漸開線圓柱齒輪的精度檢測

1、第十一章漸開線圓柱齒輪精度檢測基本要求了解漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求。了解齒輪誤羌產(chǎn)生的原因及誤羞特性。了解圓柱齒輪傳動(dòng)精度的評定指標(biāo)。掌握漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)精度的設(shè)計(jì)的基 本方法。第一節(jié)概述漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)精度要求傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性：為了保證齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)精度，應(yīng) 限制齒輪一轉(zhuǎn)中最大轉(zhuǎn)角誤差。傳動(dòng)的平穩(wěn)性：即要求齒輪傳動(dòng)瞬間傳動(dòng)比變化不大， 要求齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒有沖擊、振動(dòng)和噪聲。載荷分布的均勻性（接觸精度）：要求齒輪在接觸過程 中，載荷分布要均勻，接觸良好，以免引起應(yīng)力集中， 造成局部磨損，影響齒輪的使用壽命。傳動(dòng)側(cè)系：在齒輪傳動(dòng)過程中，非接觸面一定要有合理 的間隙。一方面為了貯存潤滑油

2、，一方面為了補(bǔ)償齒輪 的制造和變形誤差。不同圓柱齒輪的傳動(dòng)精度要求上述4項(xiàng)要求，對于不同用途、不同工作條件的齒輪其 側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所不同。女口：對于分度機(jī)構(gòu)，儀器儀表中讀數(shù)機(jī)構(gòu)的齒輪，齒輪 一轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)角誤差不超過1？，甚至是幾秒，此時(shí)， 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性是主要的；對于高速、大功率傳動(dòng)裝置中用的齒輪，如汽輪機(jī)減速 器上的齒輪，圓周速度高，傳遞功率大，其運(yùn)動(dòng)精度、 工作平穩(wěn)性精度及接觸精度要求都很高，特別是瞬時(shí)傳 動(dòng)比的變化要求小，以減少振動(dòng)和噪聲；力大，但HOME對于軋鋼機(jī)、起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等低速重載機(jī)械，傳遞動(dòng)周速度不高，故齒輪接觸精度要求較高，齒側(cè)間隙也應(yīng)足夠大，而對其運(yùn)動(dòng)精度則要求不高。第二節(jié)齒

3、輪的加工誤差及其檢測影響上述4項(xiàng)要求的誤差因素，主要包括齒輪的加工誤 差和齒輪副的安裝誤差。為了便于分析齒輪的各種制造誤差對齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的影 響，按誤差相對于齒輪的方向特征，可分為徑向誤差、 切向誤差和軸向誤差；IS齒輪為圓周分度零件，其誤差具有周期性，按誤差在齒 輪一轉(zhuǎn)中是否多次出現(xiàn)，即在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的周期或 頻率，可分為以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的長周期誤差，或低頻 誤差，它主要影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性；以齒輪一齒為周 期短周期誤差，或高頻誤差，它主要影響工作平穩(wěn)性。(1)幾何偏心誤差oro運(yùn)動(dòng)偏心誤差短周期誤差（3）機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差:機(jī)床分度蝸桿的徑向跳動(dòng) 安裝偏心©）和軸向竄動(dòng)。此誤

4、差使蝸輪（齒坯）轉(zhuǎn) 速木均勻，加工出白勺齒輪有齒距偏差和齒形偏差。（4）滾刀的安裝誤差2刀）和加工誤差：滾刀偏心（ed）、 軸線傾斜及軸向竄動(dòng)。此誤差使加工出的齒輪徑向和軸 向都產(chǎn)生誤羞。滾刀本身的基節(jié)、齒形等制造誤差。it 誤差會(huì)復(fù)映到被加工齒輪的每一齒上，使之產(chǎn)生基節(jié)偏 差和齒形誤差。以上兩項(xiàng)誤差在齒坯一轉(zhuǎn)中多次重復(fù)出現(xiàn)，為短周期誤差。HOME圓柱齒輪傳動(dòng)精度的評定指標(biāo)根據(jù)齒輪精度要求，把齒輪的誤差分成影響運(yùn) 動(dòng)準(zhǔn)確性誤差、影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性誤差、影響載 荷分布均勻性誤差。、影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差切向綜合誤差（AFQ齒距累積誤差（AF。）及K個(gè)齒距累積誤差（叫）齒圈徑向跳動(dòng)（+）徑向綜合誤差（耳

