圓柱齒輪精度標準

1、三、漸開線圓柱齒輪的精度標準三、漸開線圓柱齒輪的精度標準1、齒輪的精度等級GB/T10095.1-2008對輪齒同側(cè)齒面偏差齒距、齒廓、螺旋線和切向綜合偏差的公差, 規(guī)定了13個精度等級，用數(shù)字012由高到低的順序排列，其中0級精度最高，12級是最低的精度等級。 漸開線圓柱齒輪的精度標準漸開線圓柱齒輪的精度標準GB/T10095.2-2008對徑向綜合偏差F”i和f ”i規(guī)定了9個精度等級，其中4級精度最高，12級精度最低。在附錄B中給出了徑向跳動的公差值，其中，0級為最高精度等級，12級為最低精度等級。 2、齒輪偏差的允許值、齒輪偏差的允許值(1) 齒距偏差（fpt和Fp）值見表7.16，F(xiàn)

2、pk值可用fpt值計算求得。(2) 齒廓總偏差F和fi/K值見表7.17。(3) 螺旋線偏差（F、ff和fH）值見表7.18。(4) 齒廓偏差（f f和fH）值見表7.19。(5) 徑向跳動公差Fr見表7.20。(6) 徑向綜合偏差（Fi”和fi”）值見表7.21。 3、齒輪坯的精度、齒輪坯的精度齒輪坯的內(nèi)孔或軸頸、端面和頂圓，通常作為齒輪加工、測量和裝配的基準，必須規(guī)定其公差，見表7.22。（1）齒輪基準軸線的確定）齒輪基準軸線的確定 由兩個“短的”圓柱或圓錐形基準面上設(shè)定的兩個圓的圓心來確定基準軸線，見圖7.27。圖7.27 由兩個“短的”基準面確定的基準軸線0.04(L/b)F或0.1F

3、p取兩者中之小值 齒輪安裝基準的確定齒輪安裝基準的確定.1 由一個“長的”圓柱或圓錐形的面來同時確定軸線的位置和方向，孔的軸線可以用與之正確裝配的工作心軸的軸線來表示，見圖7.28。圖7.28 由一個“長的”基準面確定的基準軸線0.04(L/b)F或0.1Fp取兩者中之小值 齒輪安裝基準的確定齒輪安裝基準的確定.2 用一個“短的”圓柱形基準面來確定軸線的位置，軸線方向垂直于一個基準面，見圖7.29。 圖圖7.29 由一個圓柱面和一個端面確定的基準軸線由一個圓柱面和一個端面確定的基準軸線0.06(Dd/b)F 0.06Fp 齒輪安裝基準的確定齒輪安裝基準的確定.3 兩個中心孔確定的齒輪軸的基準軸

4、線齒輪軸通常把零件安裝在兩端的頂尖上加工和檢測，以此確定基準軸線，且軸承的安裝面相對于中心孔規(guī)定較高的跳動公差。圖7.30 用中心孔確定的基準軸線（2）齒輪坯的幾何公差）齒輪坯的幾何公差基準面和工作安裝面的形狀公差見表7.23安裝基準面的跳動公差安裝基準面的跳動公差 表7.24 安裝基準面的跳動公差表面粗糙度的選擇表面粗糙度的選擇齒輪各表面的粗糙度，將影響到齒輪的加工方法、使用性能和經(jīng)濟性，見表7.25。表表7.25 齒輪各表面的表面粗糙度齒輪各表面的表面粗糙度Ra推薦值推薦值 4、齒輪精度的標注、齒輪精度的標注齒輪工作圖上，應(yīng)標注齒輪的精度等級、檢驗組公差、齒厚偏差的數(shù)值。視圖上直接標注齒頂

5、圓直徑及公差、分度圓直徑、齒寬及公差、孔（軸）直徑及公差、定位面及其要求、表面粗糙度等。齒輪精度的標注齒輪精度的標注.1（1）精度等級標注示例如下：7 GB/T10095.12008精度標準代號齒輪各項偏差的精度等級表示輪齒同側(cè)齒面偏差項目應(yīng)符合 GB/T10095.1的要求，精度均為7級。齒輪精度的標注齒輪精度的標注.27Fp 6(F、F) GB/T10095.12008精度標準代號齒輪各項偏差的精度等級標注示例如下：表示輪齒同側(cè)齒面偏差符合GB/T10095.1的要求，但是FP精度為7級，F(xiàn)與F精度均為6級。齒輪精度的標注齒輪精度的標注.36(Fi”、fi”) GB/T10095.2200

