互換性與測(cè)量技術(shù)-18 圓柱齒輪公差與測(cè)量.

1、學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 指指 導(dǎo)導(dǎo) 本章學(xué)習(xí)目的是了解圓柱齒輪的公差標(biāo)準(zhǔn)及其本章學(xué)習(xí)目的是了解圓柱齒輪的公差標(biāo)準(zhǔn)及其 應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求是了解具有互換性的齒輪和齒輪副應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求是了解具有互換性的齒輪和齒輪副 必須滿足的四項(xiàng)使用要求；通過分析各種加工誤差必須滿足的四項(xiàng)使用要求；通過分析各種加工誤差 對(duì)齒輪傳動(dòng)使用要求的影響，理解漸開線齒輪精度對(duì)齒輪傳動(dòng)使用要求的影響，理解漸開線齒輪精度 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)公差及極限偏差的定義和作用；標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)公差及極限偏差的定義和作用； 初步掌握齒輪精度等級(jí)和檢驗(yàn)項(xiàng)目的選用以及確定初步掌握齒輪精度等級(jí)和檢驗(yàn)項(xiàng)目的選用以及確定 齒輪副側(cè)隙的大小的方法；掌握齒輪公差在圖樣上

2、齒輪副側(cè)隙的大小的方法；掌握齒輪公差在圖樣上 的標(biāo)注。的標(biāo)注。 基本要求基本要求 n明確齒輪傳動(dòng)的四項(xiàng)基本要求。明確齒輪傳動(dòng)的四項(xiàng)基本要求。 n了解單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目及誤差特性。了解單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目及誤差特性。 n了解單個(gè)齒輪常用的檢測(cè)方法、齒坯及齒輪了解單個(gè)齒輪常用的檢測(cè)方法、齒坯及齒輪 副的精度要求。副的精度要求。 n初步學(xué)會(huì)齒輪精度設(shè)計(jì)及正確的標(biāo)注方法。初步學(xué)會(huì)齒輪精度設(shè)計(jì)及正確的標(biāo)注方法。 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 l傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 l傳動(dòng)平穩(wěn)性傳動(dòng)平穩(wěn)性 使齒輪在一齒范圍內(nèi)瞬時(shí)傳動(dòng)比（瞬時(shí)轉(zhuǎn)角）變化盡量小使齒輪在一齒范圍內(nèi)瞬時(shí)傳動(dòng)比（瞬時(shí)轉(zhuǎn)角）變化盡量小 l載荷分

3、布的均勻性載荷分布的均勻性 齒輪副嚙合傳動(dòng)時(shí)，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙齒輪副嚙合傳動(dòng)時(shí)，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙 l齒側(cè)間隙適度齒側(cè)間隙適度 要求齒輪嚙合時(shí)齒面接觸良好，使受力均勻，以免引起應(yīng)要求齒輪嚙合時(shí)齒面接觸良好，使受力均勻，以免引起應(yīng) 力力 集中，造成齒面磨損，影響齒輪使用壽命。集中，造成齒面磨損，影響齒輪使用壽命。 要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差不超過規(guī)定的數(shù)要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差不超過規(guī)定的數(shù) 值值 ,以使齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動(dòng)比的變化盡量小。以使齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動(dòng)比的變化盡量小。 1.齒輪傳動(dòng)的使用要求齒輪傳動(dòng)的使用要求 不同工作條件和不同用途的齒輪對(duì)上述

4、四項(xiàng)使用要求不同工作條件和不同用途的齒輪對(duì)上述四項(xiàng)使用要求 的側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同。的側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同。 l 精密機(jī)床、控制系統(tǒng)的分度齒輪和測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)齒輪精密機(jī)床、控制系統(tǒng)的分度齒輪和測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)齒輪 l 汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床的變速齒輪汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床的變速齒輪 l 軋鋼機(jī)、礦山機(jī)械等重型機(jī)械中的低速重載齒輪軋鋼機(jī)、礦山機(jī)械等重型機(jī)械中的低速重載齒輪 l 汽輪機(jī)和渦輪機(jī)中的高速重載齒輪汽輪機(jī)和渦輪機(jī)中的高速重載齒輪 1.1.圓柱齒輪傳動(dòng)的使用要求圓柱齒輪傳動(dòng)的使用要求 齒輪側(cè)隙，對(duì)各類齒輪，為保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)都應(yīng)適當(dāng)給定。 產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因很多，其主要來源于齒輪加產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因很

5、多，其主要來源于齒輪加 工系統(tǒng)中的機(jī)床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、工系統(tǒng)中的機(jī)床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、 調(diào)整誤差。調(diào)整誤差。 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 l 按誤差產(chǎn)生的方向按誤差產(chǎn)生的方向 切向誤差切向誤差 徑向誤差徑向誤差 軸向誤差軸向誤差 l 按誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的次數(shù)按誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的次數(shù) 長(zhǎng)周期誤差長(zhǎng)周期誤差 短周期誤差短周期誤差 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 齒輪加工通常采用展成法，用滾刀或插齒刀在滾齒機(jī)、齒輪加工通常采用展成法，用滾刀或插齒刀在滾齒機(jī)、 插齒機(jī)上加工漸開線齒

