日本塑料齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)

1、.日本塑料齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)原文地址摘要:早在二十年前，日本針對(duì)塑料齒輪制定了JGMA 116-02: 1983，但該標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了齒輪的徑向綜合誤差Fi的允許值(見(jiàn)表1-16)和一齒徑向綜合誤差f1允許值(見(jiàn)表1-17)。 雖然，美國(guó)塑料齒輪齒形尺寸ANSI/ AGMA 1106-A976 (Tooth Proportions forPlastic Gears)推出的 早在二十年前，日本針對(duì)塑料齒輪制定了JGMA 116-02: 1983，但該標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了齒輪的徑向綜合誤差Fi”的允許值(見(jiàn)表1-16)和一齒徑向綜合誤差f1“允許值(見(jiàn)表1-17)。 雖然，美國(guó)“塑料齒輪齒形尺寸”ANSI/ AGM

2、A 1106-A976 (Tooth Proportions forPlastic Gears)推出的AGMA PT (PT為Plastic Gearing Toothform的縮寫(xiě))為適應(yīng)動(dòng)力型傳動(dòng)用塑料齒輪設(shè)計(jì)的基本齒條齒廓，但AGMA PT并未涉及有關(guān)塑料齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn).在日本塑料齒輪生產(chǎn)企業(yè)中，注射模塑成型齒輪的精度評(píng)價(jià)，一直是參照日本JIS B 1702:1979以及JGMA 116-02: 1983，由供需雙方自行選擇使用。這一狀況直到最近才有所改變，經(jīng)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)審議，由日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)發(fā)布的IS B 1702-3: 2008漸開(kāi)線圓桂齒輪精度等級(jí)第3部分:輪齒同側(cè)齒面偏差和注

3、射模塑齒輪的徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)的定義和允許值. JIS B 1702-3: 2008圓柱齒輪精度等級(jí)(第3部分:關(guān)于注塑成型塑料齒輪輪齒同側(cè)齒面偏差及徑向綜合偏差的定義與精度允許值)是在JIS B 1702-1: 1998圓柱齒輪精度等級(jí)(第1部分:有關(guān)齒輪輪齒同側(cè)齒面偏差的定義及精度允許值)和JIS B 1702-2,1998圓柱齒輪精度等級(jí)(第2部分:徑向綜合偏差及徑向跳動(dòng)偏差的定義及精度允許值)的基礎(chǔ)上，專(zhuān)門(mén)針對(duì)注塑成型圓柱漸開(kāi)線齒輪的性能、制造方法以及特征所制定的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)15 目前，尚無(wú)與JIS B 1702-3相對(duì)應(yīng)的其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn).此標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，使塑料齒輪長(zhǎng)期無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循的狀況

4、有所改變。故本節(jié)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)主要特點(diǎn)及應(yīng)用作一簡(jiǎn)要介紹。(一)JIS B 1702-3的適應(yīng)范圍 該部分標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)4級(jí)為最高精度級(jí)，12級(jí)為最低精度級(jí).共劃分有9個(gè)等級(jí)精度。 該部分標(biāo)準(zhǔn)使用時(shí).表示注射模塑齒輪精度等級(jí)的P等級(jí)要求用PO表示，以示與金屬齒輪精度等級(jí)相區(qū)別.以免產(chǎn)生誤解. 一齒徑向綜合偏差的參數(shù)區(qū)間范圍和徑向綜合偏差是一體的。一齒徑向綜合偏差和徑向綜合偏差的精度等級(jí)，既是獨(dú)立的又是統(tǒng)一的，設(shè)有齒輪精度等級(jí)的允許值. 精度的評(píng)價(jià)齒輪的齒寬為有效齒寬。 該部分標(biāo)準(zhǔn)鑒于塑料齒輪目前尺寸的現(xiàn)狀，所適用的齒輪參數(shù)區(qū)間范圍都要比標(biāo)準(zhǔn)JIS B 1702-1和JIS B 1702-2有所減小:基

