第7章 圓柱齒輪精度

1、第七章第七章 圓柱齒輪精度圓柱齒輪精度齒輪加工誤差來(lái)源：齒輪加工誤差來(lái)源： 1) 幾何偏心幾何偏心 幾何偏心產(chǎn)生的原因是由于加工時(shí)齒坯的幾何偏心產(chǎn)生的原因是由于加工時(shí)齒坯的基準(zhǔn)孔軸線與滾齒機(jī)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重基準(zhǔn)孔軸線與滾齒機(jī)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重合而引起的安裝偏心。合而引起的安裝偏心。 2) 運(yùn)動(dòng)偏心運(yùn)動(dòng)偏心 運(yùn)動(dòng)偏心是由于齒輪加工機(jī)床分度蝸輪本運(yùn)動(dòng)偏心是由于齒輪加工機(jī)床分度蝸輪本身的制造誤差以及安裝過(guò)程中分度蝸輪軸身的制造誤差以及安裝過(guò)程中分度蝸輪軸線與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重合引起的。線與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重合引起的。 3) 機(jī)床傳動(dòng)鏈周期誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈周期誤差 加工直齒輪時(shí)，傳動(dòng)鏈中分度機(jī)構(gòu)各元件

2、的加工直齒輪時(shí)，傳動(dòng)鏈中分度機(jī)構(gòu)各元件的誤差，尤其是分度蝸桿由于安裝偏心引起的誤差，尤其是分度蝸桿由于安裝偏心引起的徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)和和軸向竄動(dòng)軸向竄動(dòng)，將會(huì)造成蝸輪，將會(huì)造成蝸輪(齒坯齒坯)在一周范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)多次的變化，引起在一周范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)多次的變化，引起加工齒輪的齒距偏差和齒形偏差。加工齒輪的齒距偏差和齒形偏差。 4) 滾刀的制造和安裝誤差滾刀的制造和安裝誤差 滾刀本身在制造過(guò)程中所產(chǎn)生的齒距、齒形滾刀本身在制造過(guò)程中所產(chǎn)生的齒距、齒形等誤差，都會(huì)在作為刀具加工齒輪的過(guò)程中等誤差，都會(huì)在作為刀具加工齒輪的過(guò)程中被復(fù)映到被加工齒輪的每一個(gè)齒上，使被加被復(fù)映到被加工齒輪的每一個(gè)齒上，

3、使被加工齒輪產(chǎn)生齒距偏差和齒廓形狀偏差。工齒輪產(chǎn)生齒距偏差和齒廓形狀偏差。齒輪加工誤差分類(lèi)：齒輪加工誤差分類(lèi)：齒輪誤差按齒輪誤差按方向特征方向特征分為分為3 3類(lèi)：類(lèi)：1 1）徑向誤差）徑向誤差2 2）切向誤差）切向誤差3 3）軸向誤差）軸向誤差齒輪誤差按其齒輪誤差按其表現(xiàn)特征表現(xiàn)特征分為分為4 4類(lèi)：類(lèi)：1 1）齒廓誤差）齒廓誤差2 2）齒距誤差）齒距誤差3 3）齒向誤差）齒向誤差4 4）齒厚誤差）齒厚誤差齒輪誤差按其齒輪誤差按其周期或頻率特征周期或頻率特征分為分為2 2類(lèi)：類(lèi)：1 1）長(zhǎng)周期誤差（低頻）長(zhǎng)周期誤差（低頻) )2 2）短周期誤差）短周期誤差( (高頻）高頻）齒輪傳動(dòng)的使用要求