6、廓。插齒機(jī)上加工漸開線齒廓。 l幾何偏心幾何偏心 齒坯定位孔與機(jī)床齒坯定位孔與機(jī)床 心軸之間的間隙等原因，心軸之間的間隙等原因， 會(huì)造成齒坯孔基準(zhǔn)軸線與會(huì)造成齒坯孔基準(zhǔn)軸線與 機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線不重機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線不重 合，產(chǎn)生幾何偏心，引起合，產(chǎn)生幾何偏心，引起 了齒輪徑向誤差。并且使了齒輪徑向誤差。并且使 齒距和齒厚也產(chǎn)生周期性齒距和齒厚也產(chǎn)生周期性 變化。變化。 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 l運(yùn)動(dòng)偏心運(yùn)動(dòng)偏心 滾齒加工時(shí)機(jī)床分度蝸輪滾齒加工時(shí)機(jī)床分度蝸輪 與工作臺(tái)中心線有安裝偏心與工作臺(tái)中心線有安裝偏心 時(shí)，造成齒輪的齒距和公法時(shí)，造成齒輪的齒距

7、和公法 線在局部上變長(zhǎng)變短，引起線在局部上變長(zhǎng)變短，引起 了齒輪切向誤差。了齒輪切向誤差。 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心產(chǎn)生的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中只出幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心產(chǎn)生的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中只出 現(xiàn)一次，屬于長(zhǎng)周期誤差，其主要影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)現(xiàn)一次，屬于長(zhǎng)周期誤差，其主要影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn) 確性。確性。 l滾刀誤差滾刀誤差 滾刀安裝誤差破壞滾刀安裝誤差破壞 了滾刀和齒坯之間的相了滾刀和齒坯之間的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，從而使被對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，從而使被 加工齒輪產(chǎn)生基圓誤差，加工齒輪產(chǎn)生基圓誤差， 導(dǎo)致基節(jié)偏差和齒廓偏導(dǎo)致基節(jié)偏差和齒廓偏 差。差。

8、 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 制造誤差制造誤差 安裝誤差安裝誤差 由于滾刀的轉(zhuǎn)速比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，滾刀誤差在由于滾刀的轉(zhuǎn)速比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，滾刀誤差在 齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，所以是短周期誤差，主要影響齒輪齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，所以是短周期誤差，主要影響齒輪 傳動(dòng)的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。傳動(dòng)的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。 l機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差 當(dāng)機(jī)床的分度蝸桿存當(dāng)機(jī)床的分度蝸桿存 在安裝誤差和軸向竄動(dòng)時(shí)，在安裝誤差和軸向竄動(dòng)時(shí)， 蝸輪轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性的變蝸輪轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性的變 化，使被加工齒輪出現(xiàn)齒化，使被加工齒輪出現(xiàn)齒 距偏差和齒廓偏差，產(chǎn)生距

9、偏差和齒廓偏差，產(chǎn)生 切向誤差。切向誤差。 2. 齒輪加工誤差的主要來源及其特性齒輪加工誤差的主要來源及其特性 機(jī)床分度蝸桿造成的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，機(jī)床分度蝸桿造成的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)， 是短周期誤差。是短周期誤差。 小小 結(jié)結(jié) 齒輪傳動(dòng)的使用要 求 影響使用要求的誤差（或因素） 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 長(zhǎng)周期誤差：包括幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心分別引起的 徑向和切向長(zhǎng)周期（一轉(zhuǎn)）誤差。兩種偏心同時(shí)存 在，可能疊加，也可能抵消。這類誤差用齒輪上的 長(zhǎng)周期偏差作為評(píng)定指標(biāo) 傳動(dòng)的平穩(wěn)性 短周期（一齒）誤差：包括齒輪加工過程中的刀具 誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈的短周期誤差。這類誤差用齒輪 上的短周期偏差作為

10、評(píng)定指標(biāo) 載荷分布的均勻性 齒坯軸線歪斜、機(jī)床刀架導(dǎo)軌的誤差等。種類誤差 用輪齒同側(cè)齒面軸向偏差來評(píng)定 側(cè)隙的合理性 影響側(cè)隙的主要因素是齒輪副的中心距偏差和齒厚 偏差 第第 二二 節(jié)節(jié) 漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù) 一、輪齒同側(cè)齒面偏差一、輪齒同側(cè)齒面偏差 1齒距偏差齒距偏差 （1） 單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距偏差fpt 在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同 心的圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差心的圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差 。 （2）k個(gè)齒距累積偏差個(gè)齒距累積偏差 Fpk 是指任意是指任意k個(gè)齒距的實(shí)際弧個(gè)齒距

