圓柱齒輪公差與檢測(cè)

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1、,,第7章 典型傳動(dòng)的精度,7.1 圓柱齒輪傳動(dòng)精度 7.2 螺旋傳動(dòng),幾何精度規(guī)范學(xué)多媒體課件,第7章 典型傳動(dòng)精度,7.1 圓柱齒輪傳動(dòng)精度,本節(jié)主要內(nèi)容 一圓柱齒輪的使用要求 二圓柱齒輪精度的評(píng)定指標(biāo) 三圓柱齒輪的配合精度 四圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) 重點(diǎn)要求 掌握?qǐng)A柱齒輪的使用要求、精度的評(píng)定指標(biāo)名稱及其符號(hào)、掌握配合精度的評(píng)定指標(biāo)名稱及其符號(hào)、掌握齒輪精度的表示方法及其設(shè)計(jì)方法。,一、齒輪傳動(dòng)的種類,7.1.1 概述,漸開線直齒圓柱齒輪,斜齒圓柱齒輪,齒輪齒條,內(nèi)齒輪,曲齒錐齒輪,二、漸開線的形成,形成：當(dāng)一直線沿一個(gè)圓的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn)K的軌跡。,7.1.1 概述,展角,壓力角

2、,n-n：發(fā)生線,基圓,三、齒輪各部分名稱和主要參數(shù),3、壓力角兩嚙合齒輪齒廓在接觸點(diǎn)處的受力方向與該點(diǎn)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)方向的夾角,2、齒數(shù) z,分度圓 d=mz 齒頂圓 da=d+2ha=(z+2 ha*)m 齒根圓 df=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)m 基圓 db=dcos,5、直徑,4、齒距p =齒厚s+槽寬e,,7.1.1 概述,1、模數(shù)m =齒距p/,頂隙系數(shù),齒頂高系數(shù) 一般=1,,,1、傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 （傳動(dòng)準(zhǔn)確）,要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動(dòng)比變化盡量小，以保證主、從動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確。,為什么齒輪的傳動(dòng)比會(huì)變化呢？,由于齒輪的齒距分度不均勻(如加工齒輪時(shí)齒坯偏心、齒輪

3、副的安裝誤差等)產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，使齒輪嚙合過(guò)程中傳動(dòng)比不斷變化。 轉(zhuǎn)角誤差曲線一般呈正弦變化規(guī)律，一轉(zhuǎn)中最大的轉(zhuǎn)角誤差只出現(xiàn)一次，且誤差正、負(fù)極值的兩個(gè)輪齒相隔約180。,,四、齒輪傳動(dòng)的使用要求,7.1.1 概述,要求齒輪回轉(zhuǎn)過(guò)程中瞬時(shí)傳動(dòng)比變化盡量小，即要求齒輪在一個(gè)較小角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差的變化不得超過(guò)一定的限度。以降低沖擊和振動(dòng)。,2、傳動(dòng)的平穩(wěn)性（傳動(dòng)平穩(wěn)）,7.1.1 概述,理論轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)角誤差,要求齒輪嚙合時(shí)，工作齒面接觸良好，載荷分布均勻，避免載荷集中于局部齒面而造成齒面磨損或折斷，以保證齒輪傳動(dòng)有較大的承載能力和較長(zhǎng)的使用壽命。,3、齒面載荷分布的均勻性 （承載均勻）,7.1.

4、1 概述,磨損,折斷,側(cè)隙即齒側(cè)間隙，是指兩齒輪的工作齒面接觸時(shí)，非工作齒面之間形成的間隙。,4、合適的側(cè)隙,齒輪副的側(cè)隙用來(lái)貯存潤(rùn)滑油，補(bǔ)償制造誤差、安裝誤差、熱變形和彈性變形，防止齒面燒蝕或卡死。,7.1.1 概述,分度機(jī)構(gòu)，儀表中讀數(shù)機(jī)構(gòu)的齒輪，轉(zhuǎn)角誤差要求嚴(yán)格，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性是主要的； 汽車變速箱中的齒輪，為降低振動(dòng)噪聲提高承載能力 ，傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性是主要的； 低速重載機(jī)械（軋鋼機(jī)、礦山機(jī)械、起重機(jī)械），載荷分布的均勻性要求較高。 注意：側(cè)隙不屬于精度要求。 經(jīng)常正反轉(zhuǎn)齒輪側(cè)隙要小。,上述4項(xiàng)要求中，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性屬于精度要求,不同用途的齒