5、）公法線長度變動(dòng)（AFw）切向綜合誤差（AFQ1 It J< /.宀人、n亠厶Z -W 、_Lt.丄丄、rrtM1 1厶人 L nrE 丄口、»+ 十H圖 113圖 11-4 r 夕 b 9 雜，價(jià)格昂貴，在生產(chǎn)車間很少使用。4(W個(gè)K及Q 1&F F ( (A差 差碳 誤積 積累 累距 距齒 齒 S4(W齒圈徑向跳動(dòng)（+）齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動(dòng)量稱齒圈徑向跳動(dòng)。F主要反映由于齒坯偏心 引起的齒輪徑向長周期誤差C 可用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀測 量，測頭可以用球形或錐形。徑向綜合誤差（耳）與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時(shí)，在

6、被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi), 雙嚙中心距的最大變動(dòng)量稱為徑向綜合誤差O當(dāng)被測齒輪的齒廓存在徑向誤差及一些短周期誤差（如齒形誤并、基節(jié)偏并等）時(shí).若它與涮量齒輪保持雙面1 Aa公法線長度變動(dòng)（AFw）在被測齒輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際公法線 長度的最大值與最小值之差稱為公法 線長度變動(dòng)，F(xiàn)Wr_W。公法線長度的變動(dòng)說明齒廓沿基圓切 線方向有誤差，因此公法線長度變動(dòng) 可以反映滾齒時(shí)由運(yùn)動(dòng)偏心影響引起 的切向誤差。由于測量公法線長度與 齒輪基準(zhǔn)軸線無關(guān)，因此公法線長度 變動(dòng)可用公法線千分尺、公法線卡尺 等測量。HOME1、影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差一齒切向綜合誤差（Af） 一齒徑向綜合誤差（£ ） 基節(jié)偏差（Afp

7、b）齒形誤差（Aff）齒距偏差（%）螺旋線波度誤差也一齒切向綜合誤差(Af/)實(shí)測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時(shí),一齒徑向綜合誤差（£）被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時(shí)， 臣被測齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變一 曰j Xa w便，故該項(xiàng)目適用于大批量生產(chǎn)的場合。齒形誤差（Aff）鐲棱深度/倒棱高度齒形誤差是在端 部分除外），佢 設(shè)計(jì)齒形間的汩 條件對理論漸刃齒形誤差會(huì)造對齒形工作部分 離嚙合線，引走 的平穩(wěn)性。港廣K!齒根工作起始國(a)右 兇孑匕耳/冃至|7冊左，火U心們兇"口 ££任彳寸俶破壞，使瞬時(shí)速比發(fā)生變化，產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)。 基節(jié)

8、偏差可用基節(jié)儀和萬能測齒儀進(jìn)行測量。 實(shí)際基節(jié)是指基圓柱切平面所截兩相鄰?fù)瑐?cè)齒面的交線之間的法向距離。齒世偏差是指在分度圓上， 實(shí)際齒距與公卡爾齒距之差0HOME齒距偏差A(yù)fot也和基節(jié)偏 差、齒形誤差一樣，在每 一次轉(zhuǎn)齒和換齒葩嚙合過 程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差。齒距偏差可在測量齒距累 積誤差時(shí)得到，所以比較 簡童。該項(xiàng)偏差主要由機(jī) 床誤差產(chǎn)生。螺旋線波度誤差也圖 1122幵 周螺程高。的面過0螺旋線' 向線（也用； 級精度主要是 期誤差 旋線產(chǎn) 中發(fā)生HOME二、影響載荷分布均勻性的誤差工荷兩響誤范線距 輪載響影向分向面 齒上影會(huì)齒部齒端斗冷?" &丄/4、口 UA斗冷?&

