將其平放在紙上，用鉛筆把形狀描出，然后在紙上求出被測曲面的規(guī)律，如圖3—14所示。圖3—13木板、鋼針測曲面示意圖圖3—14鉛絲法1—被測件2—鋼針3—木板1—鉛絲2—被測件4．極坐標(biāo)法將被測件固定在分度頭上，使分度頭每轉(zhuǎn)過一定角度時，便測出一個相應(yīng)的徑向尺寸（參看圖3－15a當(dāng)分度頭轉(zhuǎn)一圈時，便測出一系列的轉(zhuǎn)角與徑向尺寸。將轉(zhuǎn)角與徑向尺寸繪出坐標(biāo)曲線（參看圖3－15b再根據(jù)坐標(biāo)曲線繪制出被測件的曲線極坐標(biāo)點(diǎn)，逐點(diǎn)光滑連接，即為被測曲面輪廓圖形。5．取印法這種方法是利用石膏、石蠟、橡膠、打樣膏取型。石膏、石蠟、打樣膏等主要用在容易分離和易取型的場合，在不易分離或不易取型的場合，應(yīng)用橡膠取型比較合適，橡膠彌補(bǔ)了石臘、石膏模強(qiáng)度低、脆性大、取型易破碎等不足。圖3—15平面凸輪測繪示例a）測轉(zhuǎn)角及徑向尺寸b）直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)圖l—分度手柄2—分度頭3—卡盤4—被測件5—高度游標(biāo)尺五、零件測繪時應(yīng)考慮的零件結(jié)構(gòu)工藝性零件的形狀是結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要和加工工藝可能性的綜合體現(xiàn)，零件的加工工藝性，包括鑄造、鍛造和機(jī)械加工對零件形狀的影響，因此進(jìn)行零件測繪時，應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)工藝性。（一）鑄造工藝對零件結(jié)構(gòu)的影響1．鑄造圓角為了避免落砂和鑄件冷卻發(fā)生裂紋、縮孔等，在鑄件的轉(zhuǎn)角處制成圓角，外部圓角較大（R＝a內(nèi)部圓角較小R1=（1/5～1/3）aa為壁厚如圖3－16所示。圖3—16圓角、起模斜度與壁厚圖3—17壁厚的過渡2．起模斜度為起模方便，鑄件的內(nèi)外壁沿起模方向有起模斜度。零件上的起模斜度大小不同，較小的起模斜度圖上可以不畫，較大的起模斜度應(yīng)按幾何形體3．壁厚均勻?yàn)楸ＷC鑄件各處冷卻速度相同（同時凝固成型避免先后凝固不一，使后凝固部分金屬缺欠而產(chǎn)生裂紋或縮孔，因而鑄件的壁厚應(yīng)是均勻等壁厚％～應(yīng)逐步過渡，如圖3—17所示（h=A—a，h／L＜1／4內(nèi)部壁厚應(yīng)小于外部壁厚（參看圖3—16）。4．為清砂方便使鑄件內(nèi)腔與外部相通圖3—18為氣體壓縮機(jī)缸體的立體圖，為了清砂方便，零件的上下左右都設(shè)計有通孔，可直接從外部清砂。圖3—18氣體壓縮機(jī)缸（二）機(jī)械加工對零件結(jié)構(gòu)的影響1．為減少機(jī)械加工工作量，便于裝配，應(yīng)盡量減少加工面和接觸面，如圖3—19所示。圖3—19減少內(nèi)孔、平面加工量2．為了加工工藝和裝配的需要，零件上常設(shè)計有倒角、圓角、退刀槽與砂輪越程槽，參看圖3—20。3．結(jié)構(gòu)應(yīng)合理，圖3—21所示的結(jié)構(gòu)，是為防止鉆頭歪斜和折斷，特意設(shè)計的凸臺，使孔的端面垂直孔的軸線。圖3—20倒角、退刀槽與砂輪越程槽圖3—21鉆孔處的結(jié)構(gòu)圖3—22同一軸線上的孔圖3—23液壓件上的孔4．為便于加工，當(dāng)同一軸線上有多個孔徑時，內(nèi)部孔徑尺寸應(yīng)小，外部孔徑尺寸應(yīng)大，如圖3—22所示。5．液壓件的孔道聯(lián)通與轉(zhuǎn)折比較復(fù)雜，測繪時應(yīng)特別注意，參看圖3—23。6．因加工誤差的存在，實(shí)際上一個方向上兩零件只有一個接觸面（這在所測的結(jié)構(gòu)上已經(jīng)體現(xiàn)出來測繪時應(yīng)特別注意區(qū)分接觸面與非接觸面，圖3—24上所標(biāo)圓點(diǎn)為接觸面。另外，一個裝配軸線上常出現(xiàn)一個調(diào)整環(huán)，其尺圖3—24零件上的接觸面寸是配作的，也應(yīng)該注意找出來，并在有關(guān)圖樣上予第三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)部件的處理方法標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、規(guī)格等全部是標(biāo)準(zhǔn)化了的，測繪時不需畫圖，只要將其規(guī)定的代號確定出即可。一、標(biāo)準(zhǔn)件在測繪中的處理方法螺柱、螺母、墊圈、擋圈、鍵和銷，V帶、鏈和軸承等，它們的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸規(guī)格都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，并由專門工廠生產(chǎn)，因此測繪時對標(biāo)準(zhǔn)件不需要繪制草圖，只要將它們的主要尺寸測量出來，查閱有關(guān)設(shè)計手冊，就能確定它們的規(guī)格、代號、標(biāo)注方法和材料重量等，然后將其填入到各部件的標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表中即可。