5、輪其側(cè)重點(diǎn)也不同，例如：,,,,7.1.1 概述,為了保證齒輪的加工精度和必要的側(cè)隙，國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齒輪精度給出了明確的定義和測(cè)量方法。,一、 齒距精度,齒距是齒輪分度圓上同側(cè)齒面之間的弧長(zhǎng)，齒距偏差影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和傳動(dòng)的平穩(wěn)性。包括：,單個(gè)齒距偏差fpt (影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性）,7.1.2 齒輪精度,K個(gè)齒距偏差(齒距累積偏差)FPk （影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和高速齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性）,齒距累積總偏差FP （影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性）,fPt,fpt 在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個(gè)與齒輪基準(zhǔn)軸線同心的圓上（非分度圓，這樣定義方便測(cè)量），實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差（實(shí)際值/<理論值時(shí)，為+/-）

6、，取其中絕對(duì)值最大者。,1、單個(gè)齒距偏差fpt (影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，高頻誤差）,7.1.2 齒輪精度,2、K個(gè)齒距偏差(齒距累積偏差)FPk （影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和高速齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性）,FPk任意K個(gè)齒距的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代數(shù)差。 K=2z/8之間的整數(shù),7.1.2 齒輪精度,fPt,FPk,3、齒距累積總偏差FP （影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，低頻誤差） FP 在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個(gè)與齒輪基準(zhǔn)軸線同心的圓上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的 代數(shù)差中的最大絕對(duì)值。,齒距偏差測(cè)量方法,7.1.2 齒輪精度,齒距偏差允許值見附表71,單個(gè)齒距偏差fpt求代數(shù)和,二、

7、齒廓精度,齒輪的齒廓精度用齒廓（形）偏差（實(shí)際齒廓相對(duì)于設(shè)計(jì)齒廓的偏離量）評(píng)定，齒輪的齒廓形狀是漸開線，因此齒廓偏差也稱為齒形偏差。它影響傳動(dòng)平穩(wěn)性。,設(shè)計(jì)齒廓,7.1.2 齒輪精度,齒廓偏差包括： 1. 齒廓總偏差 2. 齒廓形狀偏差 3. 齒廓傾斜偏差,7.1.2 齒輪精度,存在齒廓偏差的齒輪嚙合時(shí)，齒廓的接觸點(diǎn)會(huì)偏離嚙合線，引起瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，從而破壞了傳動(dòng)平穩(wěn)性，引起沖擊、振動(dòng)和噪聲。,1、齒頂 5、齒根 3、實(shí)際齒廓跡線（測(cè)量齒廓時(shí)得到的曲線） 4、設(shè)計(jì)齒廓跡線 計(jì)值范圍：去除了齒頂?shù)牡菇呛妄X根的過(guò)度圓角，左圖中兩條虛線之間。,1、齒廓總偏差F F在齒廓的計(jì)值范圍L內(nèi)，包容實(shí)際齒廓

8、跡線且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線之間的距離 。,7.1.2 齒輪精度,實(shí)際齒廓跡線,齒廓偏差測(cè)量方法,F給定方向的最小包容區(qū)寬度,設(shè)計(jì)齒廓跡線,2、齒廓形狀偏差 f f,3、齒廓傾斜偏差 f H,7.1.2 齒輪精度,平均齒廓跡線,平均齒廓跡線,齒廓偏差允許值見附表72,f f在計(jì)值范圍L內(nèi)，包容實(shí)際齒廓跡線且距離為最小的兩條平均齒廓跡線（實(shí)際齒廓跡線的最小二乘中線）之間的距離。,f H在計(jì)值范圍L的兩端，與平均齒廓跡線兩端相交的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線之間的距離。,設(shè)計(jì)齒廓跡線,設(shè)計(jì)齒廓跡線,三、 齒向精度,齒輪分度圓柱面與齒面有一條交線，看看它是什么形狀： 對(duì)直齒輪來(lái)說(shuō)，齒輪分度圓柱面與齒面

