齒輪的表面粗糙度誤差檢測

1、 河南工學(xué)院20162017學(xué)年第一學(xué)期機械產(chǎn)品檢測與質(zhì)量控制（2）大作業(yè)題目：齒輪的表面粗糙度誤差檢測 班級： 姓名： 學(xué)號： 日期： 摘要在加工制造過程中,由于機床本身誤差、刀具安裝誤差等因素的存在,使齒輪各部分幾何尺寸不能完全達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求,影響到其制造精度。為確保傳動齒輪在額定功率下能減小齒輪傳動的噪聲、沖擊、振動等不利因素影響,保證齒輪傳動有較高的工作平穩(wěn)性,使齒輪傳動的瞬時速比變化盡可能小,就必須對齒輪的齒面粗糙度制造質(zhì)量加以嚴(yán)格控制。齒面粗糙度的大小對齒輪副的磨損、強度、能耗、壽命、銹蝕、穩(wěn)定性都有直接的影響。關(guān)鍵詞：齒輪、表面粗糙度、檢測、齒面國家對齒輪表面質(zhì)量的評定規(guī)定齒

2、輪輪齒表面的加工方法很多,不同的加工方法能形成多種加工紋理。齒面的形狀較復(fù)雜,加工紋理的多樣性和表面形狀的復(fù)雜性給齒面粗糙度的測量帶來了很多困難。根據(jù)我國現(xiàn)行的表面粗糙度評定的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T35052000表面粗糙度術(shù)語及其參數(shù)規(guī)定:測量和評定表面粗糙度輪廓中的實際輪廓是指理想平面與實際表面相交所得的輪廓線為實際輪廓。按相截方向可分為橫向和縱向?qū)嶋H輪廓。取樣長度是指測量或評定表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度；評定長度是指在評定輪廓表面粗糙度所必須的一段長度,即評定表面粗糙度參數(shù)值的一段長度,包括一個或幾個取樣長度；輪廓中線是評定表面粗糙度參數(shù)值大小的一條參考線,包括輪廓的最小二乘中線和輪廓

3、的算術(shù)平均中線。齒面粗糙度評定存在的問題齒輪的加工方法很多,不同加工方法形成了輪齒表面不同種類的加工紋理。加工紋理的多樣性和表面形狀的復(fù)雜性,給齒面質(zhì)量的控制帶來了很多困難。齒輪表面質(zhì)量按表現(xiàn)形式和影響產(chǎn)品質(zhì)量的不同,可分為微觀形狀誤差(粗糙度)、中間形狀誤差(波紋度)和宏觀形狀誤差。不同的齒輪工藝方法,形成了齒面微觀復(fù)雜的形貌特征,給齒面粗糙度的評判帶來了困難。究其原因:一方面是齒面精加工技術(shù)應(yīng)用還不普遍;另一方面是人們對齒輪齒面粗糙度評定不統(tǒng)一、分析見仁見智,對國家標(biāo)準(zhǔn)的理解也很不一致,從而造成對齒輪齒面粗糙度等級判別與實際有偏差。齒輪加工業(yè)乃至與齒輪行業(yè)有關(guān)的其他行業(yè)普遍反映齒輪輪齒表面

4、粗糙度的評定方法不合理,主要表現(xiàn)在沒有從齒輪零件的功能出發(fā)選擇合適的評定參數(shù),而且評定方法也不規(guī)范,各單位各行其事,致使齒面粗糙度評定結(jié)果能相差12級甚至更多,給齒輪輪齒表面粗糙度質(zhì)量評定和齒輪行業(yè)間的仲裁帶來困難。主要有以下幾方面的問題:評定參數(shù)和參數(shù)定義不統(tǒng)一；選取測量部位數(shù)量和方法不統(tǒng)一,影響測量結(jié)果的最后評定；輪齒表面缺陷與齒面粗糙度的區(qū)分界定不統(tǒng)一；測量方向的問題。由于以上種種原因，表面粗糙度的評定一直存在著嚴(yán)重問題，這些問題也成為了許多廠家關(guān)于表面粗糙度方面溝通的絆腳石。齒輪表面粗糙度誤差檢測方法齒輪表面粗糙度的測量方法有:比較法、光切法、針描法、印模法等等。在一些檢測中，測量部位