11、的實(shí)際弧 長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代數(shù)差。理論上它等于這長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代數(shù)差。理論上它等于這k個(gè)齒距的各個(gè)齒距的各 單個(gè)齒距偏差的代數(shù)和，如圖所示。單個(gè)齒距偏差的代數(shù)和，如圖所示。 （3）齒距累積總偏差）齒距累積總偏差Fp 是指齒輪同側(cè)齒面任意弧段是指齒輪同側(cè)齒面任意弧段 （k=1至至k=z）內(nèi)的最大齒距累積偏差。它表現(xiàn)為齒距累）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，可反映齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中傳動(dòng)比積偏差曲線的總幅值，可反映齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中傳動(dòng)比 的變化，因此它影響齒輪的運(yùn)動(dòng)精度。的變化，因此它影響齒輪的運(yùn)動(dòng)精度。 齒距偏差齒距偏差 齒廓偏差指實(shí)際齒廓偏離設(shè)計(jì)齒廓的量，該量為在端平面內(nèi)齒

12、廓偏差指實(shí)際齒廓偏離設(shè)計(jì)齒廓的量，該量為在端平面內(nèi) 且垂直于漸開線齒廓的方向計(jì)值。且垂直于漸開線齒廓的方向計(jì)值。 有關(guān)齒廓偏差的相關(guān)定義有關(guān)齒廓偏差的相關(guān)定義 1)可用長(zhǎng)度可用長(zhǎng)度 等于兩條端面基圓切線之差。其中一條是從基圓到 可用齒廓的外界限點(diǎn)，另一條是從基圓到可用齒廓的內(nèi)界限點(diǎn)。 2)有效長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度 可用長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于有效齒廓的那部分。 3)齒廓計(jì)值范圍齒廓計(jì)值范圍 可用長(zhǎng)度中的一部分，在L內(nèi)應(yīng)遵照規(guī)定精度 等級(jí)的公差。 4）設(shè)計(jì)齒廓）設(shè)計(jì)齒廓符合設(shè)計(jì)規(guī)定的齒廓，當(dāng)無其它限定時(shí)，是指端 面齒廓。 5）被測(cè)齒面的平均齒廓）被測(cè)齒面的平均齒廓設(shè)計(jì)齒廓跡線的縱坐標(biāo)減去一條斜直 線的縱坐標(biāo)后得到的一

13、條跡線。 2齒廓偏差齒廓偏差 (1) 齒廓總偏差齒廓總偏差F 在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓 跡線的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離。跡線的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離。 (2) 齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差ff 在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒 廓跡線的兩條與平均齒廓跡線完全相同的曲線間的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)。距離，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)。 (3) 齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差fH 在計(jì)值范圍內(nèi)的兩端與平均在計(jì)值范圍內(nèi)的兩端與平均 齒廓跡線相交的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離。齒廓跡線相交的兩條設(shè)計(jì)

14、齒廓跡線間的距離。 2齒廓偏差齒廓偏差 齒頂齒根齒頂 齒頂齒根 AEFAEF AEF + + + _ _ _ F ff fH L L L LAE LAE LAE LAF LAF LAF L L L LAE LAE LAE LAFLAFLAF AEFAEF AEF + + + _ _ _ LL LAE LAE LAE LAFLAF LAF L AEFAEF AEF F ff fH + + + _ Fff fH i) ii) iii) 螺旋線偏差指在端面基圓切線方向上測(cè)得的實(shí)際螺旋線螺旋線偏差指在端面基圓切線方向上測(cè)得的實(shí)際螺旋線 偏離設(shè)計(jì)螺旋線的量偏離設(shè)計(jì)螺旋線的量 。 （1） 螺旋線總偏差螺旋

15、線總偏差F 在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡 線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離 。 （2） 螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差f f 在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線 跡線的兩條與平均螺旋線跡線完全相同曲線間的距離跡線的兩條與平均螺旋線跡線完全相同曲線間的距離 （3） 螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差fH 在計(jì)值范圍的兩端與平均螺旋跡在計(jì)值范圍的兩端與平均螺旋跡 線相交的設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離。線相交的設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離。 3螺旋線偏差螺旋線偏差 iii) ii) 設(shè)計(jì)螺旋線； 實(shí)際螺旋線； 平均螺旋 線 + _ + F

16、 L b F L b L b L b L b L b L b L b L b _ + + _ _ + + + _ _ _ + + _ _ F FF F F F F i) （1）切向綜合總偏差）切向綜合總偏差Fi 指被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪指被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪 單面嚙合檢驗(yàn)時(shí)，被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓上單面嚙合檢驗(yàn)時(shí)，被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓上 實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。 （2）一齒切向綜合偏差）一齒切向綜合偏差 fi 在一個(gè)齒距內(nèi)的切向在一個(gè)齒距內(nèi)的切向 綜合偏差，是指被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪單面嚙合時(shí)，綜合偏差，是指被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪單面嚙合時(shí)， 在