9、quot; &丄/4、口 UA圖 1127圖羊/1128第二節(jié)齒輪副誤差及其評定指標(biāo)1、X方 線在 準(zhǔn)軸 形涇 線。Y方 線在 影M2、1 是扌¥ 心'住匚/亠"實(shí)際中心距基準(zhǔn)抽線基準(zhǔn)平面齒寬的珞平面點(diǎn) 中由基所軸 鋪含點(diǎn)準(zhǔn)白丐勺舌鋪上白5由投齒輪副誤差及其評定指標(biāo)為了考核安裝好的齒輪副的傳動(dòng)性能，對 齒輪副的精度按下列四項(xiàng)指標(biāo)評定：齒輪 副切向綜合誤差齒輪副的一齒切向綜合 誤差齒輪副的接觸斑點(diǎn)；齒輪副的側(cè)隙。齒輪副誤差及其評定指標(biāo)（三）OX齒輪副切向綜合誤動(dòng)足夠多的轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)1擴(kuò)車右角與公稱轉(zhuǎn)角之訂寸=L磁'兇輪副旳一兇切冋-1嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)足夠多的 的一個(gè)

10、齒距的實(shí)際丁7777, II/C屮齒合轉(zhuǎn) 的實(shí)際副，在 個(gè)齒輪 值。齒輪副的接觸斑點(diǎn)：安裝好的齒輪副，在輕微制動(dòng)下運(yùn) 轉(zhuǎn)后，齒面上分布的接觸擦亮痕跡。接觸痕跡的大小在 齒面展開圖上用百分?jǐn)?shù)表示。HOME第四節(jié)漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)齒輪精度等級的確定齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇齒輪副側(cè)隙的確定圖注HOME齒輪精度等級的確定 一、精度等級齒輪及齒輪副共規(guī)定有12個(gè)精度等級，用1,2,，12表示。其中1級精度最高，12級精度 最低。齒輪和齒輪副的誤差項(xiàng)目都規(guī)定了相應(yīng)的公差 或極限偏茉，除接觸斑點(diǎn)外，其余項(xiàng)目的公羞表111 齒輪公差組公差組公差與極限偏差項(xiàng)目對傳動(dòng)性能的主要影響I傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性npi，fpb

11、 '/fp傳動(dòng)的平穩(wěn)性m耳，人，匚載荷分布的均勻性齒輪精度等級的確定（續(xù)）齒輪的精度等級應(yīng)根據(jù)齒輪的用途、使用要求、傳遞功率及周速度及其它技術(shù)要求而定,同時(shí)考慮切齒工藝及經(jīng)濟(jì)性。齒輪3個(gè)公差組的精度等級應(yīng)分別規(guī)定，可采用同級，也可以不同級，但同一公差組中的項(xiàng)目必須 同級。齒輪副中兩齒輪對應(yīng)公差組的精度采用同級，也 允許不同級。 一般齒輪傳動(dòng)多按齒輪圓周線速度確定第II公差組的精 度等級。當(dāng)對傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性沒有特別要求時(shí)，第I公 差組的精度常比第II公差組低一個(gè)等級，當(dāng)所傳遞的功 率不特別大時(shí)，第III公差組一般采用和第II公差組相同的精度等級。表114、表ll-5oHOME齒輪誤差檢驗(yàn)

12、組的選擇（續(xù)）表112 檢驗(yàn)指標(biāo)的推薦方法測量、分度齒輪汽輪機(jī)齒輪航空、汽車、機(jī)床、牽引齒輪拖拉機(jī)、起重機(jī)、一般機(jī)器齒輪精度等級3 53 64 6686 99 11I公差組屮（出）（皿）AE 與 AFw(AF :與 AFJAE與化(AF :與 AFJAF,(甲)II公差組（也與（V：）AA 與 AAb M與MM與仏（A/r）4A與M）P III公差組.5與M （卩與 皿）-（AFP） 接觸斑點(diǎn)（W） 接觸斑點(diǎn)（皿） 接觸斑點(diǎn)接觸斑點(diǎn)HOME齒輪副的公差項(xiàng)目有以下六項(xiàng) 1、X、y方向軸線的平行度誤差（©、Afy ） 2、中心距偏差A(yù)fa 3、切向綜合誤差 4、一齒切向綜合誤差 5、齒輪