標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表的格式可參考表3－1。對于整臺機(jī)械設(shè)備的測繪，應(yīng)將所屬部件明細(xì)表匯總成總標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表。總標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表的格式、內(nèi)容與表3—1相同。表3—1XX部件標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表二、標(biāo)準(zhǔn)部件在測繪中的處理方法標(biāo)準(zhǔn)部件包括各種聯(lián)軸器、滾動軸承、減速器、制動器等。測繪時對它們的處理方法與標(biāo)準(zhǔn)件處理方法類同。對標(biāo)準(zhǔn)部件同樣也不繪制草圖，只要將它們的外形尺寸、安裝尺寸、特性尺寸等測出后，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)部件手冊，確定出標(biāo)準(zhǔn)部件的型號、代號等，然后將它們匯總后填入標(biāo)準(zhǔn)部件明細(xì)表中。標(biāo)準(zhǔn)部件明細(xì)表見表3—2。表3－2XX標(biāo)準(zhǔn)部件明細(xì)表一、齒輪測繪概述根據(jù)齒輪及齒輪副實(shí)物，用必要的量具、儀器和設(shè)備等進(jìn)行技術(shù)測量，并經(jīng)過分析計算確定出齒輪的基本參數(shù)及有關(guān)工藝等，最終繪制出齒輪的零件工作圖，這個過程稱之為齒輪測繪。從某種意義上講，齒輪測繪工作是齒輪設(shè)計工作的再現(xiàn)。齒輪測繪有純測繪和修理測繪之分。凡為制造設(shè)備樣機(jī)而需進(jìn)行的測繪稱為純測繪；凡齒輪失去使用能力，為配換、更新齒輪所進(jìn)行的測繪稱修理測繪。設(shè)備修理時，齒輪的測繪是經(jīng)常遇到的一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。要在沒有或缺少技術(shù)資料的情況下，根據(jù)齒輪實(shí)物而且往往是已經(jīng)損壞了的實(shí)物測量出部分?jǐn)?shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)推算出原設(shè)計參數(shù)，確定制造時所需的尺寸，畫出齒輪工作圖。由于目前所使用的機(jī)械設(shè)備不能完全統(tǒng)一，有國產(chǎn)的也有從國外進(jìn)口的，就進(jìn)口設(shè)備而言在時間上也有早有晚，這就造成了標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因而給齒輪測繪工作帶來許多困難。為使整個測繪工作順利進(jìn)行，并得到正確的結(jié)果，齒輪的測繪一般可按如下幾個步驟進(jìn)行：1．了解被修設(shè)備的名稱、型號、生產(chǎn)國、出廠日期和生產(chǎn)廠家。由于世界各國對齒輪的標(biāo)準(zhǔn)制度不盡相同，即使是同一個國家，由于生產(chǎn)年代的不同或生產(chǎn)廠家的不同，所生產(chǎn)的齒輪其各參數(shù)也不相同。這就需要在齒輪測繪前首先了解該設(shè)備的生產(chǎn)國家、出廠日期和生產(chǎn)廠家，以獲得準(zhǔn)確的齒輪參數(shù)。2．初步判定齒輪類別。知道了齒輪的生產(chǎn)國家即獲得了一定的齒輪參數(shù)，如齒形角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)等。除此以外，還需判別齒輪是否是標(biāo)準(zhǔn)齒輪、變位齒輪，或者是非標(biāo)準(zhǔn)齒輪。細(xì)表以及零件工作圖，若已修理配換過，還應(yīng)查對修理報告等，這樣可簡化和加快測繪工作的進(jìn)程，并可提高測繪的準(zhǔn)確性。4．作被測齒輪精度等級、材料和熱處理鑒定。5．分析被測齒輪的失效原因。分析齒輪的失效原因，這在齒輪測繪中是一項(xiàng)十分重要的工作。由于齒輪的失效形式不同，知道了齒輪的失效原因不但會使齒輪的測繪結(jié)果準(zhǔn)確無誤，而且還會對新制齒輪提出必要的技術(shù)要求，使之延長使用壽命。6．測繪、推算齒輪參數(shù)及畫齒輪工作圖。二、直齒圓柱齒輪的測繪（一）幾何尺寸參數(shù)的測量測繪漸開線直齒圓柱齒輪的主要任務(wù)是確定基本參數(shù)m（或P）、α、z、為此，需對被測繪的齒輪作一些幾何尺寸參數(shù)的測量。1．