5、準(zhǔn)圓直徑d=1-280mm，法向模數(shù)Mn=0.1-3. 5mm,有效齒寬b=0. 2-40mm，此外為了適應(yīng)微型塑料齒輪的要求，特增加了比標(biāo)準(zhǔn)JIS B 1702-1和JIS B 1702-2更小的尺寸規(guī)格。 該部分標(biāo)準(zhǔn)一齒徑向綜合偏差的法向模數(shù)最大值為3. 5mm，為保持與JIS B 1702-2的一致性，徑向綜合偏差的法向模數(shù)的最大值是4mm,另外，JIS B 17020-1與JIS B 1702-2，此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基準(zhǔn)圓直徑以及有效齒寬進(jìn)行了區(qū)分.(二)JIS B 1702-3齒輪偏差允許值的計(jì)算 在本部分標(biāo)準(zhǔn)中，主檢項(xiàng)目有以下六項(xiàng)。精度等級(jí)為5級(jí)齒輪，各檢側(cè)項(xiàng)口的偏差允許值按以下公式計(jì)算，并

6、以m為單位表示。 式中各參數(shù)下標(biāo)L為該參數(shù)分段下限值，下標(biāo)U為該參數(shù)分段上限值，下標(biāo)LU為該參數(shù)分段的幾何平均值。例如，齒輪基準(zhǔn)圓直徑為d=30的情況下，此尺寸在參數(shù)分段下限值戰(zhàn)=20與上限值du=50之間，則基準(zhǔn)圓幾何平均值(dLU)即可按式(1-95)計(jì)算求得。 為了保持與JIS B 1702-1和JIS B 1702-2的精度等級(jí)的一致性，以上計(jì)算式適用于5級(jí)精度等級(jí)進(jìn)行求值。兩個(gè)相鄰精度等級(jí)間的公比等于2，本級(jí)數(shù)值除以(或乘以)涯即可得到相鄰較高(或較低)等級(jí)的數(shù)值。5級(jí)精度的未經(jīng)圓整的計(jì)算值乘以20.5(Q-5) ,即可得到任一等級(jí)的值，式中Q是待求值的精度等級(jí)數(shù)。 各精度等級(jí)的偏差

7、的允許值，在微米后的第一位采取四舍五人進(jìn)行圓整。 按以上計(jì)算式和有關(guān)規(guī)則所求得的齒輪主要檢測(cè)項(xiàng)目偏差的允許值見(jiàn)表1-18表1-23 除以上主檢項(xiàng)目外，有些偏差的側(cè)量被認(rèn)為不是必須的，因此.這些偏差的公差尚未被列人本標(biāo)準(zhǔn)主體部分.而是被納人附錄中。 然而，經(jīng)供需雙方同意時(shí).這種方法最好和輪齒接觸的檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行，有時(shí)可以用來(lái)替代其他的檢測(cè)方法. 未納人標(biāo)準(zhǔn)主體部分中的參考檢測(cè)項(xiàng)目共有7項(xiàng)，精度等級(jí)為5級(jí)齒輪各項(xiàng)偏差允許值按以下公式計(jì)算，并以m為單位。 按以上參考檢測(cè)項(xiàng)目的計(jì)算式和有關(guān)規(guī)則所求得的各項(xiàng)偏差的允許值，參見(jiàn)表1-24-表1-29.(三)JIS B 1702-3應(yīng)用的注憊事項(xiàng)、 應(yīng)用以上各