13、副的接觸斑點(diǎn) 6、最大最小極限側(cè)隙。各級精度齒輪及齒輪副所規(guī)定的各項(xiàng)公差或極限偏差值 見表11-9至表11-20齒輪副的側(cè)隙應(yīng)根據(jù)齒輪工作時(shí)的溫度和潤滑 條件確定，與齒輪的精度等級無關(guān)。高溫工作 的傳動(dòng)齒輪，為保證正常潤滑，避免發(fā)熱卡死, 要求有較大的側(cè)隙；而需正反轉(zhuǎn)或讀數(shù)機(jī)構(gòu)的 齒輪，為避免空程，則要求較小的側(cè)隙。設(shè)計(jì)選定的最小極限側(cè)隙j nmin j nmin應(yīng)等于為補(bǔ) 償溫升變形而引起的最小狽fit量j門和為保證齒 輪工作面的正常工作潤滑所需的最小側(cè)隙j邊之 和。即：.J nmin J nl + J n21.補(bǔ)償溫升變形而引起的最小側(cè)隙量j nlj/?1 = 6i(a1Ar1-a2A/L

14、2)2sina/z(mm)Q傳動(dòng)中心距aP也-齒輪和箱體材料的線月朝長系數(shù)&廠法向嚙合角A、-齒輪和箱體工作溫度與際準(zhǔn)溫度之差 即 AZ|=20202.保證齒輪工作面的正常工作潤滑所需的最小 側(cè)隙人2jn2取決于潤滑方式和齒輪的工作速度。當(dāng)用 油池潤滑時(shí),j n2= (510) mn(um)當(dāng)用噴 油潤滑時(shí)，對于低速傳動(dòng)人2二10叫(uni),對 于中速傳動(dòng)j n2=20mn(um),對于高速傳動(dòng)j n2=30mn(um)o對于超高速傳動(dòng)j薩(3050)叫。-50側(cè)隙獲得方法和齒厚極限偏差代號法偏最另偏極 方限的。限小 的極同構(gòu)極最 隙的不機(jī)的的 側(cè)厚得的距同 得齒獲調(diào)心不 灰定來可中

15、到國標(biāo)規(guī)定了 14種齒住 大寫的英文字母表力 限偏差的數(shù)值均以力 “ AZjs o4 -6 -8 -1016-20-25-40零線勺-50齒厚極限偏差的確定選取齒厚極限偏差代號前，先根據(jù)齒輪副所要求 的最小側(cè)隙jin等計(jì)算岀齒厚上偏差Ess，然后再 根據(jù)切齒時(shí)進(jìn)刀誤差和能引起齒厚變化的齒圈徑 向跳動(dòng)等算出齒厚的公差，最后再算出齒厚的下 偏差E"。公式11-5至ll-9o將算出的齒厚上、下偏差分別除以齒距極限偏差 ft,再按所得的商值從上圖中選取適當(dāng)?shù)凝X厚偏 罷代號。國標(biāo)規(guī)定，當(dāng)計(jì)算所得的數(shù)值不能正好 以14種偏差代號表示時(shí)，允許另行規(guī)定，在圖樣 上直接標(biāo)注齒厚極限偏差的數(shù)值。HOME

16、齒坯精度齒坯的內(nèi)孔、頂圓和端面通常作為齒輪的 加工、測量和裝配的基準(zhǔn)，它們的精度對 齒輪的加工、測量和裝配有很大的影響， 所以必須給他們規(guī)定公差。齒坯各部分公 差值按表1121確定。圖樣標(biāo)注齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸及形式根據(jù)設(shè)計(jì)需要并參考有關(guān)手冊而定。齒坯公差直接標(biāo)注在工 祚鹵上，齒*侖的主要參數(shù)（如積藪Bin、齒 藪Z、齒形角（X、螺旋角卩、麥位紊藪X等）、精度等級及齒厚極限偏差代號、所選用的公差（或極限偏差）均應(yīng)列表標(biāo)注。齒輪精度等級及齒厚極限偏差代號的標(biāo)注 見以下示例。標(biāo)注示例齒輪裝配圖上應(yīng)標(biāo)注齒輪副精度等級和齒 輪副的極限側(cè)隙：例：副 7 6 6 （:;益）t G B 1009588 表示齒輪副