公法線長度W的測量測量公法線長度的目的在于推算出基圓齒距Pb，進(jìn)而判斷被測齒輪是模數(shù)制，還是徑節(jié)制，并確定其模數(shù)m（或徑節(jié)P）和齒形角α的大小。對于變位齒輪，通過測量公法線長度還可以較方便地確定變位系數(shù)χ。測量公法線長度最常用的量器具有公法線千分尺及公法線測齒儀（若采用齒輪基節(jié)儀直接測出基節(jié)尺寸，則不必另測公法線圖3－25公法線長度的測量為使測量準(zhǔn)確，除應(yīng)正確選擇跨齒數(shù)k，使量具的測量平面與分度圓附近的齒廓圖3－25公法線長度的測量（指一對嚙合齒輪）各測數(shù)次，取其中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值。一般說來，大齒輪磨損較少，所得數(shù)值較為精確。這里值得提出的是，若對被測齒輪不能判明齒形角“α”值時，應(yīng)該利用基節(jié)儀直接測出基節(jié)尺寸，或者先測出齒形角“α”值，然后再測量公法線長度。測量公法線長度時，所跨齒數(shù)k可以通過計算或查表得到。計算方法如下式：式中，k為測量公法線長度時所跨齒數(shù)；α為被測齒輪的齒形角；z為被測齒輪的齒數(shù)。為保證齒輪傳動正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的齒側(cè)間隙，公法線長度都有所減小，加之使用過程中的齒面磨損，因而公法線長度的測量值應(yīng)將實(shí)測值加上一個補(bǔ)償值，其補(bǔ)償值的大小主要考慮齒面磨損程度和原始側(cè)隙確定，一般情況，可取0.08—0.25mm，大齒輪取小值，小齒輪取大值。圖3—26奇數(shù)齒d的測量2．齒頂圓直徑da的測量雖然齒頂圓制造誤差較大，但其測量不受齒面磨損的影響，故其齒頂圓直徑的實(shí)際尺寸對齒輪基本參數(shù)的計算和校驗(yàn)都很重要，因此要求盡量測得準(zhǔn)確。測量齒頂圓直徑通常用精密游標(biāo)卡尺或千分尺進(jìn)行，測量時要求在不同的徑向方位上測量幾組數(shù)據(jù)，取其平均值。當(dāng)齒數(shù)z為偶數(shù)時可直接測出；當(dāng)齒數(shù)z為奇數(shù)時，則不能直接測量出，應(yīng)進(jìn)行間接測量并經(jīng)必要的計算，如圖3—26所示。（1）根據(jù)圖3—26a先測出D、b，然后經(jīng)過計算得到所需尺寸da。式中，D為實(shí)測齒數(shù)齒頂圓直徑；b為相鄰兩齒的齒尖距。（2）當(dāng)測繪有內(nèi)孔的奇數(shù)齒齒輪時，根據(jù)圖3—26b，測出孔壁到齒頂?shù)木嚯xH1及齒輪內(nèi)孔￠或相配軸的直徑d后，可由下式計算出da。da＝d＋2H13．嚙合中心距a′的測量被修理齒輪傳動變位類型的判定，以及嚙合參數(shù)的確定、校驗(yàn)都需要準(zhǔn)確地測量出齒輪嚙合中心距a′。最常用的簡捷方法是測得齒輪副的最大外廓與最小外廓尺寸，然后再測量出相配軸的直徑，通過換算求出中心距a′；也可以根據(jù)圖3—27所示進(jìn)行測算，其計算式為為提高測量的精度，需要注意下列三點(diǎn)：（1）直接測量孔距時，應(yīng)事先檢查兩孔的形位公差（即圓度、錐度和平行度）。（2）用心軸檢查測量中心距時，應(yīng)檢查心軸的圓度和錐度，并保證心軸與孔的配合間隙為最小。（3）應(yīng)測量的數(shù)據(jù)需反復(fù)多次進(jìn)行，然后取其平均值代入換算公式求a′。圖3—27中心距的測量當(dāng)實(shí)際中心距測出后，一般可能有下列三種情況：（1）實(shí)測中心距a′等于計算中心距a，實(shí)測齒頂圓直徑da′等于計算齒頂圓直徑da即da=(z±2ha*)m,da=da,這種情況說明該被測齒輪是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，無需繼續(xù)計算。（2）實(shí)測中心距a′等于計算中心距a，實(shí)測齒頂圓直徑da′與計算齒頂圓直徑da不相等時，即：這種情況說明該被測齒輪是高度變位齒輪，尚需繼續(xù)計算。①實(shí)測齒頂圓直徑da′計算變位系數(shù)χ千”號，當(dāng)采用上方符號時表示外嚙合齒輪計算，當(dāng)采用下方符號時表示內(nèi)嚙合齒輪計算。2=—1②計算齒頂圓直徑da及公法線長wχda=（z+2ha*+χ）m式中，wχ為被測變位齒輪的公法線長度；wk為非變位齒輪的公法線長度。其中wk可利用表3－3的簡化公式計算。（3）實(shí)測中心距a′與計算中心距a不一致，實(shí)測齒頂圓直徑da′等于計算齒頂圓直徑da時，即：這種情況說明該被測齒輪是角度變位齒輪，應(yīng)該繼續(xù)計算。表3—3公法線長度wχ簡化計算公式4．固定弦齒厚Sc的測量測量固定弦齒厚Sc可檢定齒面磨損是否超限，還可以確定被測齒輪的模數(shù)、齒形角和變位系數(shù)。對于外齒輪或大直徑的內(nèi)齒輪，Sc可用齒厚卡尺進(jìn)行測量。圖3—28所示是用齒厚卡尺測量外齒輪固定弦齒厚的情形。內(nèi)齒輪固定弦齒厚的測量方法與外齒輪固定弦齒厚的測量方法基本相同，只是要注意其固定弦齒高h(yuǎn)c需要有一個增量值△hc，如圖3—29所示。