8、項(xiàng)參考檢淵偏差允許值時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。 符合各表參數(shù)規(guī)格的齒輪主檢項(xiàng)口可直接選用表中數(shù)據(jù)，如果齒輪參數(shù)不符合各表規(guī)格，根據(jù)齒輪的精度等級(jí)要求，可按式(1-89)式(1-94)直接計(jì)算求得. 要求的精度等級(jí)，不同的偏差項(xiàng)目可指定不同的等級(jí)。另外，也可以根據(jù)使用要求，對(duì)不同的齒面選擇不同的精度等級(jí)。 沒(méi)有特定齒形以外的測(cè)定的話，在齒輪齒寬中央附近進(jìn)行檢淵，齒廓偏差以及操旋線誤差，在齒輪的圓周分為大約等分，以4個(gè)齒輪的齒面來(lái)檢測(cè)。單個(gè)齒距偏差測(cè)定，以齒輪的兩齒側(cè)面分別測(cè)定來(lái)評(píng)價(jià)。另外，根據(jù)輪緣等的影響，因?yàn)辇X輪形狀的變形，最好對(duì)齒廓總偏差進(jìn)行側(cè)量。 精度等級(jí)要求高于5級(jí)精度以上的齒輪，需要有精確的

9、淵量精度。應(yīng)采用可以保證測(cè)量精度的精密測(cè)量?jī)x器，測(cè)定環(huán)境，以及測(cè)定所必須具備條件等。 關(guān)千測(cè)定方法以及測(cè)定條件:所用側(cè)量?jī)x器名一稱(chēng);被檢測(cè)齒輪的裝夾方式。測(cè)量力的大小，要求測(cè)量的項(xiàng)目;檢測(cè)日期和時(shí)間;測(cè)量室內(nèi)的環(huán)境溫度和濕度等，都要求明確記人檢測(cè)記錄表中。 關(guān)于齒輪齒廓總偏差以及螺旋線總偏差，不僅要有檢測(cè)結(jié)果，還要有檢側(cè)記錄nil線.以便對(duì)其嚙合性能產(chǎn)生的不良影響有所了解。 在JIS B 1702-2中，徑向綜合總偏差是根據(jù)模數(shù)和基準(zhǔn)圓直徑的幾何平均值進(jìn)行計(jì)算求得的。(四塑料齒輪的檢測(cè)項(xiàng)目 塑料齒輪主要檢測(cè)項(xiàng)目及代號(hào)如表1-30所示，根據(jù)塑料齒輪的特點(diǎn)，已將這些檢測(cè)項(xiàng)目分為主檢和參考兩大類(lèi)。一

10、般精度的普通塑料齒輪只檢側(cè)主檢項(xiàng)目即可保證使用要求，而精度要求較高的塑料齒輪，除主檢項(xiàng)目外，還可以增加部分參考檢測(cè)項(xiàng)目，至于增加哪些項(xiàng)目.可由供需雙方協(xié)商決定。(五)齒廓的計(jì)量范圍 注射模塑齒輪的齒廓計(jì)量范圍，要除去齒頂圓角，在法向模數(shù)mn=lmm的齒輪的齒頂?shù)箞A半徑為Pa=0. 4mm的情況下，齒廓的計(jì)量范圍是92.2%，:與法向模數(shù)rnn=0. 25mm的齒輪模具型腔采用0. 2mm鉬絲進(jìn)行線切割加工的模塑齒輪齒頂圓角半徑pa = 0. I mm的效果相同。齒廓計(jì)量范圍，有用長(zhǎng)度應(yīng)與特定的精度等級(jí)相適應(yīng);如果沒(méi)有特別規(guī)定，齒廓檢查范圍E點(diǎn)開(kāi)始延伸的齒廓長(zhǎng)度相當(dāng)于可用長(zhǎng)度的92%。 有關(guān)塑料

