互換性與技術測量第十章漸開線圓柱齒輪精度及檢驗3

1、1 10.3 10.3 圓柱齒輪精度設計圓柱齒輪精度設計 設計設計 內容內容 (1) 精度等級及其評定參數 (2) jbnmin及其控制 (3) 齒坯精度 (4) 齒輪副精度 2 (2) 根據使用要求和工作條件( 線速度v、功 率、工作持續(xù)時間 和壽命等 )。 10.3.1 齒輪精度等級的選用齒輪精度等級的選用 1. 選用依據 (1) 根據齒輪用途(分度、變速、傳遞轉矩等) 通常運動精度不能低過平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度2級和 高過1級，接觸精度不能低于平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度。 首先確定主要用途主要用途方面的精度等級，然 后按三項精度之間的關系確定其他使用方面 要求的精度等級。 運動精度、平穩(wěn)性精度和接觸精度

2、之間 的關系為： 3 2. 選用方法 (2) 計算法 (1) 類比法 類比法是按齒輪的用途和工作條件(v) 等進行對比選擇。 從表10.4和表10.5中選出平穩(wěn)性精度等級 （因為平穩(wěn)性平穩(wěn)性是三項精度中的核心核心）。 然后根據它們之間的關系確定運動精度和 接觸精度。 精密傳動齒輪：計算 高速齒輪：計算圓周速度 或噪音大小 重載齒輪：計算強度或計 算壽命 4 10.3.2 10.3.2 最小法向側隙最小法向側隙j jbnmin bnmin的計算及其控制 的計算及其控制 1. jbnmin的計算公式 此式應用條件： （1）齒輪和箱體為黑色黑色金屬材料 ， （2）v 15 m / s 。 實際上是考

3、慮了溫度溫度變化和潤滑潤滑所需要的側隙。 )mm(03. 00005. 006. 0 3 2 nminbn maj 也可直接查表10.6。 5 2008) 6 2. 齒厚上、下偏差的計算 齒輪傳動同孔、軸配合一樣，也有基準制問 題，即基齒厚制(h) 和基中心距制基中心距制 (H)。 式中： 為中心距極限偏差(表10.8) a f )(21pb2pb1bnffFFfffJ、 2 2 2 pt )/(34. 0276. 1 FbLf tan) 2cos -( bnbnmin snsa f Jj E (1) sns E的計算 式（10.5） 標準規(guī)定采用后者，即改變齒厚改變齒厚達到所需側隙。 7 s

4、nisnssn EET br 為切齒徑向進刀公差（表10.7）。 (2) sni E的計算 式中，表為齒輪徑向跳動公差) 1 .10( r F tan2 22 sn rr bFT 8 3. 公法線長度上、下偏差的計算 故換算時應從齒厚中扣除Fr的影響。 bnssnsr cos0.72 sinEEF bnisnir cos0.72 sinEEF 對外齒輪 由 Esns、Esni Ebns、Ebni 由于齒坯安裝偏心(e幾) 產生的Fr， 齒厚尺寸，但不影響公法線長度。 換換 算算 成成 Fr 影影 響響 Ebn Esn Fr 9 10.3.3 齒輪副和齒坯精度齒輪副和齒坯精度 1. 齒輪副的精度

5、 (1) 中心距偏差 (2) 軸線平行度偏差 )( aa ff aaf aa ff和 )( ff和 圖10.11 軸線平行度偏差 垂直平面上的垂直平面上的平平 行度偏差行度偏差 軸線平面上的軸軸線平面上的軸 線平行度偏差線平行度偏差 10 軸線平行度偏差允許值為： 軸線平面上的平行度最大推薦值軸線平面上的平行度最大推薦值 見式（見式（10.1010.10） F b L f)( 垂直平面上的平行度最大推薦值垂直平面上的平行度最大推薦值 見式（見式（10.1110.11） F b L ff)(5 . 05 . 0 式中 b 齒寬， L 箱體上的軸承跨距， F 螺旋線總公差。 11 （3）接觸 斑點

6、 2008） 12 2. 齒坯精度(圖10.13 圖10.14 ) 是指在輪齒加工前供制造齒輪的工件制造齒輪的工件。 齒輪坯齒輪坯（簡稱齒坯齒坯）: 它對齒輪的 加工、檢驗和 安裝精度都有 影響。 因此，控因此，控 制齒坯質量來制齒坯質量來 提高齒輪加工提高齒輪加工 精度是一項有精度是一項有 效的措施。效的措施。 圖10.13 帶孔齒輪的齒坯公差 13 (1) 孔和頂圓； 帶孔齒輪的齒坯精度是指（圖10.13）： (2) 徑向Sr基準面； （3）軸向Si基準面。 Si Sr 圖10.13 帶孔齒輪的齒坯公差 14 齒輪軸的齒坯精度是指（圖10.14）： (1) 軸頸和頂圓； (2) 徑向Sr基

7、準面； （3）軸向Si基準面。 Sr Si 15 10.3.410.3.4齒輪精度設計示例齒輪精度設計示例 已知某機床主軸箱傳動軸上的一對直齒 齒輪，z1=26, z2=56, m=2.75, b1=28, b2=24,內孔 D =30, n1=1650r/min，L=90, 齒輪、箱體材 料為黑色金屬，單件小批生產。 并將設計的各項技術要求要求標注在齒 輪工作圖上。 要求設計小齒輪精度， 16 解: (1) 確定齒輪精度等級 由題意可知，該齒輪為機床傳動轉速用， 由表10.4 精度等級為 38級。 計算齒輪的圓周速度： 601000 11 nd v 601000 11 nmz 601000