17、被測(cè)齒輪一個(gè)齒距內(nèi)，齒輪分度圓上實(shí)際圓周位在被測(cè)齒輪一個(gè)齒距內(nèi)，齒輪分度圓上實(shí)際圓周位 移與理論圓周位移的最大差值移與理論圓周位移的最大差值 。 4切向綜合偏差切向綜合偏差 1 2523 21 7 19 1715 1311 953 1 25 被檢驗(yàn)齒輪的一轉(zhuǎn) Fi fi 齒輪編號(hào)1 二、齒輪徑向綜合偏差二、齒輪徑向綜合偏差 （1）徑向綜合總偏差）徑向綜合總偏差Fi ” 指在徑向指在徑向(雙面雙面)綜合檢綜合檢 驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右齒面同時(shí)與測(cè)量齒輪接觸，驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右齒面同時(shí)與測(cè)量齒輪接觸， 并轉(zhuǎn)過一整轉(zhuǎn)時(shí)，出現(xiàn)的中心距的最大值和最小值并轉(zhuǎn)過一整轉(zhuǎn)時(shí)，出現(xiàn)的中心距的最大值和最小值 之差。

18、之差。 （2）一齒徑向綜合偏差）一齒徑向綜合偏差fi” 指當(dāng)產(chǎn)品齒輪嚙合一整指當(dāng)產(chǎn)品齒輪嚙合一整 圈時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距圈時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距(360/z)的徑向綜合偏差值，的徑向綜合偏差值， 亦即齒輪在一個(gè)齒距內(nèi)雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。亦即齒輪在一個(gè)齒距內(nèi)雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。 0 fi的最大值 Fi 360/z 360 三、齒輪徑向跳動(dòng)三、齒輪徑向跳動(dòng) 齒輪徑向跳動(dòng)齒輪徑向跳動(dòng) F r 在標(biāo)準(zhǔn)的正文中沒在標(biāo)準(zhǔn)的正文中沒 有給出，只在有給出，只在GB/T 10095.22001的的 附錄中給出附錄中給出 。 四、影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè)四、影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè) 影響側(cè)隙大小和不均勻

19、的主要誤差是影響側(cè)隙大小和不均勻的主要誤差是齒厚齒厚 偏差偏差。為了保證最小側(cè)隙，必須規(guī)定齒厚的最。為了保證最小側(cè)隙，必須規(guī)定齒厚的最 小減薄量，即小減薄量，即齒厚上偏差齒厚上偏差；為了限制側(cè)隙使之；為了限制側(cè)隙使之 不致過大，必須規(guī)定不致過大，必須規(guī)定齒厚公差齒厚公差。齒厚公差與切。齒厚公差與切 齒時(shí)刀具的調(diào)整誤差有關(guān)。此外，幾何偏心會(huì)齒時(shí)刀具的調(diào)整誤差有關(guān)。此外，幾何偏心會(huì) 使在齒輪一周范圍內(nèi)的齒厚產(chǎn)生變化。使在齒輪一周范圍內(nèi)的齒厚產(chǎn)生變化。 1齒厚偏差（齒厚偏差（fsn ） 是指在分度圓柱面上齒厚的實(shí)際值與公稱值之差如圖。對(duì)是指在分度圓柱面上齒厚的實(shí)際值與公稱值之差如圖。對(duì) 于斜齒輪，指

20、法向齒厚實(shí)際值與公稱值之差。齒厚偏差是反映于斜齒輪，指法向齒厚實(shí)際值與公稱值之差。齒厚偏差是反映 齒輪副側(cè)隙要求的一項(xiàng)單向性指標(biāo)。齒輪副側(cè)隙要求的一項(xiàng)單向性指標(biāo)。 齒輪副的側(cè)隙一般是用減薄標(biāo)準(zhǔn)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。為了獲得適當(dāng)?shù)凝X厚的方法來獲得。為了獲得適當(dāng)?shù)?齒輪副側(cè)隙，規(guī)定用齒厚的極限偏差齒輪副側(cè)隙，規(guī)定用齒厚的極限偏差 來限制實(shí)際齒厚偏差，即來限制實(shí)際齒厚偏差，即 和和 分別為齒厚的上下偏差，且分別為齒厚的上下偏差，且 均為負(fù)值。均為負(fù)值。 snssnsni EfE sns Esni E 四、影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè)四、影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè) 齒厚