圖3—28外齒輪固定弦齒厚的測量圖3－29大直徑內(nèi)齒輪齒厚測量時固定弦齒高增量△hc（二）直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的測定對于直齒圓柱齒輪，只要確定出模數(shù)m（或徑節(jié)P）、齒形角α、齒數(shù)z、齒頂高系數(shù)ha*、齒頂間隙系數(shù)c*和變位系數(shù)χ等六個基本參數(shù)以后，齒輪的測繪問題便可以迎刃而解了。因此，研究m、α、z、ha*、c*和χ等六個基本參數(shù)的測定問題，便是整個齒輪測繪工作的中心內(nèi)容。1．齒數(shù)z的確定對于整圓齒輪，齒數(shù)z不需要計算，只要數(shù)出齒數(shù)即可。但是，對于非整圓的扇形齒輪，就需要進(jìn)行計算。圖3—30就是一個扇形齒輪，其齒數(shù)z可按下列方法計算：（l）根據(jù)實(shí)物測量出跨k個齒距的弦長L及齒頂圓半徑ra。（2）求出k個齒距的中心角ψ,ψ角度按下式計算當(dāng)ψ>90°時，用三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式計算還原，即sin（180°-ψ)=sinψ。(3)求出一整圈的齒數(shù)Z，齒數(shù)Z按下式計算：2．齒頂高系數(shù)ha*及齒頂間隙系數(shù)C*的確定齒頂高系數(shù)ha*和齒頂間隙系數(shù)C*取決于齒形制度，查明被測齒輪的生產(chǎn)國后一般可確定。必要時，要通過測量全齒高h(yuǎn)′推算校驗(yàn)。測量全齒高尺寸，可利用精密游標(biāo)卡尺測量從齒輪的孔壁到齒頂?shù)木嚯xH1′和到齒根的距離H2′，如圖3—31所示，其全齒高h(yuǎn)′可按下式計算或者測量齒頂圓直徑da′和齒根圓直徑df′。這時，全齒高h(yuǎn)′可按下式計算圖3—31間接測量全齒高3另外，還可利用深度尺直接測量全齒高尺寸，如圖-32所示。這種方法測得的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，只能作為參考。3齒頂高系數(shù)ha*可以根據(jù)測量的全齒高h(yuǎn)′按下式計算式中的C*可按有關(guān)資料的數(shù)值加以估計選擇。如果求出的ha*為1，則齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒形；若ha*小于1，則齒輪為短齒形。3．模數(shù)m（或徑節(jié)P）和齒形角α的確定齒輪測繪中的模數(shù)m（或徑節(jié)P）和齒形角α是互相關(guān)聯(lián)的兩個齒形要素，因此在測繪中要同時加以考慮。各國所采用的模數(shù)（或徑節(jié)）和齒形角不同。中國、蘇聯(lián)、日本、聯(lián)邦德國、捷克、法國和瑞士等國多采用模數(shù)制，而英、美等國則采用徑節(jié)制。采用模數(shù)制的國家其齒形角α大多數(shù)為20°,而采用徑節(jié)制的國家（特別是英國和美國齒形角α多混合使用，如14.5°、16°、20°、22.5°、25°等。測定模數(shù)（或徑節(jié)）和齒形角可采用的測量方法較多，各種方法的特點(diǎn)及適用場合參見表3—4。生產(chǎn)實(shí)踐中，廣泛采用表3—4中的1、2、4等三種方法：（1）測公法線長度法分別跨測k、k－1或k＋1個齒得公法線長度w′k、w′k-1、w′k+1（需考慮補(bǔ)償值0.08～0.25mm計算基圓齒距Pb＝w′k－w′k-1或Pb＝w′k+1-w′k。根據(jù)Pb=πmcosα,初步測定m（或P標(biāo)準(zhǔn)齒輪滾刀對滾法校驗(yàn)確定m（或P）和α。表3—4模數(shù)（或徑節(jié)P）和齒形沙角α測定方法的特點(diǎn)及應(yīng)用場合注：方法1、4、6還可用來測變位系數(shù)。（2）齒形卡板法同一個齒形角α而模數(shù)m不同的齒形卡板按基準(zhǔn)齒形制造成一套，如圖3－33所示。當(dāng)已知被測齒輪的生產(chǎn)國之后，可用齒形卡板去卡被測齒輪的輪齒而得到模數(shù)m和齒形角α。（3）測齒頂圓直徑法測繪齒輪時，要判定該齒輪是模數(shù)制還是徑節(jié)制齒輪，也可以通過已經(jīng)測定的齒頂圓直徑da′和齒數(shù)z，按嚙合公式計算初定m（或P）和a。或按嚙合公式計算的結(jié)果，如果m值是標(biāo)準(zhǔn)值，則為模數(shù)制。如果P值是標(biāo)準(zhǔn)值，則為徑節(jié)制。否則，這個齒輪可能是變位齒輪。圖3—33齒形卡板4．變位系數(shù)χ及直齒圓柱齒輪傳動類型的確定測繪齒輪之初，被測齒輪是否經(jīng)過變位修正，一般是不清楚的，對于變位齒輪需測定變位系數(shù)χ之后才能進(jìn)行幾何尺寸計算，而變位系數(shù)χ值與被測齒輪的傳動類型有關(guān)，故需采用一定的方法正確判別，確定齒輪傳動的類型及變位系數(shù)。