9、的交線是直線； 對(duì)斜齒輪來(lái)說(shuō)，齒輪分度圓柱面與齒面的交線是螺旋線。 由于齒輪的制造和安裝誤差而造成的螺旋線偏差會(huì)使兩齒面接觸不良（沿齒寬方向和齒高方向都不是全齒接觸），影響載荷分布的均勻性。,7.1.2 齒輪精度,齒向精度用螺旋線偏差評(píng)定。,螺旋線偏差包括： 螺旋線總偏差F、螺旋線形狀偏差 f f、螺旋線傾斜偏差 f H。,7.1.2 齒輪精度,,F螺旋線的計(jì)值范圍L（去除兩端倒角）內(nèi)，包容實(shí)際螺旋(齒)線跡線且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線之間的距離。是給定方向的最小包容區(qū)寬度。,1、螺旋線總偏差F,實(shí)際螺旋線跡線,螺旋線偏差測(cè)量方法,2、螺旋線形狀偏差 f f,3、螺旋線傾斜偏差

10、 f H,螺旋線偏差允許值見附表73,7.1.2 齒輪精度,平均螺旋線跡線,平均螺旋線跡線,f f在計(jì)值范圍L內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線且距離為最小的兩條平均螺旋線跡線（實(shí)際螺旋線跡線的最小二乘中線）之間的距離 。,f H在計(jì)值范圍L的兩端，與平均螺旋線跡線兩端相交的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線之間的距離 。,設(shè)計(jì)螺旋線跡線,設(shè)計(jì)螺旋線跡線,切向綜合偏差是指被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪在公稱中心距下單面嚙合檢測(cè)時(shí)，被測(cè)齒輪的轉(zhuǎn)角偏差，并以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值。 包括：,四、 切向綜合精度,切向綜合總偏差Fi,7.1.2 齒輪精度,評(píng)定項(xiàng)目是切向綜合偏差。,一齒切向綜合偏差fi,理想精確齒輪2與被測(cè)齒輪1嚙合，精密

11、圓盤3和4的直徑等于各齒輪的分度圓，4與1之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。2、3分別帶動(dòng)1、4旋轉(zhuǎn)，1和4之間的相對(duì)角位移(轉(zhuǎn)角偏差)通過(guò)轉(zhuǎn)軸5輸出，再以分度圓的弧長(zhǎng)計(jì)值即可。,單面嚙合綜合測(cè)量?jī)x,1、切向綜合總偏差Fi（低頻/長(zhǎng)周期誤差）,Fi被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪單面嚙合檢測(cè)時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)分度圓上實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。影響傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性。,7.1.2 齒輪精度,切向綜合偏差允許值見附表74,切向綜合總偏差Fi是齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)確性的綜合評(píng)定指標(biāo)，可反映齒距偏差、齒廓偏差、運(yùn)動(dòng)偏心(加工誤差)、幾何偏心(如齒坯孔和加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心不同心)等綜合因素的影響。,2、一齒切向綜合偏差fi（高頻/短周期

12、誤差）,fi是指被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)中對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距范圍內(nèi)的實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。影響傳動(dòng)平穩(wěn)性。,7.1.2 齒輪精度,一齒切向綜合偏差fi可反映齒距偏差、齒廓偏差等綜合因素對(duì)瞬時(shí)傳動(dòng)比（平穩(wěn)性）的影響。,五、 徑向綜合精度,徑向綜合精度用于評(píng)定齒面徑向誤差，可對(duì)徑向綜合誤差進(jìn)行控制，可分為三個(gè)項(xiàng)目：,一齒徑向綜合偏差 fi,齒輪徑向跳動(dòng) Fr,7.1.2 齒輪精度,徑向綜合總偏差Fi,1、徑向綜合總偏差 Fi （低頻/長(zhǎng)周期誤差）,Fi被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪雙面嚙合檢測(cè)時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)中心距的最大值與最小值之差。影響傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性。,7.1.2 齒輪精度,Fi,雙面嚙合中心

13、距偏差,徑向綜合偏差測(cè)量方法,可反映幾何偏心（如齒坯孔和加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心不同心）以及一些短周期誤差等造成的徑向誤差，但不反應(yīng)切向誤差。,2、一齒徑向綜合偏差 fi （高頻/短周期誤差）,fi被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪雙面嚙合檢測(cè)時(shí)，被測(cè)齒輪一個(gè)齒距角范圍內(nèi)的中心距最大變動(dòng)量。影響傳動(dòng)平穩(wěn)性。,徑向綜合偏差允許值見附表75,7.1.2 齒輪精度,Fi,fi,可反映齒距偏差、齒廓偏差等綜合因素對(duì)瞬時(shí)傳動(dòng)比（平穩(wěn)性）的影響。但其測(cè)量結(jié)果受左右兩個(gè)齒面的影響，因此其評(píng)定結(jié)果不如一齒切向綜合偏差fi精確。但因其測(cè)量方便而被廣泛采用。,齒輪徑向跳動(dòng)Fr 是指將測(cè)頭相繼放入被測(cè)齒輪每個(gè)齒槽內(nèi)，于接近齒高中部（分度圓

