一種閉式飛機減速轉向器錐齒輪副的嚙合間隙檢測裝置及檢測方法

白亞玲

（中航飛機起落架有限責任公司，陜西 漢中723200）

0 引言

本文所述的錐齒輪減速轉向器是YXX飛機上獨立的閉式傳動裝置，能承受規定條件下相應載荷而不發生永久變形，是飛機正常工作的重要動力元件。減速轉向器的主要零部件是遵循防錯原則設計，由一帶錐齒輪的齒輪軸和帶錐齒輪的小齒輪軸、軸承、箱體、蓋板、螺塞、墊片、嚴封圈等[1]組成。齒輪軸和小齒輪軸的錐齒輪嚙合間隙大小決定了減速器的使用壽命、轉向的準確性和飛機的安全性能，因此錐齒輪間嚙合間隙檢測裝置設計成為工裝設計員必須解決的問題。

錐齒輪副的嚙合間隙不僅取決于2個錐齒輪的加工精度，而且與錐齒輪副的安裝精度有關，對錐齒輪運轉性能影響很大。依據齒輪副的檢驗與公差等要求，錐齒輪安裝后最常用的檢測項目為接觸斑點、法向側隙、安裝距偏差、齒輪副軸向偏差、齒輪副軸交角偏差[2]，需要在錐齒輪相應部位多處取點，經過復雜計算而得，該方法效率低，工作量大，做出的結論帶有主觀性，是近似的且依賴于工作人員的經驗，結果容易引起爭議。飛機減速器轉向器是閉式結構，已經裝配完成，錐齒輪副的嚙合間隙檢測難度更大。對閉式錐齒輪嚙合間隙的檢測與調整，目前國內還沒有操作方便、科學的檢測方法[3-9]。

1 檢測裝置結構設計及特點

該檢測裝置提供一種閉式飛機減速轉向器錐齒輪副的嚙合間隙檢測裝置及檢測方法，以提高飛機減速轉向器錐齒輪副的嚙合間隙檢測效率，提供最準確的檢測數據；為減速器錐齒輪副嚙合間隙的調整提供依據，保證飛機減速轉向器一次交檢合格率達100%。

1.1 檢測裝置結構設計

檢測裝置結構如圖1、圖3（圖1的俯視圖）所示，其中測量組件5由圖2所示花鍵套5-1、螺釘5-2、螺母5-3、墊圈5-4、螺釘5-5、鋼絲繩5-6、配重5-7、頂緊螺釘5-8組成，測量組件5組裝好后使用過程中作為一個獨立部件使用。

圖1 檢測裝置主視圖

圖2 測量組件三維簡圖

1）定位、壓緊部分組成。花鍵軸1一端設計有花鍵齒，用于減速轉向器小齒輪軸一端花鍵孔的定位；另一端安裝在夾具體13上，用支承10、頂緊螺釘11固定、防轉。測量組件5中的花鍵套5-1與減速轉向器大齒輪軸一端的花鍵軸配合定位，花鍵套開口設計，頂端設計兩耳片用于夾緊大齒輪軸的花鍵軸。夾具體13上設計有兩帶孔的凸臺，凸臺端面用于減速轉向器箱體底面的定位，螺釘4穿過減速器箱體孔、凸臺孔，利用墊圈2、螺母3將減速轉向器箱體固定壓緊在夾具體13的側壁上。定位銷9（2件）用于百分表安裝支架8在夾具體13中的定位。壓緊螺釘7穿過百分表安裝支架8上端的螺紋孔，將百分表固定在安裝支架上。螺母5-3、墊圈5-4、螺釘5-5用于固定花鍵套5-1，保證花鍵套5-1和減速器中大齒輪軸一端花鍵軸成為一體；頂緊螺釘5-8穿過花鍵套上的螺紋孔，頂緊大齒輪軸端花鍵軸，防止花鍵軸旋轉。

2）檢測部分組成。測量組件5中的花鍵套5-1如圖4所示設計有測量基準面，測量基準面檢測過程中直接與測量桿6接觸。鋼絲繩5-6帶著配重5-7分別掛在兩邊螺釘5-2相應距離處，相當于對減速轉向器齒輪軸加檢測力，用于模擬減速轉向器的運動。測量桿6一端設計有螺紋安裝于百分表頭安裝孔中，另一端在測量組件5帶著花鍵軸旋轉時接觸花鍵套5-1的測量基準面后，百分表表針旋轉，記錄讀數。