4、：齒輪傳動(dòng)的使用要求：1 1）傳遞運(yùn)動(dòng)）傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性2 2）傳遞運(yùn)動(dòng)）傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性平穩(wěn)性3 3）載荷分布的）載荷分布的均勻性均勻性4 4）齒側(cè)間隙齒側(cè)間隙1)1)分度齒輪傳分度齒輪傳動(dòng)、讀數(shù)齒輪動(dòng)、讀數(shù)齒輪傳動(dòng)，要求傳傳動(dòng)，要求傳遞運(yùn)動(dòng)遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確準(zhǔn)確。用途不同，四項(xiàng)要求就不同：用途不同，四項(xiàng)要求就不同：2)2)機(jī)床和汽車(chē)變機(jī)床和汽車(chē)變速箱中的變速齒速箱中的變速齒輪傳動(dòng)，要求傳輪傳動(dòng)，要求傳動(dòng)動(dòng)平穩(wěn)平穩(wěn)和載荷分和載荷分布均勻。以降低布均勻。以降低振動(dòng)和噪聲并保振動(dòng)和噪聲并保證承載能力。證承載能力。3)3)重型機(jī)械（軋重型機(jī)械（軋鋼機(jī)、礦山機(jī)械、鋼機(jī)、礦山機(jī)械、起重機(jī)械）中傳起重機(jī)械）中

5、傳遞動(dòng)力的低速重遞動(dòng)力的低速重載齒輪傳動(dòng)，要載齒輪傳動(dòng)，要求求載荷分布均勻載荷分布均勻，以保證承載能力。以保證承載能力。4)4)渦輪機(jī)中的高速重載齒輪傳動(dòng)，渦輪機(jī)中的高速重載齒輪傳動(dòng)，由于傳遞功率大，圓周速度高，由于傳遞功率大，圓周速度高，對(duì)前三項(xiàng)精度都有較高的要求。對(duì)前三項(xiàng)精度都有較高的要求。 齒輪副所要求的齒輪副所要求的側(cè)隙的大小側(cè)隙的大小，主要取決于齒輪副的工作條件。主要取決于齒輪副的工作條件。 重載、高速齒輪傳動(dòng)，由于重載、高速齒輪傳動(dòng)，由于受力、受熱變形較大，受力、受熱變形較大，側(cè)隙應(yīng)大側(cè)隙應(yīng)大些，以補(bǔ)償較大的變形和使?jié)櫥匝a(bǔ)償較大的變形和使?jié)櫥蜁惩?；油暢通?經(jīng)常正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)的

6、齒輪，為了經(jīng)常正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)的齒輪，為了減小回程誤差，應(yīng)適當(dāng)減小減小回程誤差，應(yīng)適當(dāng)減小側(cè)隙。側(cè)隙。 齒輪精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要是從齒輪精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要是從齒距齒距、齒形齒形和和齒向齒向等三個(gè)方面加以檢測(cè)，等三個(gè)方面加以檢測(cè)，必檢必檢的的基本參數(shù)有：基本參數(shù)有： a. a.單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距偏差 fpt b b. .齒距累積總偏差齒距累積總偏差 Fp c c. .齒廓總偏差齒廓總偏差 F d.d.螺旋線總偏差螺旋線總偏差 F7-1 7-1 圓柱齒輪圓柱齒輪同側(cè)齒面同側(cè)齒面的精度指標(biāo)及檢測(cè)的精度指標(biāo)及檢測(cè)一一. .單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距偏差fpt 指在端截面上，在接近齒高中部的一指在端截面上，在接近齒

7、高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，實(shí)際齒距個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，實(shí)際齒距 pt與理論齒距與理論齒距 pt 的代數(shù)差。的代數(shù)差。 單個(gè)齒距極限偏差用單個(gè)齒距極限偏差用fpt來(lái)評(píng)定齒輪來(lái)評(píng)定齒輪精度，反映齒輪在一個(gè)齒距角內(nèi)的角度變精度，反映齒輪在一個(gè)齒距角內(nèi)的角度變化誤差，它將影響齒輪傳動(dòng)的化誤差，它將影響齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。合格條件：合格條件： fPt fPt + fPt二二. .齒距齒距累積總偏差累積總偏差Fp 指在端截面上，在接近齒高中部的指在端截面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，任意兩個(gè)一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代同側(cè)齒面間的實(shí)

