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齒輪傳動是現(xiàn)代機械中最常見的傳動形式之一，在日程生活、工作中得到了廣泛的使用，工程機械、機床，冶金機械，汽車以及機械鐘表中都包含齒輪傳動。機械設(shè)備中必不可少的零件就是齒輪，它起著傳遞動力的作用，機器中最主要的傳動形式也是齒輪傳動了。齒輪傳動在整個機器中發(fā)揮著核心作用，如果沒有動力的傳輸就無法運作，也就無法進行生產(chǎn)。因此，齒輪傳動機構(gòu)的裝配和調(diào)試技術(shù)，直接影響機器的質(zhì)量和性能。本文研究的重點就是齒輪傳動在裝配調(diào)試維修過程中應(yīng)該注意的問題。
齒輪傳動的基本特點
齒輪傳動在機械中，主要負責(zé)傳遞運動和動力。在古代的時候，人們其實已經(jīng)開始應(yīng)用齒輪傳動，例如西漢時期的“指南車”，它就是以齒輪機構(gòu)為核心的機械裝置。后來一些復(fù)雜的齒輪傳動系統(tǒng)被應(yīng)用在水利儀器和天文儀器上；在翻車上，還有水力、風(fēng)力提水時都應(yīng)用過齒輪傳動，只是當(dāng)時的齒輪傳動主要是傳遞運動，對于強度的要求不是很高，后來用于生產(chǎn)過程中的齒輪傳動機構(gòu)就復(fù)雜一些，強度要求也達到了一定的標(biāo)準(zhǔn)。古代的齒輪傳動機構(gòu)都是依據(jù)經(jīng)驗制作的，沒有設(shè)計理論的指導(dǎo)。
現(xiàn)代機械中使用的的齒輪傳動機構(gòu)，主要用于傳遞任意兩軸間的運動和動力，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種機械傳動。它的傳遞功率很大、結(jié)構(gòu)十分緊湊、具有高速度、高效率的優(yōu)勢，使用壽命一般都比較長，且傳動準(zhǔn)確可靠。但是現(xiàn)代的齒輪傳動機構(gòu)自身也存在這一些缺點，比如說運轉(zhuǎn)過程中的噪音很大；它的平穩(wěn)性比帶傳動低；由于制作的精良度和安裝時的要求很高，就導(dǎo)致成本投入比較大。
齒輪傳動的安裝
•制造精度的要求
首先要考慮接觸精度，通過齒輪傳動中的齒面接觸斑點來判斷，同時，接觸的位置也是評判的一個重要依據(jù)；加強運動精度，可以保證齒輪傳動運轉(zhuǎn)時的傳動比保持精確。根據(jù)實際應(yīng)用的情況，還要充分考慮傳動比的變化來保證運行的平穩(wěn)性，以及一對齒輪在非工作齒面上所留出的齒側(cè)間隙的大小和比例。這些都需要達到很高的精良度，才能確保齒輪傳動整體結(jié)構(gòu)的精良和工作質(zhì)量、工作效率的提升。
•齒輪傳動機構(gòu)的裝配要求
首先要保證齒輪孔和軸之間不能出現(xiàn)歪斜、或者偏心的情況，孔和軸之間的配合字安裝時必須做到精密無比，還要避免出現(xiàn)端末緊貼軸肩這一類誤差；中心距和齒側(cè)隙要準(zhǔn)確，因為如果側(cè)隙過大或過小都會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，如果側(cè)隙太小，齒輪傳動在受熱膨脹時，齒輪會被咬住或者卡死等現(xiàn)象，這樣齒輪傳動不能靈活工作，就會對齒面造成嚴(yán)重損壞。反之如果側(cè)隙太大，容易產(chǎn)生振動或是強力的沖擊。
另外，還要特別注意，相嚙合的一對齒輪之間的接觸面積要測算和安置準(zhǔn)確，接觸部位要妥當(dāng)。根據(jù)需要，如果齒輪要進行高速傳動，裝配后應(yīng)做相應(yīng)的平衡試驗。保證齒輪在高速運轉(zhuǎn)的時候，保持規(guī)定范圍內(nèi)的穩(wěn)定度。在裝配過程中，一定要避免滑動齒輪的阻滯或是齒輪互相啃住的現(xiàn)象，那樣整個齒輪傳動系統(tǒng)就無法正常運轉(zhuǎn)。齒輪傳動在進行機構(gòu)變換時，齒輪定位的規(guī)范值要確定好，保持準(zhǔn)確性。精度要求較高的齒輪傳動機構(gòu)，在安裝后都需要進行檢查，卻確保軸上齒輪的位置和咬合沒有障礙，進一步提高齒輪傳動的精確度。