3）支撐部分。百分表安裝支架8用于固定百分表，支架上設有帶開口的百分表安裝孔，開口兩側設有百分表固定孔，通過壓緊螺釘7將百分表固定，百分表安裝支架底部固定在夾具體13上。夾具體13如圖5所示，用于安裝支撐所有零部件，主體設計為L形；為便于安裝減速轉向器，兩個加強筋大小不一。螺釘5-2（2件）用于鋼絲繩5-6和配重5-7的支撐。

圖3 檢測裝置俯視圖

圖4 花鍵套三維簡圖

圖5 夾具體三維簡圖

1.2 檢測裝置設計特點

1）檢測裝置充分利用閉式減速轉向器自身特點，將轉向器箱體固定于夾具體的兩個凸臺上；轉向器小齒輪軸一端設計花鍵軸1對減速器的花鍵孔定位，完全固定小齒輪軸；大齒輪軸一端利用減速轉向器的花鍵軸定位，設計測量組件5，由花鍵套5-1抱緊減速器花鍵軸，減速轉向器在檢測裝置中完全定位。

2）花鍵套5-1設計為開口形，便于和減速轉向器大齒輪軸安裝；安裝好后，用螺母5-3、墊圈5-4、螺釘5-5、頂緊螺釘5-8連成一體，消除安裝間隙。

3）螺釘5-2左、右各一件，并在一定距離設計有溝槽，用于懸掛配重5-7，模擬減速轉向器工作狀態，完全解決人工加力對測量結果的不確定性影響，能準確找到錐齒輪副嚙合間隙的變化規律。

4）測量組件5在配重5-7作用下，帶動減速器大齒輪軸旋轉，與圖4所示測量基準面相接觸的測量桿6受力后百分表讀數就是錐齒輪副的嚙合間隙。依據減速轉向器技術要求和檢測數據，調整減速轉向器墊片厚度、數量或螺塞位置得到飛機要求的嚙合間隙，完全降低對單個錐齒輪的加工、檢測要求，得到一個綜合性檢測結果。

2 檢測裝置檢測原理及檢測方法

1）如圖1所示，將測量裝置安放在檢驗平臺上；利用墊圈2、螺母3、螺釘4將減速轉向器箱體安裝于夾具體13上并固定。

2）花鍵軸1安裝到減速轉向器小齒輪軸端的花鍵孔中，由支承10、頂緊螺釘11、墊圈12固定，使減速器中小齒輪軸與花鍵軸1成為一體。

3）將開口花鍵套5-1利用螺母5-3、墊圈5-4、螺釘5-5安裝到大齒輪軸一端花鍵軸上，頂緊螺釘5-8頂緊減速器的大齒輪軸端的花鍵軸，大齒輪軸與花鍵套5-1成為一體。

4）將測量桿6安裝到百分表表頭孔中，百分表安裝到圖3所示百分表安裝支架8中，由壓緊螺釘7固定，使測量桿6頭部與圖4所示測量基準面接觸，調整百分表讀數為零。

5）鋼絲繩5-6帶著配重5-7懸掛于螺釘5-2左端溝槽中，測量組件5受力帶動減速器大齒輪軸左旋轉，減速器大齒輪軸帶動小齒輪軸逆轉，測量基準面受力傳遞給測量桿6，此時百分表指針偏轉，記錄百分表讀數，即為錐齒輪副的嚙合間隙；同理將配重懸掛于右端螺釘5-2上，測量組件5帶動大齒輪軸向右旋轉（順轉），百分表偏轉讀數即為嚙合間隙，記錄百分表讀數。

6）依據百分表讀數結果和減速轉向器技術要求，調整大齒輪軸一端墊片（可選厚度0.05、0.06、0.10、0.15、0.20 mm）或調整小齒輪軸一端螺塞位置，保證錐齒輪間0.05～0.10 mm配合間隙，檢測結束。

3 結語

本文通過充分了解YXX飛機減速轉向器結構、工作原理及性能要求，設計制造了一種飛機減速轉向器錐齒輪副嚙合間隙檢測裝置，確定了合理的飛機減速轉向器錐齒輪副的嚙合間隙檢測及調整方法，對提高飛機減速器制造的質量和縮短制造周期起到很大的作用。該檢測裝置及檢測方法已在我公司類似減速器齒輪副的嚙合間隙檢測中應用良好，且同行業技術人員已加以引用推廣。