14、附近）的位置與左、右齒面接觸時(shí)，一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)從該測(cè)頭到該齒輪基準(zhǔn)軸線的最大距離與最小距離之差，影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。與徑向綜合總偏差類似，反應(yīng)徑向位置誤差，屬于長(zhǎng)周期誤差。,徑向跳動(dòng)測(cè)量方法,7.1.2 齒輪精度,3、齒輪徑向跳動(dòng) Fr,徑向跳動(dòng)允許值見附表74,按測(cè)量方法定義共6種14項(xiàng)： 1、齒距偏差 fpt Fpk Fp 2、齒廓偏差F f f f H 3、螺旋線偏差 F f f f H 4、切向綜合偏差 Fi fi 5、徑向綜合偏差 Fi fi 6、徑向跳動(dòng) Fr,齒輪精度項(xiàng)目小結(jié),7.1.2 齒輪精度,單個(gè)齒距偏差,K個(gè)齒距偏差,齒距累積總偏差,齒廓總偏差,齒

15、廓形狀偏差,齒廓傾斜偏差,螺旋線總偏差,螺旋線形狀偏差,螺旋線傾斜偏差,切向綜合總偏差,一齒切向綜合偏差,徑向綜合總偏差,一齒徑向綜合偏差,7.1.3 齒輪配合精度,齒輪副嚙合傳動(dòng)時(shí)，非工作面之間應(yīng)留出必要的側(cè)隙，以保證齒輪的潤(rùn)滑，補(bǔ)償齒輪的熱變形、制造誤差和安裝誤差等。側(cè)隙是齒輪安裝后自然形成的，影響側(cè)隙的主要幾何參數(shù)是齒輪的齒厚和中心距。齒輪的徑向跳動(dòng)、齒距偏差、螺旋線偏差和軸線平行度等，也會(huì)影響側(cè)隙的均勻性。,一、側(cè)隙,1、齒厚偏差Esn,齒厚偏差Esn是指在分度圓上，實(shí)際齒厚與公稱齒厚(齒厚理論值，公稱中心距下無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)的齒厚)之差。 Esn=Sna Sn,7.1.3 齒輪

16、配合精度,通常采用基中心距制來(lái)保證側(cè)隙，即中心距不變，通過(guò)減薄齒厚的方法來(lái)獲得不同的側(cè)隙。因此，側(cè)隙最直接的評(píng)定項(xiàng)目就是齒厚偏差。,齒厚偏差Esn=Snc實(shí)際 Snc公稱,7.1.3 齒輪配合精度,按照定義，齒厚以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值(弧齒厚)，但弧長(zhǎng)不便于測(cè)量。因此，實(shí)際上是通過(guò)分度圓上的弦齒高h(yuǎn)c定位來(lái)測(cè)量弦齒厚Snc計(jì)算齒厚偏差Esn，即以弦齒厚偏差代替弧齒厚偏差。,弦齒厚的測(cè)量方法,,C,：分度圓弦齒厚一半所對(duì)應(yīng)的中心角,ra：齒頂圓半徑,為了限制齒厚的實(shí)際偏差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)規(guī)定齒厚的上偏差和下偏差，為了保證側(cè)隙，實(shí)際齒厚應(yīng)小于公稱齒厚，因此齒厚的上偏差和下偏差均為負(fù)值。,例如：,7.1.3 齒

17、輪配合精度,齒厚偏差的合格條件：EsniEsnEsns,2、 公法線長(zhǎng)度偏差Ebn,公法線長(zhǎng)度W：基圓柱的切平面上跨k個(gè)齒后接觸到一個(gè)齒的左側(cè)面和另一個(gè)齒的右側(cè)面的兩平行平面之間的距離。 當(dāng)齒厚減薄時(shí)，公法線長(zhǎng)度也隨之減小，因此可以用公法線長(zhǎng)度偏差Ebn代替齒厚偏差Esn 。,W,公法線測(cè)量方法,7.1.3 齒輪配合精度,公法線長(zhǎng)度偏差Ebn：實(shí)際公法線長(zhǎng)度與公稱公法線長(zhǎng)度之差。Ebn=W實(shí)際W公稱,公稱公法線長(zhǎng)度： W公稱 = mcos(k0.5)zinv 或W公稱 = mcos(k0.5)zinv+2xtan 式中：跨齒數(shù)k0.111z0.5（四舍五入取整） x：齒廓變位系數(shù)