8、際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代數(shù)差中的數(shù)差中的最大幅度值最大幅度值。它將影響齒輪傳。它將影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確性。26N123456789A252326241919221920B22C+3+1+4+233032D+3+4+8+10+7+4+4+11N101112131415161718A182321192124252721B22C4+1131+2+3+51D5458974+10示例示例齒距偏差的計(jì)算方法齒距偏差的計(jì)算方法N 齒距號(hào) N=18A 用齒距比較儀測(cè)得的每個(gè)齒的齒距讀數(shù)值（單位：m）B 所有測(cè)得的齒距偏差A(yù)值的算術(shù)平均值。181iiA181B= =22C 各齒的實(shí)際齒距偏差，即等

9、于A的各個(gè)數(shù)值與算術(shù)平均值B之差。iiiBACD 各齒的齒距累積偏差，等于齒距偏差的代數(shù)相加減（即C值的累加值）N1iiiCD27N123456789A252326241919221920B22C+3+1+4+233032D+3+4+8+10+7+4+4+11N101112131415161718A182321192124252721B22C4+1131+2+3+51D5458974+10齒距偏差的計(jì)算方法齒距偏差的計(jì)算方法由C欄數(shù)據(jù)可知單個(gè)齒距偏差f pti的最大值f ptmax = +5=f pt，即為單個(gè)齒距偏差，在第17齒處。 三三. .齒廓齒廓總偏差總偏差F 指在齒輪的端平面上，其計(jì)

10、值范指在齒輪的端平面上，其計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓曲線的兩條設(shè)計(jì)圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓曲線的兩條設(shè)計(jì)齒廓曲線間的法向距離。影響齒輪傳齒廓曲線間的法向距離。影響齒輪傳動(dòng)動(dòng)平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。合格條件：合格條件： F F齒頂圓齒頂圓實(shí)際齒形實(shí)際齒形設(shè)計(jì)齒形設(shè)計(jì)齒形齒根圓齒根圓嚙合起始圓嚙合起始圓嚙合終止圓嚙合終止圓四四.螺旋線總偏差螺旋線總偏差F 指在齒寬工作部分范圍內(nèi)，包容指在齒寬工作部分范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的端實(shí)際螺旋線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的端面距離。影響齒輪面距離。影響齒輪載荷分布均勻性載荷分布均勻性。合格條件：合格條件： F F 設(shè)計(jì)螺旋線設(shè)計(jì)螺旋線 實(shí)際螺旋線實(shí)際螺旋線 齒輪嚙

11、合時(shí)，理論狀態(tài)為全齒寬嚙合，齒輪嚙合時(shí)，理論狀態(tài)為全齒寬嚙合，嚙合斑痕占全齒寬。嚙合斑痕占全齒寬。37五、標(biāo)準(zhǔn)公差值的計(jì)算五、標(biāo)準(zhǔn)公差值的計(jì)算 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10095.1規(guī)定齒距累規(guī)定齒距累積總偏差、單個(gè)齒距偏差、齒廓總偏差和積總偏差、單個(gè)齒距偏差、齒廓總偏差和螺旋線總偏差為螺旋線總偏差為13個(gè)精度等級(jí)，記為個(gè)精度等級(jí)，記為0，1，2，12，其中，其中0級(jí)是最高的精度等級(jí)，級(jí)是最高的精度等級(jí)，依次降低，依次降低，12級(jí)的精度最低。兩相鄰精度級(jí)的精度最低。兩相鄰精度等級(jí)的公比等于等級(jí)的公比等于 ，以，以5級(jí)精度的極限偏級(jí)精度的極限偏差或公差值為基本值，乘以差或公差值為基本值，乘以