5、隨機選取幾個均勻分布的部位比較合適；至于表面加工紋理分布的不均勻可以用增加測量部位的辦法來解決。1.目視檢查法：指操作者或檢驗人員根據(jù)加工紋理和加工表面特征，通過視覺經(jīng)驗，結(jié)合手感（用指甲輕劃或手摸）或其他方法進行比較，對被測表面的粗糙度進行評定的方法。具體特征見下表：Ra/um表面特征Ra/um表面特征5012.5可見粗糙刀痕0.05光澤表面6.31.6可見刀痕0.025亮光澤表面0.80.2可見加工痕跡方向0.012霧狀表面0.1仔細(xì)辨認(rèn)可見加工痕跡方向0.008鏡面 此方法使用器具簡單，操作方便，是目前生產(chǎn)現(xiàn)場最常用的方法。但此方法并不科學(xué)，檢測準(zhǔn)確度完全依賴操作者的經(jīng)驗和水平。2.比較

6、法：指操作者將表面粗糙度比較樣塊與被測工件表面靠在一起，用目測或借助放大鏡、比較顯微鏡等直接進行比較，或用手感（摸，指甲劃動的感覺）來判斷表面粗糙度。還可以用油滴在被測表面和表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊上，用油的流動速度（此時要求樣塊與工作傾斜角度與溫度相同）來判斷表面粗糙度，流動速度快的表面粗糙度數(shù)值小，此方法測量不夠精確。3.光切法：指利用“光切原理”來測量表面粗糙度的一種法。光切法檢測使用的儀器叫光切顯微鏡，一般適用于測量用車、銑、刨等加工方法完成的金屬平面或外圓表面。光切法主要用于測量表面粗糙度的Rz參數(shù)，Rz測量范圍為0.5-60um。4.針描法：這是一種接觸式測量，又稱感觸法即利用金剛石觸針

7、在被測表面滑行而測出表面粗糙度Ra值的一種方法。目前針描法較常用的儀器是電動輪廓儀，可直接顯示Ra值，其測量范圍Ra為0.025-6.3um。電動輪廓儀的原理是利用觸針在被測表面劃動，使觸針上下移動，引起傳感器內(nèi)電量變化，將電量變化值經(jīng)微機處理后可直接讀出Ra參數(shù)值。該儀器還可以通過記錄器獲得輪廓放大圖，從而可測Ry值。5.印模法：是一種非接觸式間接測量表面粗糙度的方法，適用于大型笨重零件和難以用儀器直接測量或樣板比較的表面的粗糙度測量。印模法的原理是利用某些塑性材料做成塊狀印膜貼在零件表面上，從而將零件表面輪廓印制在印模上，然后對印模進行測量，得出粗糙度參數(shù)值。印模法由于印模材料不能完全充滿

8、被測表面微小不平度的谷底，所以測得印模表面粗糙度參數(shù)值比實際參數(shù)值小。因此，對印模所得出的表面粗糙度測量結(jié)果需要進行修正（修正時也只能憑經(jīng)驗）。除了上述的幾種方法外，還有干涉法和激光測微儀檢測法，這些方法都能對齒輪表面粗糙度進行測量，不過各種方法所測精度不同，所測范圍也不同，故而需要根據(jù)實際情況，選用合適的方法進行測量。心得感受總之,齒面粗糙度對齒輪副的磨損、強度、使用壽命、抗銹蝕性、穩(wěn)定性都有極大的影響。而影響齒輪齒面粗糙度的評定因素有:評定參數(shù)和參數(shù)定義不統(tǒng)一;選取測量部位數(shù)量和方法不統(tǒng)一;輪齒表面缺陷與表面粗糙度的區(qū)分界定不統(tǒng)一;加工紋理方向和測量方向的問題。在實際齒輪齒面粗糙度的測量中,可以結(jié)合以上的分析與判定,找出齒面粗糙度測量產(chǎn)生偏差的原因,并換用不同方法進行檢測改善,以提高齒輪齒面的質(zhì)量。不過齒輪表面質(zhì)量包含齒輪齒面形狀誤差、輪齒表面波紋度和齒面的粗糙度,嚴(yán)格意義上來說,評定齒面粗糙度很難從以上兩種誤差