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能轮齿接触斑点的检验
本章将对获得与分析接触斑点的方法进行解释，还给出对齿轮精度估计的指导。
检测产品齿轮副在其箱体内所产生的接触斑点，可以帮助我们对轮齿间载荷分布进行评估。
产品齿轮与测量齿轮的接触斑点，可用于装配后的齿轮的螺旋线和齿廓精度的评估。
9.1 检测条件
9.1.1精度
产品齿轮与测量齿轮副轻载下的接触斑点，可以从安装在机架上的齿轮相啮合得到。为此，重要的是，齿轮轴线的不平行
度，在等于产品齿轮齿宽的长度上的数值，尽可能在接近的位置上测定，不得超过0.005mm。同时也要保证测量齿轮的齿宽
不小于产品齿轮的齿宽，通常这意味着对于斜面齿轮需要一个专用的测量齿轮，对于大齿轮来说，这样的测量齿轮可以是
一个特制的产品齿轮的样品，并保留它，便于作为备件替换损坏了的齿轮。
相配的产品齿轮副的接触斑点也可以在相啮合的机架上获得。
9.1.2载荷分布
产品齿轮副在其箱体内的轻载接触斑点，有助于评估载荷的可能分布，在其检测过程中，齿轮的轴颈应当位于他们的工作
位置，这可以通过对轴承轴颈加垫片调整来达到。
9.1.3印痕涂料
适用的印痕涂料有：装配工的蓝色印痕涂料和其他专用涂料。应选择那些能确保油膜层厚度在0.006～0.012mm的应用方
法。
9.1.4 印痕涂料层厚度的标定
这对判明接触斑点的检查结果是很重要的，操作者掌握了稳定的工艺后，就可来确立印痕涂料层的厚度，在垂直于切平面
的方向上以一个已知小角度移动齿轮的轴线，即在轴承座上加垫片并观察接触斑点的变化，这标定工作应该有规范地进行
以确保印痕涂料、测试载荷和操作工人的技术都不改变。
9.1.5测试载荷
用于获得轻载接触斑点所施加的载荷，应能恰好保证被测齿面保持稳定的接触。
9.1.6记录测试结果
接触斑点通常以画草图、照片、录像记录下来，或用透明胶带覆盖在接触斑点上，再把粘住接触斑点的涂料的胶带撕下
来，贴在优质的白卡片上。
9.2操作者的培训
要完成以上操作的人员，应训练正确地操作，并定期检查他们的效果，以确保操作效能的一致性。
9.3接触斑点的判断
接触斑点可以给出齿长方向配合不准确的程度，包括齿长方向的不准确配合和波纹度，也可以给出齿廓不准确性的程度，
必须强调的是作出的任何结论都带有主观性，只能是近似的并且依赖于有关人员的经验。
9.3.1与测量齿轮相啮的接触斑点
图14到图17所示的是产品齿轮与测量齿轮对滚产生的典型的接触斑点示意图。
9.3.2齿轮精度的接触斑点
图18和表4、表5给出了在齿轮装配后（空载）检测时，我们所预计的在齿轮精度等级和接触斑点分布之间关系的一般指
示，必须记住实际的接触斑点不一定同图18中所示的一致，在啮合机架上所获得的齿轮检查结果应当是相似的。
轴线的校正
当没有现成的齿轮箱体可用或齿轮在车间测试，以便以后在现场装配，车间使用试验台架和转动夹具把齿轮定位在正确的
相互位置上。必须保证齿轮轴线在同一平面上并且相互平行，即使0.00010rad微小的轴线对准误差，对测试结果的再现性
将产生有害影响。典型的测试程序，是把一个精密直尺横置于齿轮轴上，将精密块垫于直径较小的轴和直尺之间，以补偿
轴半径之差。把精密的水平仪放在精密直尺的上面，然后调速齿轮轴的高度，直至精密直尺水平为止。在每对支承轴颈中
间重复这个操作程序，用精密测量来检测支撑所测齿轮的两轴之间的中心距和轴线平行度。在作接触试验的车间常能找到
带易调整支承座的转动夹具（啮合台架）。