12、為精度低一為精度低一級(jí)允許值，除以級(jí)允許值，除以 為精度高一級(jí)允許值。為精度高一級(jí)允許值。22238國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10095.1規(guī)定參數(shù)的分段規(guī)定參數(shù)的分段和限定范圍（單位：和限定范圍（單位：mm）分度圓直徑分度圓直徑d5/20/50/125/280/560/1000/1600/2500/4000/6000/8000/10000 模數(shù)模數(shù)(法向模數(shù)法向模數(shù))mn0.5/2/3.5/5/6/10/16/25/40/70 齒寬齒寬b4/10/20/40/80/160/250/400/650/100 齒輪在加工時(shí)存在齒坯在機(jī)床上的定齒輪在加工時(shí)存在齒坯在機(jī)床上的定位誤差、刀具的徑向圓跳動(dòng)

13、，以及齒坯軸位誤差、刀具的徑向圓跳動(dòng)，以及齒坯軸與刀具軸位置做周期性變化，必將產(chǎn)生齒與刀具軸位置做周期性變化，必將產(chǎn)生齒輪的輪的徑向加工誤差徑向加工誤差。 齒輪徑向綜合偏差的精度指標(biāo)有齒輪徑向綜合偏差的精度指標(biāo)有徑向徑向綜合總偏差綜合總偏差Fi、一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi和和徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)Fr。7-2 7-2 圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指標(biāo)及檢測(cè)標(biāo)及檢測(cè)一一. .徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi 指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時(shí)，指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右面同時(shí)與檢測(cè)齒輪接觸，產(chǎn)品齒輪的左右面同時(shí)與檢測(cè)齒輪接觸，轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí)出現(xiàn)的雙嚙中心

14、距最大值與轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí)出現(xiàn)的雙嚙中心距最大值與最小值之差。影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的最小值之差。影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確準(zhǔn)確性。性。 合格條件：合格條件： Fi Fi被測(cè)齒輪被測(cè)齒輪測(cè)量齒輪測(cè)量齒輪指示表指示表記錄器記錄器maxa mina a 二二. .一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi 指產(chǎn)品齒輪嚙合一周時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距指產(chǎn)品齒輪嚙合一周時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距角內(nèi)（角內(nèi)（360/z）出現(xiàn)的雙嚙中心距最大變化）出現(xiàn)的雙嚙中心距最大變化量。影響齒輪傳動(dòng)量。影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。 合格條件：合格條件： fi fimaxa mina a 三三. .徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)Fr 指測(cè)頭依次置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，測(cè)頭指測(cè)頭

15、依次置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，測(cè)頭相對(duì)于齒輪基準(zhǔn)軸線的最大與最小徑向距相對(duì)于齒輪基準(zhǔn)軸線的最大與最小徑向距離之差。離之差。 相當(dāng)于相當(dāng)于Fi。 影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確性。 合格條件：合格條件： Fr Fr一一. .齒輪副齒輪副最小側(cè)隙最小側(cè)隙 jbnmin 指兩個(gè)相配的齒輪工作齒面接觸時(shí)，在指兩個(gè)相配的齒輪工作齒面接觸時(shí)，在兩個(gè)非工作齒面之間所形成的間隙。兩個(gè)非工作齒面之間所形成的間隙。7-3 7-3 齒輪的側(cè)隙和接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)齒輪的側(cè)隙和接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)側(cè)隙的作用：側(cè)隙的作用： a. 儲(chǔ)存潤(rùn)滑油儲(chǔ)存潤(rùn)滑油 b. 補(bǔ)償熱變形。補(bǔ)償熱變形。 c.補(bǔ)償裝配誤差和制造誤差。補(bǔ)償裝配誤

16、差和制造誤差。 計(jì)算公式：計(jì)算公式：)(03. 00005. 006. 0(32minmmmajnbn式中式中 ：a 為齒輪中心距為齒輪中心距 mn為法向模數(shù)為法向模數(shù)二二. .齒厚的齒厚的評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo) 側(cè)隙的大小取決于齒輪安裝的中心距側(cè)隙的大小取決于齒輪安裝的中心距和齒厚的大小。和齒厚的大小。 在制造齒輪時(shí)，主要控制齒厚的減薄在制造齒輪時(shí)，主要控制齒厚的減薄量來(lái)保證適當(dāng)?shù)膫?cè)隙。量來(lái)保證適當(dāng)?shù)膫?cè)隙。 齒厚：齒厚：指在分度圓柱上法向平面的齒指在分度圓柱上法向平面的齒的厚度。公稱(chēng)齒厚的厚度。公稱(chēng)齒厚 Sn 為弧長(zhǎng)，實(shí)際測(cè)量分為弧長(zhǎng)，實(shí)際測(cè)量分度圓弦齒厚。最大齒厚極限度圓弦齒厚。最大齒厚極限Sn