21、偏差的測(cè)量 齒厚以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值（弧齒厚），而在測(cè)量齒厚時(shí)，通齒厚以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值（弧齒厚），而在測(cè)量齒厚時(shí)，通 常用齒厚游標(biāo)卡尺，如圖。測(cè)量時(shí)，以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)，常用齒厚游標(biāo)卡尺，如圖。測(cè)量時(shí)，以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)， 通過調(diào)整縱向游標(biāo)卡尺來確定分度圓的高度通過調(diào)整縱向游標(biāo)卡尺來確定分度圓的高度h；再?gòu)臋M向游標(biāo)；再?gòu)臋M向游標(biāo) 尺上讀出分度圓弦齒厚的實(shí)際值尺上讀出分度圓弦齒厚的實(shí)際值Sa。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪，分度圓高度對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪，分度圓高度 h 及分度圓弦齒厚的公稱值及分度圓弦齒厚的公稱值S 用下用下 式計(jì)算：式計(jì)算： SSf z zmS z zm mh asn 90 sin ) 90

22、 cos(1 2 式中 m-齒輪模數(shù)； z -齒數(shù)。 2公法線長(zhǎng)度偏差公法線長(zhǎng)度偏差Ebn 是指在齒輪一周內(nèi)，公法線長(zhǎng)度的實(shí)際值是指在齒輪一周內(nèi)，公法線長(zhǎng)度的實(shí)際值Wa與公稱值與公稱值W之之 差，如圖所示。差，如圖所示。 公法線長(zhǎng)度偏差是齒厚偏差的函數(shù)，能反映齒輪副側(cè)隙的大公法線長(zhǎng)度偏差是齒厚偏差的函數(shù)，能反映齒輪副側(cè)隙的大 小，可規(guī)定極限偏差（上、下偏差分別為小，可規(guī)定極限偏差（上、下偏差分別為Ebns、 Ebni ）來控制公）來控制公 法線長(zhǎng)度偏差。法線長(zhǎng)度偏差。 bnsabni EWWEW 對(duì)外齒輪：對(duì)內(nèi)齒輪： bnsabni EWWEW 測(cè)量公法線長(zhǎng)度偏差時(shí)，需先測(cè)量公法線長(zhǎng)度偏差時(shí)，

23、需先 計(jì)算被測(cè)齒輪公法線長(zhǎng)度的公稱計(jì)算被測(cè)齒輪公法線長(zhǎng)度的公稱 值值W，然后按，然后按W值組合量塊，用值組合量塊，用 以調(diào)整兩量爪之間的距離。沿齒以調(diào)整兩量爪之間的距離。沿齒 圈進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)公法線長(zhǎng)度與圈進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)公法線長(zhǎng)度與 公稱值之差，即為公法線長(zhǎng)度偏公稱值之差，即為公法線長(zhǎng)度偏 差。差。 公法線長(zhǎng)度偏差 小小 結(jié)結(jié) 評(píng)定指標(biāo)公差或極限偏差 評(píng)定指標(biāo)公差對(duì)傳動(dòng)性能的主要影響 輪 齒 同 側(cè) 齒 面 偏 差 齒距 偏差 單個(gè)齒距偏差fpt 單個(gè)齒距極限偏差 fpt 徑 向 綜 合 偏 差 與 徑 向 跳 動(dòng) 徑 向 綜 合 偏 差 徑向 綜合 總偏 差Fi 徑向 綜合 總公 差Fi 其

24、中Fp、Fi、Fr 、Fi是長(zhǎng)周期偏 差，影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。 Fi、Fr反映幾何偏心引起的徑向 誤差，F(xiàn)i、Fp反映幾何偏心、運(yùn)動(dòng) 偏心引起切向誤差 fpt、fi、fi及齒廓偏差是短周期 偏差，影響齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 螺旋線偏差主要影響載荷分布的 均勻性。 齒距累積偏差Fp k 齒距累積極限偏差 Fp k 齒距累積總偏差Fp齒距累積總公差Fp 齒廓 偏差 齒廓總偏差F齒廓總公差F 齒廓形狀偏差ff齒廓形狀公差ff 一 齒徑 向綜 合偏 差fi 一 齒徑 向綜 合公 差fi 齒廓傾斜偏差fH 齒廓傾斜極限偏差 fH 切向 綜合 偏差 切向綜合總偏差Fi切向綜合總公差Fi 一齒切向綜合偏差

25、 fi 一齒切向綜合公差 fi 螺旋 線 偏差 螺旋線總偏差F螺旋線總公差F 徑向跳動(dòng) Fr 徑向 跳動(dòng) 公差 Fr 螺旋線形狀偏差ff 螺旋線形狀公差ff 螺旋線傾斜偏差fH 螺旋線傾斜極限偏 差fH 第三節(jié)第三節(jié) 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用 一、漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)一、漸開線圓柱齒輪精度等級(jí) 1輪齒同側(cè)齒面偏差輪齒同側(cè)齒面偏差 規(guī)定了規(guī)定了0、112共共13個(gè)精度等級(jí)，個(gè)精度等級(jí)， 其中其中0級(jí)最高，級(jí)最高，13級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑 為為510000mm，法向模數(shù)為，法向模數(shù)為0.570mm，齒寬為，齒寬為4