18、,W,為了限制公法線長(zhǎng)度偏差Ebn，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)規(guī)定公法線長(zhǎng)度的上偏差和下偏差。,例如,7.1.3 齒輪配合精度,公法線長(zhǎng)度偏差的合格條件：EbniEbnEbns,7.1.3 齒輪配合精度,為保證齒輪副的精度，還應(yīng)該規(guī)定齒輪安裝精度的要求。包括中心距偏差f a和軸線平行度f(wàn) 、f 。,1、中心距偏差f a,齒輪副中心距偏差 f a 是指在箱體兩側(cè)跨距L的范圍內(nèi)，兩條軸線之間的實(shí)際中心距與公稱中心距a之差 。 f a影響側(cè)隙。 實(shí)際中心距偏差0 側(cè)隙 實(shí)際中心距偏差<0 側(cè)隙,設(shè)計(jì)時(shí)圖紙上應(yīng)標(biāo)注公稱中心距及其上、下偏差af a 。,,,,a,f a參照附表76確定,二、 齒輪安裝精度,齒輪副

19、的軸線若不平行，將會(huì)影響接觸精度和載荷分布均勻性。,2、 齒輪副軸線平行度f(wàn) 、f ,由于齒輪軸線是空間軸線，因此應(yīng)規(guī)定兩個(gè)方向的平行度。其允許值為： 公共平面內(nèi)的平行度公差f = (L/b) F 垂直于公共平面，且與基準(zhǔn)軸線平行的平行度公差 f = 0.5 f 其中：L：兩個(gè)齒輪中支撐跨距較長(zhǎng)者，且該軸也是基準(zhǔn)軸線。b：齒寬。,f 、f 見附表76,7.1.3 齒輪配合精度,螺旋線總偏差,7.1.3 齒輪配合精度,三、 接觸斑點(diǎn),將安裝好的齒輪副在輕載的作用下對(duì)滾，使一個(gè)齒輪輪齒上的印痕涂料轉(zhuǎn)移到相配齒輪輪齒上的痕跡。,直接檢驗(yàn)產(chǎn)品齒輪副在箱體內(nèi)產(chǎn)生的接觸斑點(diǎn)，用以評(píng)估

20、齒輪的載荷分布狀況； 在具有給定中心距的機(jī)架上檢驗(yàn)產(chǎn)品齒輪與測(cè)量齒輪的接觸斑點(diǎn)，用以評(píng)估產(chǎn)品齒輪的螺旋線和齒廓精度。,實(shí)際接觸,簡(jiǎn)便、快捷、可復(fù)現(xiàn),側(cè)隙： 1、齒厚偏差 Esn 2、公法線長(zhǎng)度偏差 Ebn,齒輪配合項(xiàng)目小結(jié),7.1.3 齒輪配合精度,安裝精度：1、中心距偏差 fa 2、軸線平行度 f、f,接觸斑點(diǎn),按評(píng)定齒輪使用要求（單個(gè)齒輪） 1、評(píng)定傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性項(xiàng)目： 齒距累積總偏差 Fp 徑向綜合總偏差 Fi 徑向跳動(dòng) Fr 切向綜合總偏差 Fi 2、評(píng)定傳動(dòng)平穩(wěn)性項(xiàng)目 單個(gè)齒距偏差 fpt 齒廓總偏差 F 一齒徑向綜合偏差 fi

21、一齒切向綜合偏差 fi 3、評(píng)定載荷分布均勻性項(xiàng)目 螺旋線總偏差 F 4、評(píng)定側(cè)隙項(xiàng)目： 齒厚偏差 Esn 公法線長(zhǎng)度偏差 Ebn,7.1.3 齒輪配合精度,為了保證齒輪的加工質(zhì)量，應(yīng)該對(duì)齒輪的偏差有選擇地進(jìn)行檢測(cè)，因此在齒輪圖樣上必須注出相應(yīng)的偏差/公差。 齒距累積總偏差 Fp 齒距累積總偏差 Fp 單個(gè)齒距偏差 fpt 單個(gè)齒距偏差 fpt 齒廓總偏差F 齒廓總偏差F 螺旋線總偏差 F 螺旋線總偏差 F 徑向綜合總偏差 Fi徑向綜合總偏差 Fi 一齒徑向綜合偏差 fi一齒徑向綜合偏差 fi 徑向跳動(dòng) Fr徑向跳動(dòng)公差 Fr 齒輪的公差值也是根據(jù)精度等級(jí)確定的。 這七項(xiàng)也是