17、s，最小齒厚，最小齒厚極限極限Sni，實(shí)際齒厚，實(shí)際齒厚 Sna 在兩者之間為合格。在兩者之間為合格。 齒厚偏差齒厚偏差Esn ：實(shí)際齒厚：實(shí)際齒厚 Sna 與公稱(chēng)與公稱(chēng)齒厚齒厚Sn 之差。之差。 Esn = Sna- Sn 齒厚偏差應(yīng)在齒厚上、下極限偏差齒厚偏差應(yīng)在齒厚上、下極限偏差之間。之間。 合格條件：合格條件：Esni Esn EsnsSn實(shí)際hc分度圓弦齒高分度圓弦齒高h(yuǎn)c分度圓弦齒厚分度圓弦齒厚Snc 齒輪卡尺齒輪卡尺57齒厚上偏差和齒厚下偏差的計(jì)算：齒厚上偏差和齒厚下偏差的計(jì)算：1、齒厚上偏差的計(jì)算、齒厚上偏差的計(jì)算snsE= )cos2/()(tannnbnminnjjf2、齒

18、厚下偏差的計(jì)算、齒厚下偏差的計(jì)算 snsnssniTEE2r2rsntan2bFT3、分度圓弦齒高公稱(chēng)值與弦齒厚公稱(chēng)值)2tan4cos(1 21nczxzmh)2tan4sin(nnczxzmSsnssniEEncS齒厚的合格條件：齒厚的合格條件：snsESSESncncsninc實(shí)際三三. .公法線長(zhǎng)度公法線長(zhǎng)度偏差偏差 齒厚偏差還可以通過(guò)測(cè)量公法線長(zhǎng)度偏差齒厚偏差還可以通過(guò)測(cè)量公法線長(zhǎng)度偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)實(shí)現(xiàn)。 公法線長(zhǎng)度公法線長(zhǎng)度Wk： 齒輪上齒輪上 k 個(gè)輪齒的兩端異向齒廓間所包含個(gè)輪齒的兩端異向齒廓間所包含的一段基圓圓弧，即的一段基圓圓弧，即基圓切線段的長(zhǎng)度基圓切線段的長(zhǎng)度。 公法線長(zhǎng)

19、度偏差公法線長(zhǎng)度偏差 Ew： 實(shí)際公法線長(zhǎng)度實(shí)際公法線長(zhǎng)度 Wa 與公稱(chēng)公法線長(zhǎng)與公稱(chēng)公法線長(zhǎng)度度Wk 之差。之差。 Ew = Wa Wk合格條件：合格條件： Ebni Ew Ebns所跨齒數(shù)所跨齒數(shù)k按按 = + 0.5 計(jì)算，再圓整到計(jì)算，再圓整到最近的整數(shù)最近的整數(shù)。 k9zntinvinvzz 式中：假想齒數(shù)式中：假想齒數(shù)61 公法線的公稱(chēng)長(zhǎng)度為：公法線的公稱(chēng)長(zhǎng)度為： )5 . 0(cosnnnkinvzkmW公法線長(zhǎng)度的上、下偏差為：公法線長(zhǎng)度的上、下偏差為： nsnsbnscosEEnsnibnicosEEiW實(shí)際公法線長(zhǎng)度實(shí)際公法線長(zhǎng)度的合格條件為：的合格條件為： bnskibn