（1）當(dāng)被測齒輪的圖樣資料尚存時，可直接查得變位系數(shù)χ1和χ2，然后由變位系數(shù)∑∑=1+2（2）當(dāng)被測齒輪副的變位系數(shù)未知，其公法線長度又難測出時，可采用測量固定弦齒厚的方法，由下式分別推算出兩輪的變位系數(shù)χ1和χ2，然后再判斷其傳動類型。（三）畫齒輪工作圖有關(guān)的齒輪測繪工作完成后，需繪制正規(guī)的齒輪工作圖。繪制齒輪工作圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：l．畫齒輪工作圖所用的參數(shù)應(yīng)該是通過最后計算得到的所有參數(shù)，不能簡單地使用實(shí)測數(shù)據(jù)，有些參數(shù)的計算結(jié)果需要圓整到標(biāo)準(zhǔn)值。2．齒輪的精度等級可按有關(guān)資料選定。對于各公差組的精度選擇，可以根據(jù)該齒輪具體工作條件性能確定。圖3—34直齒圓柱齒輪工作圖3．齒輪工作圖上的形位公差、尺寸公差及表面粗糙度，可以采取類比法根據(jù)公差與配合的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出。4．齒輪工作圖上的技術(shù)條件，一般需給出齒輪或齒面熱處理情況及齒面硬度等。圖3—34所示是直齒圓柱齒輪的工作圖。（四）直齒圓柱齒輪測繪的主要程序綜上所述，測繪直齒圓柱齒輪的主要程序參見圖3—35。三、斜齒圓柱齒輪的測繪斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與直齒圓柱齒輪比較，多了一個分度圓螺旋角β,而且m、α、ha*、c*、χ有端、法面之分。當(dāng)斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)制度知道后，其ha*、c*一般是可以確定的。故斜齒圓柱齒輪的（一）分度圓螺旋角β的測定采用適當(dāng)?shù)姆椒?zhǔn)確地測出螺旋角β是斜齒圓柱齒輪測繪的關(guān)鍵，因?yàn)槁菪铅聹y繪不準(zhǔn)確不但影響其它參數(shù)測繪的準(zhǔn)確度，而且還影響修理齒輪傳動的嚙合性能。測定斜齒圓柱齒輪分度圓螺旋角β的方法有滾印法、軸向齒距法、正弦尺法、中心距推算法、精密測量法、模擬切齒法等，其中精密測量法、中心距推算法及模擬切齒法應(yīng)用較廣泛，其余幾種測量方法的測量精度不高，一般不采用，只是在需要初定螺旋角時用。1．精密測量法可以采用精密儀器直接測量出螺旋角β的精確值。目前較常用的儀器有齒向儀、導(dǎo)程儀和螺旋角檢查儀。當(dāng)然也可以用萬能工具顯微鏡或光學(xué)分度頭等通用測量儀器來測量螺旋角β。對于螺旋角較小、精度低于6級的斜齒圓柱齒輪，可以用齒向儀測量螺旋角。對于高精度的斜齒圓柱齒輪應(yīng)采用導(dǎo)程儀測量螺旋角。2．中心距推算法此法適用于非變位或高度變位的斜齒圓柱齒輪傳動。在法面模數(shù)mn圖3—35直齒圓柱齒輪測繪程序確定之后，實(shí)測嚙合中心距a′，由下式可推算出螺旋角β2a2a測繪時，需要注意的是相嚙合的兩個齒輪的螺旋角必須成對考慮確定，使之滿足正確嚙合條件。3．模擬切齒法模擬切齒法的測定工作是利用滾切斜齒圓柱齒輪的原理，在配有分度頭的較新銑床或車床上，也可以在精度較高的滾齒機(jī)或螺紋加工機(jī)床上進(jìn)行。其測定的步驟為：（1）實(shí)測齒輪頂圓直徑da′，并近似測出齒頂圓螺旋角βa′。（3）根據(jù)T′選配交換齒輪，如圖3—36所示，安裝好被測斜齒圓柱齒輪，用千分表壓在齒面上（千分表表頭可壓齒面的任意部位，盡管沿齒高各點(diǎn)齒面上的螺旋角不同，但導(dǎo)程都相同，不影響測量結(jié)果）和頂住安放在工作臺側(cè)面的量塊（以控制銑床工作臺移動的距測量時，轉(zhuǎn)動手柄使工作臺移動，并帶動分度頭使被測斜齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動。若千分表的指針基本不動，則說明近似導(dǎo)程T′與切制輪齒時的實(shí)際導(dǎo)程完全一致。若千分表的指針擺動較大，表示βa′有誤差，造成導(dǎo)程誤差△T。根據(jù)千分表指針擺動的讀數(shù)△e，可以求出近似導(dǎo)程T′與實(shí)際導(dǎo)程T的誤差△T，其關(guān)系式如下（參見圖3－37圖3—36在銑床上測量螺旋角圖3—37螺旋線展開圖l—手柄2—千分表3—擋塊4—量塊5—千分表式中，l為工作臺移動的距離；△e為千分表的讀數(shù)。實(shí)際導(dǎo)程T則為T=T′±△T必須指出，實(shí)際導(dǎo)程比近似導(dǎo)程大（減表△T應(yīng)取正值，實(shí)際導(dǎo)程比近似導(dǎo)程小（加表△T應(yīng)取負(fù)值。其實(shí)際齒頂圓螺旋角β則為’或經(jīng)過反復(fù)核準(zhǔn)，即更換選配不同的交換齒輪，可以得到較準(zhǔn)確的βa。（4）根據(jù)βa經(jīng)換算得到分度圓螺旋角β,其計算式為（二）法面模數(shù)mn（或徑節(jié)P）及法向齒形角αn的確定測定斜齒圓柱齒輪的mn（或P）和αn的方法，與測定直齒圓柱齒輪的m（或P）和α的方法基本相同，較廣泛采用的是測公法線長度法（但斜齒圓柱齒輪的齒寬b，必須滿足條件b＞W(wǎng)nsinβ才能使用，否則，應(yīng)另用其它方法測定參見圖3－25，其步驟是：2．