26、1000mm的漸開線圓柱齒輪。的漸開線圓柱齒輪。 2徑向綜合偏差徑向綜合偏差 規(guī)定了規(guī)定了4、512共共9個(gè)精度等級(jí)，其中個(gè)精度等級(jí)，其中4 級(jí)最高，級(jí)最高，12級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑為級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑為5 1000mm，法向模數(shù)為，法向模數(shù)為0.210mm的漸開線圓柱齒輪。的漸開線圓柱齒輪。 3徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng) GB/ T10095.22001在附錄在附錄B中推薦了中推薦了0、 112共共13個(gè)精度等級(jí)，其中個(gè)精度等級(jí)，其中0級(jí)最高，級(jí)最高，13級(jí)最低。適用級(jí)最低。適用 于分度圓直徑為于分度圓直徑為510000mm，法向模數(shù)為，法向模數(shù)為0.5 70mm，齒寬為

27、，齒寬為41000mm的漸開線圓柱齒輪。的漸開線圓柱齒輪。 二、齒輪精度等級(jí)的選擇二、齒輪精度等級(jí)的選擇 1計(jì)算法計(jì)算法 依據(jù)齒輪傳動(dòng)用途的主要要求，計(jì)算確定出其中依據(jù)齒輪傳動(dòng)用途的主要要求，計(jì)算確定出其中 一種使用要求的精度等級(jí)，再按其他方面要求，作適一種使用要求的精度等級(jí)，再按其他方面要求，作適 當(dāng)協(xié)調(diào)，來確定其它使用要求的精度等級(jí)當(dāng)協(xié)調(diào)，來確定其它使用要求的精度等級(jí) 2類比法類比法 類比法是依據(jù)以往產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能試驗(yàn)以及使用類比法是依據(jù)以往產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能試驗(yàn)以及使用 過程中所積累的經(jīng)驗(yàn)，以及較可靠的各種齒輪精度等過程中所積累的經(jīng)驗(yàn)，以及較可靠的各種齒輪精度等 級(jí)選擇的技術(shù)資料，經(jīng)過與所設(shè)

28、計(jì)的齒輪在用途、工級(jí)選擇的技術(shù)資料，經(jīng)過與所設(shè)計(jì)的齒輪在用途、工 作條件及技術(shù)性能上作對(duì)比后，選定其精度等級(jí)。作條件及技術(shù)性能上作對(duì)比后，選定其精度等級(jí)。 圓柱齒輪精度的適用范圍圓柱齒輪精度的適用范圍 精度等級(jí)456789 圓周速度 (m/s) 直齒輪35 斜齒輪70 直齒輪 20 斜齒輪 40 直齒輪至 15 斜齒輪至 30 直齒輪至 10 斜齒輪至 15 直齒輪至6 斜齒輪至10 直齒輪 至2 斜齒輪 至4 工作條件 與 適用范圍 特別精密分 度機(jī)構(gòu)中或 在最平穩(wěn)、 且無噪聲的 極高速情況 下工作的齒 輪；特別精 密分度機(jī)構(gòu) 中的齒輪； 高速汽輪機(jī) 齒輪；檢測(cè) 67級(jí)齒輪 用的測(cè)量齒 輪

29、精密分度 機(jī)中或要 求極平穩(wěn) 且無噪聲 的高速工 作的齒輪； 精密分度 機(jī)構(gòu)用齒 輪；高速 汽輪機(jī)齒 輪；檢測(cè) 89級(jí)齒 輪用測(cè)量 齒輪 要求最 高效率且 無噪聲的 高速平穩(wěn) 工作的齒 輪；分度 機(jī)構(gòu)的齒 輪；特別 重要的航 空、汽車 齒輪；讀 數(shù)裝置中 特別精密 傳動(dòng)的齒 輪 增速和減 速用齒輪 傳動(dòng)；金 屬切削機(jī) 床進(jìn)刀機(jī) 構(gòu)用齒輪； 高速減速 器用齒輪； 航空、汽 車用齒輪； 讀數(shù)裝置 用齒輪 無需特別精 密的一般機(jī) 械制造用齒 輪；分度鏈 以外的機(jī)床 傳動(dòng)齒輪； 航空、汽車 制造業(yè)中不 重要齒輪； 起重機(jī)構(gòu)用 齒輪；農(nóng)業(yè) 機(jī)械中的小 齒輪；通用 減速器齒輪 用于粗 糙工作 的齒輪 各種