6、8精度標準代號齒輪各項偏差的精度等級標注示例如下：表示徑向綜合偏差Fi”，fi”符合GB/T10095.2的要求，精度均為6級。 齒輪精度的標注齒輪精度的標注.4（2）齒厚偏差標注方法： 其中Sn為法向齒厚，Esns為齒厚的上偏差，Esni為齒厚的下偏差。 其中Wk為跨k個齒數(shù)的公法線長度，Ebns為公法線長度上偏差，Ebni為公法線長度下偏差。snssniEnESbnsbniEkEW四、齒輪副的精度和齒側(cè)間隙四、齒輪副的精度和齒側(cè)間隙1、齒輪副的精度（1）齒輪副的中心距極限偏差fafa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。齒輪副中心距的尺寸偏差不但會影響齒輪側(cè)隙，而且對齒

7、輪的重合度產(chǎn)生影響 。中心距極限偏差fa見表7.26。齒輪副的精度齒輪副的精度（2）軸線平行度偏差f 、ff是指一對齒輪的軸線在其基準平面上投影的平行度偏差。f 是指一對齒輪的軸線在垂直于基準平面且平行于基準軸線的平面上投影的平行度偏差，見圖7.31。齒輪副的精度齒輪副的精度.1為保證載荷分布均勻性和齒面接觸精度，軸線平行度偏差應(yīng)加以控制。FbLf2ff2圖7.31 齒輪副軸線的平行度偏差和中心距偏差 齒輪副的精度齒輪副的精度.2（3）接觸斑點是指對裝配好的齒輪副，在輕微制動下，運轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡，見圖7.32。圖7.32 接觸斑點分布示意圖齒輪副的精度齒輪副的精度.3沿齒高方向的

8、接觸斑點，主要影響工作的平穩(wěn)性 hc / h100%沿齒長方向的接觸斑點，主要影響齒輪副的承載能力 bc / b100%bhchbc 接觸斑點齒輪副的精度齒輪副的精度.4齒輪副的接觸斑點綜合反映了齒輪副的加工偏差和安裝誤差，是評定齒輪接觸精度的一項綜合性指標，常標注在齒輪裝配圖的技術(shù)要求中。表7.27 齒輪裝配后的接觸斑點（摘自GB/Z18620.4-2008）2、齒輪副的側(cè)隙在齒輪的設(shè)計中，為了保證嚙合傳動比的恒定，消除反向的空程和減少沖擊，都是按照無側(cè)隙嚙合進行設(shè)計。但在實際生產(chǎn)過程中, 為保證齒輪良好的潤滑，補償齒輪因制造偏差、安裝誤差以及熱變形等對齒輪傳動造成不良的影響, 必須在非工作

9、面留有側(cè)隙。（1）齒側(cè)間隙的分類）齒側(cè)間隙的分類圓周側(cè)隙 jwt：是指安裝好的齒輪副，當其中一個齒輪固定時，另一齒輪所能轉(zhuǎn)過節(jié)圓弧長的最大值。 齒輪副的側(cè)隙 齒側(cè)間隙的分類齒側(cè)間隙的分類法向側(cè)隙 jbn ：是指安裝好的齒輪副，當工作齒面接觸時，非工作齒面間的最小距離。bwtwtbnconconjj圖7.33 用塞尺測量齒輪副的法向側(cè)隙jbn（2）最小側(cè)隙）最小側(cè)隙jbmin的確定的確定jbmin是當一個齒輪的齒以最大允許實效齒厚與一個也具有最大允許實效齒厚的相匹配的齒在最小的允許中心距嚙合時，在靜態(tài)下存在的最小允許側(cè)隙。實效齒厚是指測量所得的齒厚加上輪齒各要素偏差及安裝所產(chǎn)生的綜合影響在齒厚方