17、切向綜合誤差精度為7級，切 向一齒綜合誤差精度為6級，接觸斑點(diǎn)精 度為6級，齒*侖副最小、最大圓崗側(cè)隙分 別為+0223mm、+0.388mmoHOME小齒輪工作圖及標(biāo)注HOME小齒輪工作圖及標(biāo)注/ 0.015 “|/I o 01217I en28090O45X5 -1一曹+IOS01x45& 3 2 1x45°4OX 381120-0.2240/ 0.015 Ao35-0.084gtiBTOEl其余專82GB14585 T&/?!“O. 018 A96,(心edmzol./0.018A崗數(shù)Z32模數(shù)初3齒形角a20齒頂高系數(shù)力；1梢度等級(GB 1009588)98

18、8 HK齒圈徑向跳動(dòng)公差Fr0.071公法線長度變動(dòng)公差Fw0.056齒形公差h0.014基節(jié)極限偏差/力±0.018齒向公差F卩0.018公法線長度W-0.16832.34- 0.208跨齒數(shù)&4圖 1133a 119 齒距累積公差Fp及k個(gè)齒距JR積公差F”值L/mm精度等級大于到678911.21116223211.220 *1622324520322028405632502232456350802536507180160324563901603154563901253156306390125180注江一在分度圓上*個(gè)齒距的公稱弧長。當(dāng)丘為2到小于冷-的整數(shù)上二如叫/c

19、岬時(shí)，表中數(shù)值即°值。當(dāng)k二十, 八沙m 心 r ：腐拆寒' - .£ =于"叫/co昭（即*分度1周長）時(shí)，表中數(shù)值即件貞。：'分度圓直徑/mm精度等級大于到6789125202840561254002536507140080032456390* 1110 公法線長度變動(dòng)公差Fw值分度圓直徑/mm法向模數(shù)/mm精度等級大于到6789125Ml 3.525364571>3.5 6.328405080>6.3-1032455690125400歲 1 -3.536506380>3.5 -6.3405671100>6.3 1045

20、6386112400800Ml -3.5456380100>3. 5 6. 3507190112>6.3 105680100125« 1111 齒BB徑向跳動(dòng)公差幾值Jim衰1112 徑向綜合公差F值Jim分度圓直徑/mm法向模數(shù)/mm精度等級大于到6789125Ml 35 36.506390>3.5 6340-5671112>6.3-1045 '6380125125400>1 -3.5507190112>35 S3 垃.皿：56.:80100140>6.3-16 963 90 1121*1601400800M j 35.639011

21、2140>3.5 - 6.371100125160>6.3 10 ;80112140180舉1113 -齒徑向綜合公差/T值啊分度圓直徑/mm法向模數(shù)/mm精度等級大于到6789125Ml *3.514202836>35 6318253645>6.3 1020284050125400鄉(xiāng)1 3516223240>3.5 6320284050>6.3 1022324556400800Ml 3518253645>3.5 6320284050>6.3 -1022324556« 1114 齒形公墓齊值啊分度圓直徑/mm法向模數(shù)/njni精度等級9

22、大于到6789125Ml 358111422> 3 5 6.310142032>6.3 1012172236125400>1 3.59131828>3.5 -6.311162236.>631013192845續(xù)表分度圓直徑/mm法向模數(shù)/mm精度等級到6789400800Ml3.512172540>35 6.314202845>6.3 1016243656分度圓直徑/mm->法向模數(shù)/mm':精度等級大于到6789125>1 -3.510142028>3.5 6.313182536 .>6.3 10 二 .1420284

23、0125400Ml -3.5 11162232>3.5 6314202840>6.3 1016223245400800Ml -3.513182536>35 *6.314202840>6.3 1018253650表1115 齒距極限偏蔓土幾值表11-16基節(jié)極限偏差±人、pum分度圓直徑/mm法向模數(shù)/mm精度等級大于到6789125Ml 35913 1825>3.5 6.311162232>6.3-1013 ./18 .2536.125400ml 3.510142030>3.5 6.313182536>6.3-1014203040400800Ml 3.511162232>