齒輪傳動機構(gòu)的維修
齒輪傳動過程中，在載荷的作用下，會發(fā)生折斷和損壞的狀況，也不可避免地會出現(xiàn)齒面被磨損的情況。這時候就會影響到輪齒的正常工作能力。由于齒輪傳動的應(yīng)用情況和條件、工作范圍的差異，導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因也有所不同。常見的問題主要是輪齒的磨損。其中包括折斷、齒面磨損等現(xiàn)象，有時還會產(chǎn)生齒面塑性變形等情況。如果齒輪出現(xiàn)斷裂，或者是磨程度很嚴(yán)重損時，就要及時換新。新的齒輪一般最好采用熱處理方式降低降低齒根彎曲應(yīng)力，在材料的選擇和模數(shù)、齒寬的規(guī)格上，都要盡量做到降低表面摩擦，增加表面光滑度。
一般情況下，小齒輪與大齒輪咬合，都是小齒輪磨損的速度比較快，這時應(yīng)及時更換小齒輪，這樣可以有效避免大齒輪再受到更加嚴(yán)重的磨損。在更換的時候，增大模數(shù)，要提高小齒輪面的硬度，保持表面光滑，增加潤滑的強度，盡量降低表面粗糙度。在有條件的情況下，盡量采用閉式齒輪傳動結(jié)構(gòu)，這樣會達到更好的維修 效果。
當(dāng)出現(xiàn)齒面膠合現(xiàn)象時，大齒輪和小齒輪都要及時更換，除了提高齒面硬度，降低表面粗糙度外，要積極改善潤滑條件，使用的潤滑油，黏度要大、并且要求具有很強的抗膠合性能。對于低速運轉(zhuǎn)的齒輪，在模數(shù)相對比較大的時候，如果發(fā)生個別齒輪斷裂，不需要換下來，對其進行修復(fù)即可，可運用鑲齒的方法。
一般情況下，錐齒輪的輪齒和墊圈，經(jīng)常會受到磨損，產(chǎn)生側(cè)隙變大的現(xiàn)象。在調(diào)整時，采用沿軸向移動兩個錐齒輪的方法以減小側(cè)隙。然后，再選擇適當(dāng)厚度的墊圈將兩齒輪的位置固定好。如果齒輪的輪緣發(fā)生裂斷，可以進行補焊。同時要注意保證齒距和齒形不能因為焊接而變形，對齒輪傳動要求不太高的情況下，適合采用此種方法。用螺釘與夾板固定，將拉緊板加熱后套在靠近裂縫穿上的銷釘上，等到拉緊板的溫度降下來，拉緊輪緣，最后要在斷裂處加固一下。圓錐齒輪也經(jīng)常出現(xiàn)齒輪和調(diào)整墊的損壞現(xiàn)象，導(dǎo)致側(cè)隙增大，調(diào)整方法與錐齒輪的調(diào)整方法一致。不同類型的齒輪在維修中要根據(jù)具體情況，采用不同的修復(fù)方法，調(diào)整維修方式，對齒輪傳動機構(gòu)進行維護和保養(yǎng)，從而保持機械的整體性能。
齒輪傳動作為機械中傳遞運動、傳遞動力的最主要形式，影響著機械的整體性能，因此，分析齒輪傳動機構(gòu)裝調(diào)和維修過程中應(yīng)注意的問題，具有重要的實際意義。在齒輪出現(xiàn)損壞的時候，要根據(jù)不同類型齒輪的損壞的差異，采取有針對性的、有效的維修方法，及時進行更換或者修復(fù)，科學(xué)的，合理的維護和保養(yǎng)可以延長齒輪傳動的使用壽命，確保機器性能的優(yōu)良度，也為機械的正常運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)提供有力的保障。對齒輪傳動機構(gòu)進行研究和分析，為以后設(shè)計齒輪傳動結(jié)構(gòu)提供理論的設(shè)計指導(dǎo)，也為安全、高效生產(chǎn)和帶來經(jīng)濟效益提供基礎(chǔ)條件。
來源：《考試周刊》
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