如果在未装配的齿轮箱内做接触试验时，则必须先保证齿轮箱以尽量高的精度放置水平，以避免齿轮轴线的不对准，齿轮
轴线偏移使接触斑点测试结果受到影响，其影响的程度与在转动夹具内测试是一样的。
当装配后齿轮箱重新做接触测试，其接触斑点如果和调好水平而未装配齿轮箱的测试结果有差别，这反映出安装时由于箱
体变形而引起齿轮轴线产生了歪斜。
A5.1.2 测试程序
将准备测试的齿轮用清洗剂彻底清洗，清除任何污染和残油。然后将小齿轮的三个或更多轮齿上涂一层薄的印痕涂料，使
用硬毛刷操作，可以将普通25mm宽度油漆刷子的硬毛修剪成大约10mm长度，做成一把合适刷子。涂层要薄而均匀，没有必
要除掉所有的毛刷痕迹，因为测试时这些痕迹会被抹平，涂层厚度应该在5～15μm之间（见A5.2标定）。
小齿轮的轮齿涂完后应盖起来，以免过于溅散，并在大齿轮的和跟小齿轮涂了涂料的齿啮合的轮齿上喷一层薄薄的显像液
膜。喷显像液是为了消除齿面反光，以便观察接触斑点的试验结果，而不要制作一层会影响接触斑点真实性的厚膜。
完成涂料涂刷后，操作者转动小齿轮，使其涂有涂料的轮齿和大齿轮相啮合，由助手在大齿轮上施加一个足够反力矩以保
证接触，然后把齿轮反转回到原来位置，在轮齿的背面做上记号，以便对接触斑点进行观察。这个操作程序至少要在大齿
轮三个等距离的位置上重复地做，以显示由于摆动或其他周期性误差所产生接触斑点的变异。
A5.1.3 记录结果
得到的接触斑点要用照相、画草图或透明胶带记录下来。一步成像照相和透明胶带纸是最常用的方法。使用胶带时把透明
胶带小心压在接触区域上，然后再小心地把它撕取下来，贴在白纸上，这样接触斑点就被保存在胶带和白纸之间。接触斑
点还可用黑白或彩色的静电复印来复制。胶带上应编号以指明使用了哪一个轮齿，同时在接触斑点上注明方向，齿的一哪
一侧齿面，哪是齿顶，哪是齿根。
接触斑点的记录纸带可随现场装配的齿轮备件一起提供。与现场装配后的测试接触斑点作比较，验证装配是否正确。
A5.2标定
为了使测试结果有意义和可再现性，印痕涂料层的厚度必须控制且前后一致。
印痕涂料层厚度可以很容易地通过以下任意一种技术测定。
A5.2.1 作为接触试验的一部分，小心地抬起小齿轮轴的一端轴承，其抬高量应足以使小齿轮轴倾斜面0.00010rad，记录下
接触斑点，并使轴承在正常（水平）位置时在同一轮齿上重复试验，涂层厚度由接触斑点的飘移量和角度为100mm，则涂层
厚度应为0.010mm。
A5.2.2 另一个类似的考证操作员技术的方法是，用一块标准平板和精密直尺，在直尺的边上涂以印痕涂料，然后将直尺一
端落在平板上，另一端放在平板上已知厚度的垫片上，则涂层厚度等于垫片厚度乘以接触斑点长度和直尺长度的比值。
A5.2.3应该进行标定试验并用为测试试验记录的一部分，印痕涂层厚度取决于操作者的技巧和技术，如果是一个正规操作
接触斑点的操作人员，则不必对其每一次试验的技术进行重新标定。可随时使用以上标定方法标定涂层厚度并记录其结果
作为评判试验或审查用。
A6 动态方法
A6.1试验程序
每次试验前，都要把待测试的轮齿用清洗液彻底洗净，以除去任何污染和残油，将小齿轮和大齿轮至少三个以上的轮齿喷
上划线用蓝油，产生的膜应光滑和薄。千万不能造成过厚的膜，所以，每次做完试验，应彻底用清洗液洗净任何残留在轮
齿上的蓝油、污垢或油。
当轮齿被涂层后，给齿轮副一个载荷增量作短时间运行，然后停止，将其接触斑点记录下来，彻底清洗干净轮齿后在下一
个载荷增量下重复运行以上程序。整个操作过程应至少在三个不同载荷上重复进行。
A6.2记录结果
接触斑点的结果应照相或画草图加以记录。