22、齒輪精度設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選擇的項(xiàng)目。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),一、 齒輪精度等級(jí)及公差值,齒距累積總偏差 Fp 單個(gè)齒距偏差 fpt 齒廓總偏差F 螺旋線總偏差 F 徑向跳動(dòng)公差 Fr,,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齒輪的各項(xiàng)公差都規(guī)定了精度等級(jí)，以滿足不同用途齒輪的需要，其中：,012級(jí),,徑向綜合總偏差 Fi 一齒徑向綜合偏差 fi,412級(jí),7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),高,低,高,低,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的13個(gè)精度等級(jí)中 02級(jí)屬于發(fā)展級(jí)； 35級(jí)為高精度等級(jí)， 69級(jí)為中等精度等級(jí) 1012級(jí)為低精度等級(jí)。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),選擇精度等級(jí)時(shí)，三項(xiàng)精度（傳動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性、載荷分布均勻性）應(yīng)分別選，

23、可以采用相同等級(jí)或不同等級(jí)。 采用類比法，可參考表72和73,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),選用齒輪精度等級(jí)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的功能要求和工作條件，如運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、圓周速度、載荷、噪聲、傳動(dòng)功率、壽命、潤(rùn)滑條件和工作持續(xù)時(shí)間等。 齒輪的精度等級(jí)選擇可采用計(jì)算法或類比法。在實(shí)際工作中，主要采用類比法，極少數(shù)高精度的重要齒輪才采用計(jì)算法。,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)項(xiàng)目雖然很多（精度項(xiàng)目14項(xiàng)，側(cè)隙項(xiàng)目2項(xiàng)）但不必全部檢測(cè)，而應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇。,二、 齒輪精度項(xiàng)目的選擇,Fp fpt F F 確定精度，較常用； Fi fi f f f H f f f H 供需雙方在采購(gòu)文件中協(xié)商確定，非強(qiáng)制

24、性項(xiàng)目； Fi fi Fr 小模數(shù)、大批量生產(chǎn)中供需 雙方協(xié)議確定。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),,,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),三、齒輪配合的確定,為使齒輪傳動(dòng)正常工作，裝配后的齒輪副應(yīng)有合適的側(cè)隙。所以齒輪配合的選用就是合理選擇側(cè)隙。,1、齒輪副的最小極限側(cè)隙jbnmin,側(cè)隙的作用主要是為了保證潤(rùn)滑和補(bǔ)償變形，理論上應(yīng)該規(guī)定兩個(gè)極限側(cè)隙(最大極限側(cè)隙和最小極限側(cè)隙)來(lái)限制實(shí)際側(cè)隙，但由于較大側(cè)隙一般不影響齒輪傳動(dòng)的功能。因此，通常只需規(guī)定最小(極限)側(cè)隙，且最小側(cè)隙一般不能為零或負(fù)值。最小法向側(cè)隙j bnmin，可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：,中心距,法向模數(shù),2、 齒厚極限偏差的確定,為了保證齒輪

25、工作時(shí)必要的側(cè)隙，通常將齒厚減薄。為了控制齒厚的實(shí)際偏差，在圖樣上需規(guī)定齒厚的極限偏差。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),齒厚上偏差 Esns,上偏差是齒厚的最小減薄量，除應(yīng)保證齒輪工作時(shí)能獲得最小法向側(cè)隙jbnmin，還要考慮齒距偏差、螺旋線偏差、軸線平行度等將引起作用齒厚的增大，從而導(dǎo)致側(cè)隙的減小量Jn ：,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),,相互嚙合的兩個(gè)齒輪的單個(gè)齒距偏差,,螺旋線總偏差,,應(yīng)當(dāng)注意對(duì)jbnmin產(chǎn)生影響的除了齒厚偏差Esn之外，還有中心距偏差fa，當(dāng)中心距為負(fù)偏差時(shí)會(huì)導(dǎo)致側(cè)隙減小2fasin。,jbnmin,,,,將齒厚偏差折算到側(cè)隙方向，則兩齒輪的齒厚上偏差與jbnmin、Jn和