10、向的量。最小側(cè)隙的確定最小側(cè)隙的確定對于用黑色金屬材料制造的齒輪和箱體, 工作時齒輪節(jié)圓線速度小于15m/s， 其箱體、軸和軸承都采用常用的商業(yè)制造公差的齒輪傳動，jbnmin可按下式計算：或查表7.28nibnmaj03. 00005. 0006. 032min（3）齒厚偏差與公差）齒厚偏差與公差Tsn法向齒厚Sn是齒厚的理論值，兩個具有Sn的齒輪在公稱中心距下是無側(cè)隙嚙合。通過將輪齒齒厚減薄一定的數(shù)值，在裝配后就會得到合理的齒側(cè)間隙。外齒輪法向齒厚：內(nèi)齒輪法向齒厚：nnnxmStan22nnnxmStan2-2齒厚偏差齒厚偏差EsnEsns(齒厚上偏差)Esni(齒厚下偏差)Tsn(齒厚公

11、差)分度圓上理論齒厚圖7.34 齒厚的允許偏差為獲得最小側(cè)隙jbnmin,齒厚應(yīng)保證有最小的減薄量，必須規(guī)定齒厚上極限偏差Esns；為了保證齒側(cè)間隙不致過大，又必須規(guī)定齒厚公差Tsn（及齒厚下極限偏差Esni） 齒厚偏差齒厚偏差當主動輪與被動輪齒厚都做成最大值，即齒厚上極限偏差Esns時，可獲得最小側(cè)隙jbnmin：min12cosbnsnssnsnjEE如果Esns1Esns2Esns，則 nbnsnsjEcos2min齒厚公差齒厚公差齒厚公差Tsn的選擇，與齒輪的精度無關(guān)。齒厚公差過小將會增加齒輪的制造成本，公差過大又會使側(cè)隙加大，使齒輪正、反轉(zhuǎn)時空程過大，造成沖擊。齒厚公差由徑向跳動公差

12、Fr和切齒徑向進刀公差br組成。式中br按表7.29選取 22tan2rrnsnbFT（4）公法線長度偏差）公法線長度偏差EbnEbn是指在齒輪一周內(nèi)，公法線實際長度與公稱長度之差，上極限偏差為Ebns，下極限偏差為Ebni。公法線長度：21cos2tan2nntnkwmzinvxk公法線長度計算公式公法線長度計算公式跨齒數(shù)： 21180k對于非變位標準齒輪，=20時 W公稱= m1.476（2k-1）+0.14z其中跨齒數(shù) k= z /9+0.5公法線長度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系公法線長度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系為滿足側(cè)隙要求，應(yīng)適當減薄齒厚，相應(yīng)公法線長度必然減少?？刂乒ň€長度偏差，實際

13、上就是間接控制齒厚偏差。公法線長度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系nrnsnsbnsFEEsin72. 0coscos0.72sinbnisninrnEEF五、圓柱齒輪的精度設(shè)計五、圓柱齒輪的精度設(shè)計1、齒輪精度設(shè)計方法及步驟（1）確定齒輪的精度等級 精度等級主要依據(jù)齒輪的用途、使用要求和工作條件等進行選擇。計算法主要用于精密傳動鏈設(shè)計，通過計算允許的轉(zhuǎn)角偏差大小，選擇適宜的精度等級。經(jīng)驗法是參考同類產(chǎn)品的齒輪精度，結(jié)合所設(shè)計齒輪的具體要求來確定精度等級。 表表7.30 各種機械采用的齒輪的精度等級各種機械采用的齒輪的精度等級應(yīng) 用 范 圍精度等級應(yīng) 用 范 圍精度等級測量齒輪35通用減速器68汽輪機