計算法面基圓齒距Pbn′：3．查基圓齒距數(shù)值表，經(jīng)分析初定mn（或P）和αn。4．改用其它方法，校驗(yàn)初測值的準(zhǔn)確性，并最后確定mn及αn一、圓錐齒輪傳動的類型圓錐齒輪的輪齒分布在截錐體表面上，主要用于相交兩軸間的運(yùn)動和動力傳遞。其類型較多，因無統(tǒng)一分類方法，故名稱叫法不盡相同，最為常見的分類方法是以齒線（參見圖3—38）和齒高（參見圖3—39）的形式進(jìn)行分類。二、圓錐齒輪測繪的特點(diǎn)1．機(jī)械設(shè)備中所用圓錐齒輪的類別和齒形，在我國處于多品種并存現(xiàn)狀，其圓錐齒輪傳動除極少數(shù)情況外，都為變位嚙合傳動。其常用的變位制主要是美國的格利森制、蘇聯(lián)的埃尼姆斯制及德國的克林貝格制等。因?yàn)閳A錐齒輪傳動是變位制，所以測繪的關(guān)鍵問題是辨別變位形式及齒形制。2．模數(shù)的準(zhǔn)確測定較圓柱齒輪困難，因圓錐齒輪的模數(shù)只是作為初始參數(shù)用于輪齒的幾何計算及機(jī)床的調(diào)整計算，經(jīng)過切齒后，齒輪的實(shí)際模數(shù)有時與初始數(shù)據(jù)有所區(qū)別。另外，有些圓錐齒輪，特別是孤齒圓錐齒輪的大端模數(shù)不一定是整數(shù)，也不一定符合標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)或徑節(jié)系列，這就需要在測繪時，除準(zhǔn)確測定一些必要尺寸參數(shù)進(jìn)行計算外，還需要結(jié)合齒輪加工方法、生產(chǎn)廠家和分析原設(shè)計意圖，方可較準(zhǔn)確獲得圓錐齒輪實(shí)物的原設(shè)計模數(shù)或徑節(jié)。圖3—38圓錐齒輪的齒線形式a）直齒b）斜齒c）弧線齒d）延伸外擺線e）準(zhǔn)漸開線圖3—39圓錐齒輪的齒高形式a）普通收縮齒b）等頂隙收縮齒c）雙重收縮齒d）等高齒3．圓錐齒輪，尤其是弧齒圓錐齒輪本身無互換性，是成對設(shè)計制造和使用的，故對修理而言，成對更換的圓錐齒輪可以改制、改型進(jìn)行配換設(shè)計計算。因此測繪時，需要測定的參數(shù)并不多，主要是模數(shù)和螺旋角。三、測繪圓錐齒輪的一般程序和方法測繪圓錐齒輪的一般程序和方法為：1．取得齒輪實(shí)物的原始數(shù)據(jù)，以簡化測繪并提高測繪的準(zhǔn)確性。此項(xiàng)工作主要是全面了解被測齒輪的來源，是原件還是配件；查明生產(chǎn)國甚至生產(chǎn)廠家及出廠日期；查閱說明書、傳動系統(tǒng)圖及零件明細(xì)表等，尋找模數(shù)m、齒形角α、螺旋角β和軸交角∑等有關(guān)要素。2．獲得必要的齒輪實(shí)物印跡圖。圓錐齒輪印跡圖有兩種，即齒廓印跡圖和齒線印跡圖，它們對齒形制判別及螺旋角測定起著重要的輔助作用。齒廓印跡圖，主要用作近似測定齒形角。其獲得的方法是：在輪齒大端背錐上涂上紅丹油，用較薄的白紙復(fù)蓋，輕輕用手撫抹（最好向同一方向抹，以免使紙皺折然后將紙展平，印下五個左右的齒的印跡即可。齒線印跡圖，主要用作近似測定螺旋角。其印跡的取得可以用上述方法，在頂錐上印下60°左右的印跡，或?qū)㈨斿F面在紙上滾壓（注意不要產(chǎn)生滑動也可形成印跡。需要注意的是，印跡的圖形均與實(shí)物方向相反，如左、右旋向；凸、凹面等。在印跡圖上應(yīng)標(biāo)明大、小齒輪的旋向及凸、凹面等，以防弄錯。3．經(jīng)多方分析，辨認(rèn)齒形及傳動類型，并根據(jù)需要測量有關(guān)尺寸要素，確定圓錐齒輪的基本參數(shù)。4．根據(jù)所測繪的圓錐齒輪傳動的類型及變位制作相應(yīng)的齒形參數(shù)與幾何尺寸計算。5．確定齒輪的精度等級、使用材料和熱處理規(guī)范。6．與齒輪實(shí)物逐項(xiàng)核對，校驗(yàn)測繪的準(zhǔn)確性，最后繪制出齒輪工作圖。經(jīng)核對，若與實(shí)物有較大差別，則應(yīng)根據(jù)修理實(shí)際，考慮是否需要重新選擇主要參數(shù)及系數(shù)，進(jìn)行設(shè)計計算，以求盡量滿足修理要求。圖3－40有倒角或倒圓的圓錐齒輪的da測量四．圓錐齒輪及其齒輪副幾何尺寸和有關(guān)數(shù)據(jù)的測定測繪圓錐齒輪時，需要測量的幾何尺寸及數(shù)據(jù)有：齒數(shù)Z、軸交角∑、齒頂圓直徑（理論外徑）da、外錐距R、輪冠距H0及齒厚等。1．齒數(shù)z與齒數(shù)比μz1、z2一般可直接數(shù)得，若輪齒損壞嚴(yán)重或有一齒輪丟失，需作推算。齒數(shù)比u=z2／z1。2．軸交角∑大多數(shù)情況為正交，即∑=90°。若非正交，則應(yīng)在齒輪傳動裝置的支承孔內(nèi)插入芯棒，再用量角器等測出∑值。3．齒頂圓直徑（理論外徑）dada的測量方法同圓柱齒輪。測量時，需考慮齒頂圓的加工誤差、損壞程度而作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。