26、fa的關(guān)系為：,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),取兩個(gè)齒輪的齒厚上偏差相等，且均為負(fù)值,,齒厚下偏差Esni由齒厚上偏差Esns和齒厚公差T sn 求得： Esni = Esns T sn,齒厚下偏差 Esni,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),,br 為切齒徑向進(jìn)刀公差,IT值可按分度圓直徑（基本尺寸）由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表確定。,徑向跳動(dòng),3、 公法線長(zhǎng)度極限偏差的確定,設(shè)計(jì)時(shí)還可以規(guī)定公法線的上偏差和下偏差控制側(cè)隙：,例如,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),齒坯公差是指輪齒尚未切出前的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。應(yīng)將其標(biāo)注在齒輪圖樣上。,四、 齒坯精度的確定,1. 盤形齒輪的齒輪坯公差,尺寸公差：基準(zhǔn)孔/軸

27、（由齒輪的結(jié)構(gòu)和安裝形式確定，是其加工和安裝的基準(zhǔn)，因此首先要確定）和齒頂圓柱面的尺寸公差 。 形位公差：端面對(duì)基準(zhǔn)孔/軸的軸線的圓跳動(dòng)t t ，齒頂圓對(duì)基準(zhǔn)孔/軸的軸線徑向圓跳動(dòng) t r ，基準(zhǔn)孔/軸的圓度或圓柱度。 粗糙度：齒面、基準(zhǔn)孔/軸、基準(zhǔn)端面、齒頂圓柱面。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),,尺寸公差和形位公差按齒輪精度等級(jí)查附表7-8,表面粗糙度按齒輪精度等級(jí)查附表7-9,基準(zhǔn)孔,,2. 齒輪軸的齒坯公差,所查表格同盤狀齒輪，此時(shí)以安裝軸承的兩個(gè)短圓柱A和B的公共軸線作為基準(zhǔn)。,圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)一般包括下列內(nèi)容： (1)確定齒輪的精度等級(jí)（表72、73）； (2)確定齒輪的偏差項(xiàng)目，查出

28、對(duì)應(yīng)公差或 極限偏差（一般用Fp fpt F F ）； (3)確定齒輪的側(cè)隙檢測(cè)項(xiàng)目的極限偏差（根據(jù) 檢測(cè)設(shè)備選 或 ； (4) 確定齒輪坯公差。,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),齒輪圖樣上精度等級(jí)的標(biāo)注,當(dāng)齒輪各個(gè)偏差的精度等級(jí)相同時(shí): 7 GB/T 10095.1,當(dāng)所選偏差項(xiàng)目的精度等級(jí)不同時(shí): 8（Fp、fpt、F）、7（F） GB/T 10095.1 或 8-8-7 GB/T 10095.12008,在齒輪圖樣上，應(yīng)將齒輪的精度等級(jí)用代號(hào)表示出來(lái)。例如：,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),順序是：傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性,,,,退 出,,,,Z1=15

29、Z2=15 i=1,理論 轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)角誤差,,,,,分度臺(tái),,,,,LG145JK變速器總成,EQ145變速器總成,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,齒距儀（周節(jié)檢查儀）：定位腳通過(guò)齒頂圓或齒根圓定位（一般是齒頂圓），調(diào)整定位腳的伸出長(zhǎng)度，使固定量爪和活動(dòng)量爪在分度圓附近與被測(cè)齒廓接觸。,定位腳,定位腳,固定量爪,活動(dòng)量爪,,,,,,齒距舊的名稱是周節(jié),,,,,,萬(wàn)能測(cè)齒儀： 以齒輪孔定位,,,,漸開線檢查儀：被測(cè)齒廓與理論漸開線相比較的方法進(jìn)行測(cè)量。直尺相對(duì)于基圓盤作純滾動(dòng)，則直尺上任何一點(diǎn)相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的基圓盤所作軌跡即為理論漸開線。測(cè)量裝置固定在直尺上，并與之一起移動(dòng)。測(cè)頭的測(cè)點(diǎn)正處于直