14、減速器36重型汽車、拖拉機69金屬切削機床38軋鋼機510航空發(fā)動機37起重機械610輕型汽車58礦山絞車810機車67農(nóng)業(yè)機械810齒輪精度設(shè)計方法及步驟齒輪精度設(shè)計方法及步驟（2）選擇檢驗項目GB/T10095.1-2008給出的偏差項目很多，齒輪質(zhì)量的檢驗項目主要是單向指標，即齒距偏差 (Fp、fpt、Fpk ) 、齒廓總偏差F、螺旋線總偏差F及齒厚極限偏差Esn等。其他參數(shù)不作為必檢項目，由供需雙方具體協(xié)商。齒輪精度設(shè)計方法及步驟齒輪精度設(shè)計方法及步驟GB/T10095.2-2008給出的徑向綜合偏差的精度等級，可選用與GB/T10095.1-2008中的要素偏差（如齒距、齒廓、螺旋線

15、等）相同或不同的精度等級。徑向綜合偏差僅適用于產(chǎn)品齒輪與測量齒輪的嚙合檢驗，而不適用于兩個產(chǎn)品齒輪嚙合的檢驗。表表7.28 推薦齒輪檢驗組推薦齒輪檢驗組檢驗組檢 驗 項 目適用等級測 量 儀 器1 Fp、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺2Fp與Fpk、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺3 Fp、fpt、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺4 Fi”、f i”、F、Esn69雙面嚙合測量儀，齒厚卡尺或公法線千分尺，齒向儀或?qū)С虄x5 Fr、fpt、F、Esn812擺差測定儀、齒距儀、齒

16、厚卡尺或公法線千分尺，齒向儀或?qū)С虄x6 Fi、f i、F、Esn36單嚙儀，齒向儀或?qū)С虄x，齒厚卡尺或公法線千分尺7 Fr、fpt、F、Esn1012擺差測量儀，齒距儀，齒向儀，尺厚卡尺或公法線千分尺2、齒輪精度設(shè)計應(yīng)用舉例、齒輪精度設(shè)計應(yīng)用舉例某減速器中輸出軸直齒圓柱齒輪，已知：模數(shù)m =2.75mm，齒數(shù)Z=82，與小齒輪嚙合中心距a =143mm，孔徑D =56mm，齒形角=20，齒寬B=63mm，輸出轉(zhuǎn)速n=805轉(zhuǎn)/分，軸承跨距L=110mm，齒輪材料為45號鋼，減速器箱體材料為鑄鐵，齒輪工作溫度55C，減速器箱體工作溫度為35C，小批量生產(chǎn)。試確定齒輪的精度等級，檢驗組，有關(guān)側(cè)隙的

17、指標，齒坯公差和表面粗糙度，并繪制齒輪工作圖。 解：(1) 確定齒輪的精度等級普通減速器傳動齒輪，由表7.30初步選定，齒輪的精度等級在68級。輸出軸轉(zhuǎn)速n2=805轉(zhuǎn)/分，齒輪的圓周速度為：查表7.31，齒輪的精度等級選擇7級。 smdnv/5 . 96010008058275. 214. 3601000(2) 選擇檢驗項目，確定公差選擇檢驗項目，確定公差(極限偏差極限偏差)參考表7.32，普通減速器齒輪，小批量生產(chǎn)，中等精度，無振動、噪音等特殊要求，擬選用第一檢驗組，即選擇檢驗項目Fp、F、F和Esn。查表7.16得，F(xiàn)p= 0.050mm；查表7.17得，F(xiàn)= 0.018mm；查表7.1

18、8得，F(xiàn)= 0.021mm。(3) 選擇最小側(cè)隙和齒厚偏差選擇最小側(cè)隙和齒厚偏差 齒輪中心距121432maZZmmnbnmaj03. 00005. 006. 032min20.060.0005 1430.03 2.750.1433mm最小間隙：按公式（7-13）計算（或查表7.28） 確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號.1齒輪的法向齒厚Sn：由公式（7-14）2 tan2.752 0 tan204.32022nnnSmxmm 齒厚上極限偏差：由公式（7-17）min0.1430.0762cos2cos20bnsnsnjEmm 確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號.2齒輪分度圓直徑d = mz = 2.7582 = 225.5 mm查表7.20得，F(xiàn)r = 0.040 mm查表7.29得，br = IT9 = 0.115 mm按公式（7-19）計算22222tan200.0400.1152tan200.089snrrTFbmm確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號.3齒厚下極限偏差：由公式（7-18）齒厚偏差為：