若被測齒輪有倒圓或倒角，則應(yīng)制作樣板，或用填料將倒角或倒圓補(bǔ)齊，以便測量，如圖3－40所示。4．外錐距R當(dāng)∑=90°時，在圓錐齒輪拆裝前或復(fù)裝后，直接從圓錐齒輪副上量出2R值，如圖3－41a所示。或者將被測齒輪副裝在滾動檢查儀上直接量得2R值。單個齒輪測量時，可用鋼尺按圖3－41b所示直接測出R值。若受齒輪結(jié)構(gòu)限制，不能直接測出R值時，可按圖3－41C所示間接測量求出R值。圖3－41外錐距R的測量5．輪冠距（基冠距）H0與安裝距A輪冠距H0是控制輪坯精度的主要尺寸。其測量方法如圖3—42a所示，將被測齒輪安放在平臺上，用高度尺直接在180°對稱位置上各量一次，取其平均值。若頂錐有倒角，可用填料補(bǔ)齊成尖角后再進(jìn)行測量。安裝距A1、A2應(yīng)盡可能測量準(zhǔn)確，以保證修配的齒輪可以成對安裝。安裝距A常用的測量方法有兩種：①在滾動檢查儀上測量，如圖3—42b所示，安裝距尺寸A1、A2直接從檢查儀刻度尺上讀出。②在原傳動裝置殼體上測量，如圖3—42C所示，先測出尺寸鏈中各個尺寸，然后進(jìn)行計算，為使測量準(zhǔn)確，可將零部件拆卸后再測量。6．齒厚測量齒厚及其偏差，可檢查舊齒輪齒面磨損的嚴(yán)重程度，檢定新配齒輪副的側(cè)隙大小。齒厚可用齒厚游標(biāo)卡尺在齒寬中點(diǎn)分度圓處沿法向測量。五、圓錐齒輪基本參數(shù)的確定圓錐齒輪的基本參數(shù)指模數(shù)m、齒數(shù)z、齒形角α、螺旋角β、齒頂高系數(shù)ha*、齒頂度和變位制查閱有關(guān)資料確定。當(dāng)由齒形制度難判斷α的具體值時，需用其它方法近似測出α值，作為齒形判別的參考值。模數(shù)m和螺旋角β是圓錐齒輪測繪時，應(yīng)測定的重要參數(shù)。（一）模數(shù)m的測定圓錐齒輪的模數(shù)是計算圓錐齒輪幾何尺寸的基礎(chǔ)，一般以大端端面模數(shù)mt作為基準(zhǔn)。對于等高齒圓錐齒輪還有采用中點(diǎn)法向模數(shù)mn，作為計算齒高、齒圈中點(diǎn)法向齒厚等尺寸參數(shù)的基準(zhǔn)的。下面介紹直齒圓錐齒輪的大端模數(shù)m的測定方法。直齒圓錐齒輪的大端模數(shù)大多數(shù)是符合標(biāo)準(zhǔn)系列的，其測定的方法較多，如成對測量外徑推算法、測外推距推算法、測齒距弦長法、測全齒高推算法、測根徑及根錐寬推算法等。常用的三種方法有：圖3—42輪冠距與安裝距的測量a）輪冠距H0的測量b）用滾動檢查儀測量安裝距Ac）在原傳動裝置上測量安裝距A（1）成對測量外徑推算法已知齒形制、齒數(shù)z、分錐角δ,其步驟是：①實(shí)測出齒輪的da1′和da2′②分別計算兩齒輪大端端面模數(shù)mt1及mt2。③將求得的mt1及mt2與最接近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)比較，經(jīng)過圓整即為所求的模數(shù)mt。若為徑節(jié)制，其徑節(jié)P=25.4（z＋2ha*cosδ)/da′。（2）測外錐距R（分錐母線長）推算法mt=2R/zg式中，zg為冠輪齒數(shù)，若mt與最為接近的標(biāo)準(zhǔn)值m相差較少（小于0.10mm則mt即為被測齒輪的模數(shù)。否則，其模數(shù)可能為非標(biāo)準(zhǔn)值。（3）測齒距弦長法對于情況不明的圓錐齒輪，可先用鋼尺測量出大端背錐上的齒距弦長P弦，然后除以π即得模數(shù)。（二）圓錐齒輪螺旋角β的測定有些圓錐齒輪的螺旋角β可由其齒形制查閱有關(guān)資料確定，如格利森制收縮齒弧齒圓錐齒輪，其β為35°。而有些圓錐齒輪，如埃尼姆斯制收縮齒弧齒圓錐齒輪就不能簡單地查閱資料確定，而一定要經(jīng)過必要的測量，才能求出β的近似值，作為確定β的依據(jù)。測量β時，一般是對齒輪副中的大齒輪進(jìn)行測繪，測繪時需要齒線印跡圖。斜齒圓錐齒輪β的測定如圖3—43所示，在被測齒輪的齒線印跡圖上，將幾條齒線印跡延長，并作出它們的內(nèi)切圓，找出切點(diǎn)T，量取∠OAT即為β值。（三）圓錐齒輪齒形角α的近似測定對于直齒圓錐齒輪，一般是確定大端的端面齒形角αt；對于斜齒、弧齒圓錐齒輪，通常是確定法面齒形角αn。齒形角α一般由齒形制和變位制經(jīng)查閱有關(guān)資料便可確定，但有時由齒形制還不能確定α的具體數(shù)值，遇到這種情況時，可用下列方法測出α的近似值，然后圓整歸納為標(biāo)準(zhǔn)值。1．公法線測定推算法如圖3－44所示，當(dāng)齒數(shù)比u=z2／z1＜2.5時，可利用齒廓印跡圖，用公法線測定推算法求出α。圖3—43斜齒圓錐齒輪螺旋角β的測量2．固定弦切線法如圖3－45所示，當(dāng)齒數(shù)比u=z2／z1＞2.5時，因齒廓接近于齒條齒形，可用固定弦切線法測定α,其步驟為：圖3—44圓錐齒輪公法線長度測量圖3—45用固定弦切線法測齒形角（1）在齒輪大端背錐齒廓印跡展開圖上，選擇一個較清晰的齒形圖，作出對稱中心線。（2）從齒頂量取平均固定弦齒高h(yuǎn)a≈0.78m，近似確定固定弦位置AB。