30、機(jī)械采用的齒輪的精度等級(jí)各種機(jī)械采用的齒輪的精度等級(jí) 應(yīng)用范圍精度等級(jí)應(yīng)用范圍精度等級(jí) 測(cè)量齒輪35拖拉機(jī)610 汽輪減速器36一般用途的減速器69 金屬切削機(jī)床38軋鋼設(shè)備的小齒輪610 內(nèi)燃機(jī)車與電氣機(jī) 車 67礦用絞車810 輕型汽車58起重機(jī)機(jī)構(gòu)710 重型汽車69農(nóng)業(yè)機(jī)械811 航空發(fā)動(dòng)機(jī)47 四、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定四、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定 根據(jù)根據(jù)GB/ T10095.12001的規(guī)定，對(duì)于的規(guī)定，對(duì)于 單個(gè)齒輪的加工精度，應(yīng)檢驗(yàn)單個(gè)齒距偏差、齒單個(gè)齒輪的加工精度，應(yīng)檢驗(yàn)單個(gè)齒距偏差、齒 距累積總偏差、齒廓總偏差、螺旋線總偏差。齒距累積總偏差、齒廓總偏差、螺旋線總偏差。齒 距累積偏差

31、用于高速齒輪的檢驗(yàn)。距累積偏差用于高速齒輪的檢驗(yàn)。 當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差和時(shí)，可不必檢驗(yàn)單個(gè)當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差和時(shí)，可不必檢驗(yàn)單個(gè) 齒距和齒距累積總偏差齒距和齒距累積總偏差 。 五、齒輪精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注五、齒輪精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注 7 GB/ T10095.12001 或或 7 GB/ T10095.22001 6( )、7( 、 ) GB/ T10095.12001 F p F F 第三節(jié)第三節(jié) 齒輪副的評(píng)定指標(biāo)齒輪副的評(píng)定指標(biāo) 齒輪副的安裝誤差同樣影響齒輪傳動(dòng)的使用性齒輪副的安裝誤差同樣影響齒輪傳動(dòng)的使用性 能，也應(yīng)加以限制。齒輪副的要求包括齒輪副的切能，也應(yīng)加以限制。齒輪副的要求包

32、括齒輪副的切 向綜合總偏差、一齒切向綜合偏差、接觸斑點(diǎn)的位向綜合總偏差、一齒切向綜合偏差、接觸斑點(diǎn)的位 置和大小以及側(cè)隙要求。置和大小以及側(cè)隙要求。 有關(guān)齒輪副的精度及要求在指導(dǎo)性文件中規(guī)定。有關(guān)齒輪副的精度及要求在指導(dǎo)性文件中規(guī)定。 一、齒輪副的中心距偏差一、齒輪副的中心距偏差fa 是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距 之差（見圖），它影響齒輪副的側(cè)隙。之差（見圖），它影響齒輪副的側(cè)隙。 二、軸線的平行度偏差二、軸線的平行度偏差 齒輪副兩條軸線中任何一條軸齒輪副兩條軸線中任何一條軸 線都可作為基準(zhǔn)軸線來測(cè)量另一線都可作為基準(zhǔn)

33、軸線來測(cè)量另一 條軸線的平行度偏差。該誤差可條軸線的平行度偏差。該誤差可 分成軸線平面內(nèi)的平行度誤差和分成軸線平面內(nèi)的平行度誤差和 垂直平面上的平行度誤差。垂直平面上的平行度誤差。 軸線平面內(nèi)的平行度誤差軸線平面內(nèi)的平行度誤差f 是指一對(duì)齒輪的軸線在基準(zhǔn)是指一對(duì)齒輪的軸線在基準(zhǔn) 平面上的投影的平行度誤差。平面上的投影的平行度誤差。 垂直平面上的平行度誤差垂直平面上的平行度誤差f 是指一對(duì)齒輪的軸線，在是指一對(duì)齒輪的軸線，在 垂直于基準(zhǔn)平面并且平行于基準(zhǔn)軸線的平面的投影的平行度垂直于基準(zhǔn)平面并且平行于基準(zhǔn)軸線的平面的投影的平行度 誤差。誤差。 齒輪副的接觸斑點(diǎn)是指裝配好的齒輪副，在輕微的制動(dòng)齒輪

34、副的接觸斑點(diǎn)是指裝配好的齒輪副，在輕微的制動(dòng) 下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。 bc 100% b 接觸痕跡的大小在齒面展開圖接觸痕跡的大小在齒面展開圖 上用百分?jǐn)?shù)計(jì)算：上用百分?jǐn)?shù)計(jì)算： 沿齒寬方向?yàn)榻佑|痕跡的長(zhǎng)度沿齒寬方向?yàn)榻佑|痕跡的長(zhǎng)度 （扣除超過模數(shù)值的斷開部分（扣除超過模數(shù)值的斷開部分 C） 與設(shè)計(jì)工作長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)工作長(zhǎng)度 之比的百分?jǐn)?shù)，之比的百分?jǐn)?shù)， 即：即： b b 三、齒輪接觸斑點(diǎn)三、齒輪接觸斑點(diǎn) b 四、齒輪副的側(cè)隙四、齒輪副的側(cè)隙 齒輪副的側(cè)隙按測(cè)量方向通常分為圓周側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙按測(cè)量方向通常分為圓周側(cè)隙jwt和法向和法向 側(cè)隙側(cè)隙jn