30、尺的直線上。因此測(cè)頭測(cè)點(diǎn)相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的基圓盤的軌跡亦為理論漸開線。當(dāng)被測(cè)齒輪的齒廓為理論漸開線時(shí)，在直尺與基圓盤純滾動(dòng)的過(guò)程中，測(cè)頭測(cè)點(diǎn)與被測(cè)齒廓無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，指示表始終指在零位。若被測(cè)齒廓有齒廓誤差，即可由指示表或相應(yīng)的記錄器記錄。,直尺,基圓盤,,,漸開線檢查儀,,螺旋線測(cè)量?jī)x,,螺旋線測(cè)量?jī)x：移動(dòng)縱向滑架，再通過(guò)分度盤的導(dǎo)尺和滑塊推動(dòng)橫向滑架，橫向滑架的移動(dòng)通過(guò)兩條鋼帶（一端固定在橫向滑架上、另一端固定在圓盤上）帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。再通過(guò)帶動(dòng)器使裝有被測(cè)齒輪的心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使安裝在縱向滑架上的測(cè)頭與被測(cè)齒輪形成一條理想的螺旋線。,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤可以改變導(dǎo)尺的角度，以測(cè)量不同螺旋角的被測(cè)齒輪。通過(guò)記

31、錄裝置可記錄實(shí)際螺旋線的誤差。,,,,,,臥式徑向跳動(dòng)檢查儀：被測(cè)齒輪支撐在兩個(gè)頂尖之間，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，使球形或錐形的測(cè)頭相繼放入每個(gè)齒槽內(nèi)，表頭顯示的最大值和最小值之差即為徑向跳動(dòng)Fr。,,,,雙面嚙合綜合檢查儀：安裝在固定心軸2上的被測(cè)齒輪1與安裝在徑向滑座6上的理想精確齒輪3嚙合，并借助壓簧5使1和3形成無(wú)側(cè)隙的雙面嚙合，被測(cè)齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過(guò)表頭7讀出中心距的變化。,,,齒厚游標(biāo)卡尺：將垂直游標(biāo)尺通過(guò)定位板定位在分度圓弦齒高上，然后利用水平游標(biāo)尺測(cè)量出分度圓弦齒厚。,垂直游標(biāo)尺,定位板,水平游標(biāo)尺,,,,,,,齒厚游標(biāo)卡尺：將垂直游標(biāo)尺通過(guò)定位板定位在分度圓弦齒高h(yuǎn)c上，然后利用水平游標(biāo)

32、尺測(cè)量出分度圓弦齒厚Snc。,,,公法線百分尺：要求量具的兩個(gè)測(cè)量面與被測(cè)齒輪的異側(cè)齒面在分度圓附近相切。 跨齒數(shù)k0.111z0.5（四舍五入取整）,,,,公法線指示卡規(guī)：要求量具的兩個(gè)測(cè)量面與被測(cè)齒輪的異側(cè)齒面在分度圓附近相切。 跨齒數(shù)k0.111z0.5（四舍五入取整）,,附表71 齒距偏差允許值（m）,,,,,附表72 齒廓偏差允許值 （m）,,附表73 齒向偏差允許值 （m）,,附表74 切向綜合偏差、徑向跳動(dòng)允許值 （m）,,附表75 徑向綜合偏差允許值 （m）,,附表76 齒輪副中心距偏差和軸線平行度允許值（m),,注意改正教材錯(cuò)誤,,,附表77 中、大模數(shù)齒輪最小極限側(cè)隙jbnmin的推薦數(shù)據(jù),,附表78 齒坯尺寸公差和形位公差,,,附表79 齒面和基準(zhǔn)面粗糙度,,,,表72各類機(jī)械中的齒輪的精度等級(jí),,表73 49級(jí)齒輪的切齒方法和應(yīng)用范圍,,7.1.4 齒輪精度設(shè)計(jì),為使齒輪傳動(dòng)正常工作，裝配后的齒輪副應(yīng)有合適的側(cè)隙。所以齒輪配合的選用就是合理選擇側(cè)隙。齒輪副的側(cè)隙可分為圓周側(cè)隙jwt和法向側(cè)隙jbn，通常多表示為法向側(cè)隙。 圓周側(cè)隙jwt是指裝配后的齒輪副，當(dāng)一個(gè)齒輪固定時(shí)，另一個(gè)齒輪的圓周晃動(dòng)量，以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值。法向側(cè)隙jbn是指裝配后的齒輪副，當(dāng)工作齒面接觸時(shí)，非工作齒面之間的最小距離。,