（3）分別作A、B兩點(diǎn)的切線交對稱中心線干G。（4）量取切線GA、GB所夾角度值，即為兩倍齒形角的近似值，即2α=∠AGB。六、圓錐齒輪的簡化測繪圓錐齒輪，特別是弧齒圓錐齒輪的配對加工與使用，而使其沒有互換性，因而圓錐齒輪的修理測繪和配換往往要成對進(jìn)行。另外，有時為適應(yīng)本單位圓錐齒輪加工設(shè)備的特點(diǎn)，也不過于考慮原設(shè)計的齒形選擇和原設(shè)計意圖，而成對配換圓錐齒輪。于是，測繪的主要目的是保證原有傳動比、安裝距、大端端面模數(shù)等不變，至于采用何種齒形制，有時對傳動并無重大影響。這樣，就可省去辨別齒形的繁難步驟，對于齒形角、螺旋角和大端端面模數(shù)也不一定要測繪得相當(dāng)準(zhǔn)確，從而使測繪程序大為簡化。簡化測繪的步驟大致為：1．判定被測齒輪的類別（直齒、斜齒、弧齒）和齒高形式（等高齒、收縮齒）。2．測定軸交角∑,齒數(shù)z1、z2，齒寬b，安裝距A1、A2。3．測定模數(shù)m。5．根據(jù)齒輪的傳動類型、齒形制及變位制，進(jìn)行全部幾何參數(shù)計算、并將計算結(jié)果與實(shí)物相比較，核實(shí)各主要尺寸（如外錐距R、齒頂圓直徑da及與原裝配尺寸有關(guān)的尺寸A1、A2等若符合修配要求，最后完善測繪，并畫出齒輪工作圖。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動，但也有作往復(fù)擺動或直線往復(fù)移動的。被凸輪直接推動的構(gòu)件稱為推桿。凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、推桿和機(jī)架三個主要構(gòu)件所組成。當(dāng)凸輪運(yùn)動時，通過其曲線輪廓與推桿的接觸，而使推桿得到預(yù)期的運(yùn)動。凸輪機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡單、緊湊。凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：凸輪輪廓與推桿之間為點(diǎn)接觸或線接觸，故易于磨損，所以凸輪機(jī)構(gòu)不能用在傳遞力較大的場合。一、凸輪的分類：1．盤狀凸輪這種凸輪是一個徑向尺寸變化的盤狀構(gòu)件。當(dāng)其轉(zhuǎn)動時，可推動推桿在垂直于凸輪的平面內(nèi)運(yùn)動，如圖3—46a所示。當(dāng)盤狀凸輪的徑向尺寸為無窮大時，則凸輪將作直線移動，通常稱之為移動凸輪，如圖3—46b所示。當(dāng)移動凸輪作直線往復(fù)運(yùn)動時，將推動其推桿在同一運(yùn)動平面內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。有時也可以將凸輪固定，而使推桿相對于凸輪運(yùn)動。2．圓柱凸輪這種凸輪是在圓柱面上加工有曲線凹槽，如圖3—47a所示。這樣可使推桿得到較大的行程，故可用于要求行程較大的傳動中。也有的圓柱凸輪是在圓柱端面上作出曲線輪廓的，如圖3—47b所示。圖3—46盤狀凸輪圖3—47圓柱凸輪二、凸輪常用的曲線凸輪的曲線是根據(jù)推桿的運(yùn)動規(guī)律要求設(shè)計而成的，常用推桿的運(yùn)動規(guī)律有：等速運(yùn)動、等加速或等減速運(yùn)動、余弦加速度運(yùn)動和正弦加速度運(yùn)動。為了滿足推桿的各種運(yùn)動規(guī)律，常用的凸輪曲線有直線、拋物線、阿基米德曲線等，如表3—5所示。表3—5常用凸輪曲線凸輪上由工作行程曲線到空行程曲線之間有過渡曲線，過渡曲線常用的幾種形式見表3—6。三、凸輪測繪的步驟在機(jī)械設(shè)備修理中，測繪磨損了的凸輪可按下列步驟進(jìn)行：1．首先須按設(shè)備傳動系統(tǒng)圖或結(jié)構(gòu)圖對凸輪進(jìn)行運(yùn)動分析，找出凸輪在運(yùn)動中所要實(shí)現(xiàn)的推桿運(yùn)動規(guī)律及工作循環(huán)，弄清凸輪的作用和凸輪曲線的性質(zhì)。2．選擇出凸輪測繪設(shè)計基準(zhǔn)。基準(zhǔn)選擇的正確，不但可以使測繪工作順利進(jìn)行，而且也能保證測繪的質(zhì)量。原則上應(yīng)使設(shè)計基準(zhǔn)與凸輪的裝配基準(zhǔn)一致。一般地說，可以選用凸輪的內(nèi)孔鍵槽、凸輪上的刻線及定位端面作為基準(zhǔn)。3．按照實(shí)物進(jìn)行測繪。主要測繪凸輪輪廓曲線。每一個凸輪的輪廓曲線都是由幾個線段組成的，而每一線段的形狀均由凸輪機(jī)構(gòu)在該線段所對應(yīng)的時間內(nèi)要完成的運(yùn)動規(guī)律所決定。表3—6常用凸輪過渡曲線四、凸輪的測繪方法（一）平面凸輪的測繪方法這種凸輪的測繪方法有分度法和摹印法兩種：1．分度法分度法測繪平面凸輪的步驟如下：（1）將凸輪裝在心軸上，并用分度頭進(jìn)行分度，在凸輪端面上劃出若干條等分圓周的射線（對圓弧線段可少劃射線）。（2）用卡尺測出各射線與輪廓交點(diǎn)到凸輪中心的距離尺寸，并記入草圖上相對應(yīng)的尺寸線上。（3）將測繪