8、16502675. 2 ) s /m(2 . 6 17 根據 v = 6.2m/s ,直齒齒輪，查表10.5得 平穩(wěn)性精度等級為 由于該齒輪的運動精度要求不高，傳遞動 力不大，故三項精度要求均取三項精度要求均取7級。級。 在圖樣上標注為： 7 級。 7 GB/T 10095.1 18 (2) 確定齒輪的必檢參數及其允許值 0.038 0.0120.016 由由 d1=m z =2.7526= 71.5和和7級精度級精度， 查表10.1得 運動精度：運動精度：FP =(一般不需檢驗FPK) 平穩(wěn)性精度：平穩(wěn)性精度：fpt=F= 0.017（見下頁）見下頁）載荷分布均勻性：載荷分布均勻性：F= 2

9、008） 19 0.017 由 d1=m z =2.7526= 71.5、b1 = 28和精 度等級為7級，查表10.2得 載荷分布均勻性：F= 2008) 20 (3) 確定最小法向側隙和齒厚的上、下偏差 由 式（10.2）： bnmin 2 (0.060.00050.03) 3 n jam 2 (0.06 0.0005 112.75 0.03 2.75)0.133 3 )( 2 )( 2 1 2121 zz m dda 75.112)5626( 2 75.2 計算最小法向側隙 minbn j 21 Esns的計算 由 式（10.4） 得 2 2 2 pt bn)/(34. 0276. 1

10、FbLfJ 222 017. 0)28/90(34. 02012. 076. 1 = 0.036 tgf Jj E a ) 2cos -( bnbnmin sns 由 表10.8 得 0.027 fa = 22 ）代人式（ 將 5 .10 027. 0 ,036. 0 ,133. 0 bnminbn a f Jj 100. 0 )20tan027. 0 20cos2 036. 0133. 0 0 0 tan 2cos bnminbn snsa f Jj E 23 Esni 的計算 由表10.1 得 Fr= 由 表10.7 得 br = 由 式（10.7 ） = 0.074 (表3.2) IT9

11、 0.03 snsnssni TEE tan2 . 22 snrr bFT tan2 . 22 snrr bFT058. 020tan2 .074. 003. 0 022 snsnssni TEE158. 0058. 0100. 0 24 (4) 計算公法線的公稱長度及其上、下偏差 WK 計算 由 式（10.17 ） 由 式（10.16） 297.21 26014. 05 . 03952. 275. 2 1 014. 05 . 0952. 2zkmWK 35 . 0 9 26 5 . 0 9 z k 25 計算計算 Ebns、Ebni 由 式（10.810.9） 則在圖樣上標注為則在圖樣上標注

12、為 sin72. 0cos snsbnsr FEE 101. 0 20sin03. 072. 020cos100. 0 00 sin72. 0cos snibnir FEE 142. 0 20sin03. 072. 020cos158. 0 00 297.21 K W 26 (5) 確定齒坯精度 內孔 尺寸公差由 表10.10 得 IT7 在圖上的標注為在圖上的標注為30H7E 27 由 式(10.1213) （取下面兩式中小值兩式中小值）得 內孔的圓柱度公差 FbLt/04. 0 002. 0 017. 028/9004. 0 0038. 0 038. 01 . 01 . 0 P Ft或 2

13、8 尺寸公差 由表10.10得 da = m(z1+2) = 2.75(26+2)= 77 頂圓頂圓 若頂圓為加工和測量基準時若頂圓為加工和測量基準時 在圖上標注為 77 h8 IT8 29 由式（10.15） 得 也不需規(guī)定圓跳動和圓柱度公差。 頂圓的圓柱度公差圓柱度公差（同內孔同內孔） 0.30.038= 0.011 頂圓徑向圓跳動圓跳動公差 t = 0.3FP = t=0.002 若頂圓不作基準時 其尺寸公差應取IT11(見表10.10)，但不 得大于0.1mn。 30 徑向基準面Sr 由于齒頂圓作為加工和測量基準，因此，不 必另規(guī)定徑向基準面。 軸向基準面Si 由式（10.14） 得軸

14、向跳動公差 FbDt d /2 . 0 008. 0017. 028/652 . 0 基準端面的直徑。式中 d D 31 由 表10.11得 齒面表面粗糙度輪廓Ra的上限值為 表面粗糙度 1.25m。 或 Rz 的上限值為 8.0 m。 2008） 32 (6) 未注尺寸公差為f 級，未注幾何公差為K級 (7) 上述各項公差要求的標注（ 見下頁 圖10.15 ） 內孔表面粗糙度輪廓Ra的上限值為 頂圓為端面為 其余為12.5m。 1.25m， 2.5m，3.2m， 由表10.12得 33 2.未注幾何公差按未注幾何公差按GB/T1184-K 34 圖10.15 參數 螺旋線總偏差螺旋線總偏差 偏差偏差 偏差偏差 偏差偏差 35 本本 章章 重重 點點: 1.齒輪傳動的四個使用要求及其概念；齒輪傳動的四個使用