第九章漸開線圓柱齒輪傳動的互換性及其檢測

1、 第九章漸開線圓柱齒輪傳動的互換性及其檢測 目的：使學(xué)生了解齒輪的使用要求、齒輪和齒輪副的評定指標(biāo)、 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)以及齒輪檢驗，掌握齒輪精度設(shè)計方 法與檢驗方面的知識。 內(nèi)容： （1）明確齒輪傳動的使用要求； （2）熟悉與使用要求相對應(yīng)的評定指標(biāo)的含義及表示代號； （3）掌握齒輪精度等級的表達方法、評定指標(biāo)的檢驗、傳動精 度的設(shè)計方法。 學(xué)習(xí)要點：學(xué)習(xí)要點： 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類 9.1.1 齒輪傳動的使用要求 1傳遞運動的準(zhǔn)確性 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類 9.1.1 齒輪傳動的使用要求（續(xù)） 2傳動的平穩(wěn)性 即保證齒輪傳動的每個瞬間傳動比變化小，以減小振

2、動,降低噪聲（主 要控制齒輪以一齒為周期的短周期轉(zhuǎn)角誤差）。 3載荷分布的均勻性 即要求齒輪嚙合時齒面接觸良好，以免引起應(yīng)力集中，造成齒面局部磨 損加劇，影響齒輪的使用壽命。 4齒輪副側(cè)隙的合理性 即保證齒輪嚙合時，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。它對貯藏潤滑油、 補償齒輪傳動受力后的彈性變形、熱膨脹以及齒輪傳動裝置制造誤差和 裝配誤差等都是必需的。否則，齒輪在傳動過程中可能卡死或燒傷。 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類 9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類齒輪的加工誤差及其分類 1. 齒輪加工誤差的來源 （1）幾 何偏心 12 3 4 ej ey ed ew oo oo o o oo機床工作

3、臺回轉(zhuǎn)軸線 oo 工件孔軸線 oo分度蝸輪幾何軸線 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類 9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)）齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)） （2） 運動偏心 （3）滾刀誤差 （4）機床傳動鏈誤差 (1)當(dāng)主動輪基節(jié)大于從動輪基節(jié)時 (2)當(dāng)主動輪基節(jié)小于從動輪基節(jié)時 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類 9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)）齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)） 2. 齒輪加工誤差的分類 齒厚誤差 齒向誤差 齒距誤差 齒廓誤差 按表現(xiàn)特征 軸向誤差 切向誤差 徑向誤差 按方向特征 短周期誤差 長周期誤差 按周期或頻率特征 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2

4、.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目 1.切向綜合總偏差 i F 切向綜合總偏差是指被側(cè)齒輪與測量齒輪單面嚙合時，被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪 分度圓上實際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 測量切向綜合總偏差，可在單嚙儀上進行。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 2. 齒距累積總偏差Fp 齒輪同側(cè)齒面任意弧段內(nèi)的最大齒距累積偏差，它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總 幅值。 齒距累積偏差Fpk是指在分度圓上任意k個齒距的實際弧長與公稱弧長的代數(shù)差。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.

5、2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 齒距累積總偏差和齒距累積偏差的測量可分為絕對法和相對法。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 相對法按其定位基準(zhǔn)不同，可分為以齒頂圓、齒根圓和孔為定位基準(zhǔn)三種 。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 3. 徑向跳動Fr 徑向跳動是指測頭（球形、圓柱形、砧形）相繼置于被測齒輪的每個齒槽內(nèi)時， 從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 徑向綜合總偏差是指在徑向（雙面）綜合檢驗時，被測齒輪的左右

6、齒面同時與 測量齒輪接觸，并轉(zhuǎn)過一整圈時出現(xiàn)的中心距最大值和最小值之差。 4. 徑向綜合總偏差 i F 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 包含了右側(cè)和左側(cè)齒面綜合偏差的成分，要確定同側(cè)齒面的單項偏差是不 可能的。 的測量主要用于大批量生產(chǎn)的齒輪機小模數(shù)齒輪的檢測。 i F i F 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.1 傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測項目（續(xù)） 指跨越k個齒的兩異側(cè)齒廓的平行切線間的距離，理想狀態(tài)下公法線應(yīng)與基圓相 切。公法線長度變動是指在齒輪一周范圍內(nèi)，實際公法線長度最大值與最小值 之差 。 5. 公法線長度變動Fw 9.2 單個齒

7、輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目 一齒切向綜合偏差是指齒輪在一個齒距角內(nèi)的切向綜合總偏差，即在切向綜合 總偏差記錄曲線上小波紋的最大幅度值。 1.一齒切向綜合偏差 i f 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 一齒徑向綜合偏差是指當(dāng)被測齒輪與測量齒輪嚙合一整圈時，對應(yīng)一個齒距 （360/z）的徑向綜合偏差值。即在徑向綜合總偏差記錄曲線上小波紋的最大 幅度值，其波長常常為齒距角。 2. 一齒徑向綜合偏差 i f 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 齒廓偏差是指實際齒廓對設(shè)計齒廓的偏離量