35、t兩種兩種 。 法向側(cè)隙法向側(cè)隙jnt 是當(dāng)兩個(gè)齒輪的工作齒面相互接觸時(shí)，其非是當(dāng)兩個(gè)齒輪的工作齒面相互接觸時(shí)，其非 工作面之間的最短距離。工作面之間的最短距離。 測(cè)量法向側(cè)隙測(cè)量法向側(cè)隙jnt需在基圓切線方向，即在嚙合線方向上測(cè)需在基圓切線方向，即在嚙合線方向上測(cè) 量，一般可以通過壓鉛絲方法測(cè)量，即齒輪嚙合過程中在量，一般可以通過壓鉛絲方法測(cè)量，即齒輪嚙合過程中在 齒間放入一塊鉛絲，嚙合后取出壓扁了的鉛絲測(cè)量其厚度，齒間放入一塊鉛絲，嚙合后取出壓扁了的鉛絲測(cè)量其厚度， 也可以用塞尺直接測(cè)量。也可以用塞尺直接測(cè)量。 法向側(cè)隙與圓周側(cè)隙之間法向側(cè)隙與圓周側(cè)隙之間 的關(guān)系如下：的關(guān)系如下： 圓周側(cè)

36、隙圓周側(cè)隙jwt 是當(dāng)固定兩嚙合齒輪中的一個(gè)，另一個(gè)是當(dāng)固定兩嚙合齒輪中的一個(gè)，另一個(gè) 齒輪所能轉(zhuǎn)過的節(jié)圓弧長(zhǎng)的最大值。齒輪所能轉(zhuǎn)過的節(jié)圓弧長(zhǎng)的最大值。 bwtwtbn jjcoscos 測(cè)量圓周側(cè)隙和測(cè)量法向側(cè)隙是等效的。側(cè)隙大小是從使測(cè)量圓周側(cè)隙和測(cè)量法向側(cè)隙是等效的。側(cè)隙大小是從使 用角度提出的要求，它與齒輪及齒輪副的精度等級(jí)無關(guān)。用角度提出的要求，它與齒輪及齒輪副的精度等級(jí)無關(guān)。 第第 四四 節(jié)節(jié) 齒輪坯的精度和齒面粗糙度齒輪坯的精度和齒面粗糙度 一、基準(zhǔn)軸線與工作軸線一、基準(zhǔn)軸線與工作軸線 n基準(zhǔn)軸線基準(zhǔn)軸線是由基準(zhǔn)面中心確定的，是加工或檢驗(yàn)人員是由基準(zhǔn)面中心確定的，是加工或檢驗(yàn)人員

37、 對(duì)單個(gè)齒輪確定輪齒幾何形狀的軸線。齒輪依此軸線對(duì)單個(gè)齒輪確定輪齒幾何形狀的軸線。齒輪依此軸線 來確定各項(xiàng)參數(shù)及檢測(cè)項(xiàng)目，確定齒距、齒廓和螺旋來確定各項(xiàng)參數(shù)及檢測(cè)項(xiàng)目，確定齒距、齒廓和螺旋 線的偏差更是如此。線的偏差更是如此。 n工作軸線工作軸線是齒輪在工作時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的軸線，它由工作是齒輪在工作時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的軸線，它由工作 安裝面的中心確定的。安裝面的中心確定的。 n設(shè)計(jì)者應(yīng)力?；鶞?zhǔn)軸線足夠清楚和正確，從而滿足輪設(shè)計(jì)者應(yīng)力?；鶞?zhǔn)軸線足夠清楚和正確，從而滿足輪 齒相對(duì)于工作軸線的技術(shù)要求。理想狀況是基準(zhǔn)軸線齒相對(duì)于工作軸線的技術(shù)要求。理想狀況是基準(zhǔn)軸線 與工作軸線相重合。與工作軸線相重合。 二、基準(zhǔn)軸線的確定二、基準(zhǔn)軸線的確定 1用用兩個(gè)兩個(gè)“短的短的”圓柱圓柱或或圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個(gè)圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個(gè) 圓的圓心圓的圓心來確定軸線上的兩個(gè)點(diǎn)。來確定軸線上的兩個(gè)點(diǎn)。 2用用一個(gè)一個(gè)“長(zhǎng)的長(zhǎng)的”圓柱圓柱或或圓錐形面圓錐形面來同時(shí)確定軸線的來同時(shí)確定軸線的 方向和位置。方向和位置。 3軸線的軸線的位置位置用用一個(gè)一個(gè)“短的短的”圓柱形基準(zhǔn)面上的一個(gè)圓柱形基準(zhǔn)面上的一個(gè) 圓的圓心圓的圓心來確定來確定,而其而其方向方向用垂直于此軸線的一個(gè)基準(zhǔn)用垂直于此軸線的一個(gè)基準(zhǔn) 端面來確定