11、齒輪的不同齒頂?shù)箞A半徑對(duì)齒廓計(jì)量區(qū)間的影響，現(xiàn)通過(guò)齒輪參數(shù)mn =1,z=20, a=20漸開(kāi)線圓柱直齒輪示例進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果列人表1-31。示例齒廓圖和計(jì)量區(qū)間圖參見(jiàn)圖1-63. 模塑齒輪由于成型工藝的特性要求，齒廓如圖1-63 (a)所示，齒頂兩側(cè)均有倒圓，對(duì)于模數(shù)特小、齒數(shù)特少的模塑齒輪齒頂可能只有單一的齒尖圓弧。齒頂?shù)箞A半徑對(duì)齒廓計(jì)量的有效長(zhǎng)度的影響見(jiàn)圖1-63 (b)是明顯的;示例計(jì)算表明，當(dāng)?shù)箞A半徑由pa=0.lmm增大到pa =0. 5mm時(shí)，齒廓的計(jì)值區(qū)間L。與有效長(zhǎng)度LAE之比率由98.2%降低到90%由于模塑齒輪的齒根多為單一圓弧齒根圓弧半徑是由計(jì)算確定的，一般不會(huì)對(duì)

12、齒廓計(jì)量區(qū)間造成影響。 下面討論齒廓計(jì)值范圍La的幾何意義。在圖1-64中，可以直觀地看到本示例齒輪齒頂?shù)箞A與漸開(kāi)線齒廓切點(diǎn)處的法線，即通過(guò)倒圓中心并與基圓相切(三點(diǎn)共線).此兩切點(diǎn)之間的法線長(zhǎng)度就是齒廓計(jì)值范圍，從CAD齒廓上可直接測(cè)得La =5. 3049mm.這一結(jié)果與表1-31中所給出的數(shù)據(jù)是完全吻合的。(六)測(cè)定條件及測(cè)定方法 測(cè)定條件及測(cè)定方法納入附錄5(參考)，不屬于本標(biāo)準(zhǔn)主體的組成部分，只是木標(biāo)準(zhǔn)主體部分的參考內(nèi)容。1.概述 一般情況下，注射成型的塑料齒輪的精度測(cè)量與金屬齒輪不同，它受溫度和濕度等環(huán)境因素的影響，一而且影響比較大，另外，還隨存放時(shí)間的變化發(fā)生變化。因此，塑料齒輪

13、的精度測(cè)量對(duì)檢測(cè)條件和方法的規(guī)定是非常必要的。檢測(cè)時(shí)要將這些測(cè)定環(huán)境及測(cè)定條件作為適用于本標(biāo)準(zhǔn)的精度檢測(cè)的一部分記錄下來(lái)。2.測(cè)定、評(píng)價(jià)方法的注意事項(xiàng)。 測(cè)定通常在JIS K 7100: 1999“塑料狀態(tài)調(diào)節(jié)及試驗(yàn)氛圍”規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度23.標(biāo)準(zhǔn)濕度50%的測(cè)定環(huán)境下進(jìn)行。在此外的測(cè)定環(huán)境下進(jìn)行側(cè)定，應(yīng)該注意必須在精度檢查結(jié)果里注明測(cè)定室的溫度及濕度。另外，盡量在被檢查齒輪的狀態(tài)及尺寸穩(wěn)定之后再進(jìn)行測(cè)定。 有必要利用測(cè)定裝置來(lái)保證尺寸測(cè)定的重復(fù)精度的計(jì)測(cè)精度。另外，為了避免齒輪齒受力時(shí)變形及齒面劃傷，必須在較低的測(cè)定力下進(jìn)行測(cè)定。 對(duì)于小模數(shù)齒輪進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于受測(cè)頭撓度及測(cè)量系統(tǒng)剛度的影響面微小凹凸形狀的測(cè)量結(jié)果有可能是不準(zhǔn)確的，這是需要注意的一點(diǎn)。 注塑成型齒輪的測(cè)定環(huán)境及測(cè)定時(shí)間，有必要經(jīng)供需雙方協(xié)商確定。3.測(cè)定環(huán)境 參見(jiàn)與測(cè)定場(chǎng)所環(huán)境相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7100,4.狀態(tài)調(diào)節(jié) 被檢查齒輪必須從注塑成型狀態(tài)已經(jīng)穩(wěn)定的產(chǎn)品當(dāng)中抽樣。成型后，要求被檢樣件在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(溫度及濕度)的測(cè)定室