8、，它在端平面內(nèi)且垂直于漸開線齒 廓的方向計值。 （1）齒廓總偏差F 齒廓總偏差是指在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓的兩條設(shè)計齒廓跡線間的距離。 （2）齒廓形狀偏差ff 齒廓形狀偏差是指在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩條與平均齒廓跡線完 全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)。 （3）齒廓傾斜偏差fH 齒廓傾斜偏差是指在計值范圍內(nèi)，兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè)計齒廓跡 線間的距離。 3. 齒廓偏差 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 齒廓偏差的存在，使兩齒面嚙合時產(chǎn)生傳動比的瞬時變動。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2

9、傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 齒廓偏差的存在，使兩齒面嚙合時產(chǎn)生傳動比的瞬時變動。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 漸開線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤漸開線檢查儀上進行測量。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 基圓齒距偏差是指實際基節(jié)與公稱基節(jié)的代數(shù)差 。 4. 基圓齒距偏差fpb 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 漸開線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤漸開線檢查儀上

10、進行測量。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 漸開線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤漸開線檢查儀上進行測量。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測項目（續(xù)） 單個齒距偏差是指在端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上， 實際齒距與理論齒距的代數(shù)差 。 5.單個齒距偏差fpt 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.3 載荷分布均勻性的檢測項目 螺旋線偏差是指在端面基圓切線方向上測得的實際螺旋線偏離設(shè)計螺旋線的量。 （l）螺旋線總偏差F 螺旋線總偏差是指在計值范圍內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條設(shè)計螺旋線跡

11、線 間的距離。 （2）螺旋線形狀偏差f 螺旋線形狀偏差是指在計值范圍內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條與平均螺旋線 跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)。 （3）螺旋線傾斜偏差fH 螺旋線傾斜偏差是指在計值范圍的兩端與平均螺旋線跡線相交的設(shè)計螺旋線跡 線間的距離 。 1. 螺旋線偏差 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.3 載荷分布均勻性的檢測項目 （續(xù)） 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.3 載荷分布均勻性的檢測項目 （續(xù)） 產(chǎn)品齒輪與測量齒輪的接觸斑點，可用于裝配后齒輪的螺旋線和齒廓精度的預(yù) 估；齒輪副的接觸斑點可以對齒輪的承載均勻性進行預(yù)估 。檢

12、測時將紅丹油或 顏料涂在測量齒輪的齒面上，在輕微制動下，運轉(zhuǎn)齒面上得到分布的接觸痕跡。 接觸痕跡的大小由齒高和齒寬方向的百分?jǐn)?shù)表示。 2.輪齒的接觸斑點 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.4 影響側(cè)隙的單個齒輪因素及其檢測 在齒輪的分度圓柱面上，齒厚的實際值與公稱值之差 。對于斜齒輪，指法向齒 厚。該齒厚偏差是反映齒輪副側(cè)隙要求的一項單項性指標(biāo)。 1.齒厚偏差fsn 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.4 影響側(cè)隙的單個齒輪因素及其檢測（續(xù)） 齒輪副的側(cè)隙一般是用減 薄標(biāo)準(zhǔn)齒厚的方法來獲得。 9.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及其檢測 9.2.4 影響側(cè)隙的單個齒輪因素及其檢測（續(xù)）

13、 在齒輪一周內(nèi)，實際公法線長度Wa與公稱公法線長度W之差 。 2.公法線長度偏差 9.3 齒輪副的評定指標(biāo)及其檢測 9.3.1 軸線的平行度誤差 齒輪副的安裝誤差同樣影響齒輪傳動的使用性能，因此有必要對這類誤差也予 以控制，國家標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了齒輪副的軸線平行度偏差和中心距偏差等檢驗參數(shù)。 1. 軸線平面內(nèi)的平行度誤差f 軸線平面內(nèi)的平行度誤差是指一對齒輪的軸線，在其基準(zhǔn)平面上投影的平行度 誤差 。 1. 軸線平面內(nèi)的平行度誤差f 軸線平面內(nèi)的平行度誤差是指一對齒輪的軸線，在其基準(zhǔn)平面上投影的平行度 誤差 。 2. 垂直平面上的平行度誤差f 垂直平面上的平行度誤差是指一對齒輪的軸線，在垂直于基準(zhǔn)平

14、面，且平行于 基準(zhǔn)軸線的平面上投影的平行度誤差 。 9.3 齒輪副的評定指標(biāo)及其檢測 9.3.1 軸線的平行度誤差（續(xù)） 9.3 齒輪副的評定指標(biāo)及其檢測 9.3.2 中心距偏差f 中心距偏差是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實際中心距與公稱中心距之差。 詳見上圖。 中心距偏差會影響齒輪工作時的側(cè)隙。當(dāng)實際中心距小于公稱（設(shè)計）中心距 時，會使側(cè)隙減?。环粗?，會使側(cè)隙增大。為保證側(cè)隙要求，要求用中心距允 許偏差來控制中心距偏差。 9.3 齒輪副的評定指標(biāo)及其檢測 9.3.2 中心距偏差f（續(xù)） 齒輪副的切向綜合總偏差是指按設(shè)計中心距安裝好的齒輪副，在嚙合轉(zhuǎn)動足夠 多的轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)，一個齒輪相對于另一個齒輪的實際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的總幅度 值。 1.齒輪副的切向綜合總偏差 ic F 2. 齒輪副的一齒切向綜合偏差 ic f 齒輪副的一齒切向綜合偏差是指安裝好的齒輪副，