20、ikEWWEWsbnbniEEW四四. .齒輪的接觸斑點(diǎn)齒輪的接觸斑點(diǎn) 加工好的一對(duì)齒輪裝在內(nèi)或者裝在配加工好的一對(duì)齒輪裝在內(nèi)或者裝在配對(duì)嚙合試驗(yàn)臺(tái)上，在輕微受載下，運(yùn)轉(zhuǎn)后對(duì)嚙合試驗(yàn)臺(tái)上，在輕微受載下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面的接觸痕跡。齒面的接觸痕跡。有效齒寬有效齒寬b有效齒高有效齒高h(yuǎn)hc1hc2bc1bc2 接觸斑點(diǎn)用沿接觸斑點(diǎn)用沿齒高方向齒高方向和沿和沿齒寬方向齒寬方向的的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。來(lái)表示。 可以評(píng)價(jià)齒輪的載荷分布情況，可用可以評(píng)價(jià)齒輪的載荷分布情況，可用其代替其代替 F。一一. .齒輪坯精度齒輪坯精度 指在輪齒加工前供制造齒輪的工件指在輪齒加工前供制造齒輪的工件。 齒輪坯基準(zhǔn)表面的精度對(duì)

21、齒輪的加工齒輪坯基準(zhǔn)表面的精度對(duì)齒輪的加工精度和安裝精度影響很大。精度和安裝精度影響很大。 用控制齒輪坯精度來(lái)保證和提高齒輪用控制齒輪坯精度來(lái)保證和提高齒輪的加工精度是一項(xiàng)有效的技術(shù)措施。的加工精度是一項(xiàng)有效的技術(shù)措施。7-4 7-4 齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線 平行度的精度平行度的精度 齒輪坯主要分兩種形式：齒輪坯主要分兩種形式：1.齒輪軸齒輪軸2.帶孔盤(pán)形齒輪帶孔盤(pán)形齒輪1.齒輪軸齒輪軸 a.兩個(gè)軸頸直徑尺寸公差，通常按相兩個(gè)軸頸直徑尺寸公差，通常按相配滾動(dòng)軸承的要求確定；配滾動(dòng)軸承的要求確定； b.兩個(gè)軸頸分別對(duì)齒輪基準(zhǔn)軸線的徑兩個(gè)軸頸分別對(duì)齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓

22、跳動(dòng)公差：向圓跳動(dòng)公差： tr = 0.3FP c.齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測(cè)量齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測(cè)量齒厚的基準(zhǔn)、不作測(cè)量齒厚的基準(zhǔn)）；齒厚的基準(zhǔn)、不作測(cè)量齒厚的基準(zhǔn)）； d.齒頂圓柱面作測(cè)量齒厚的基準(zhǔn)時(shí)，對(duì)齒頂圓柱面作測(cè)量齒厚的基準(zhǔn)時(shí)，對(duì)齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動(dòng)公差：齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動(dòng)公差：tr = 0.3FP 2.帶孔盤(pán)形齒輪帶孔盤(pán)形齒輪 a. 基準(zhǔn)孔直徑基準(zhǔn)孔直徑尺寸公差；尺寸公差； b. 基準(zhǔn)端面對(duì)基準(zhǔn)端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的軸向圓基準(zhǔn)軸線的軸向圓跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差 tt = 0.2（Dd /b）F ；tt c. 齒頂圓柱面齒頂圓柱面直徑尺寸公差；直徑尺寸公差； d.齒頂圓柱面對(duì)

23、齒頂圓柱面對(duì)齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動(dòng)公差圓跳動(dòng)公差 tr = 0.3FP；tr 基準(zhǔn)面與安裝面的形狀公差（摘自基準(zhǔn)面與安裝面的形狀公差（摘自GB/Z18620.3-2008）確定軸線的基準(zhǔn)面確定軸線的基準(zhǔn)面公公 差差 項(xiàng)項(xiàng) 目目圓圓 度度圓圓 柱柱 度度平平 面面 度度基準(zhǔn)為兩個(gè)短圓柱基準(zhǔn)為兩個(gè)短圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準(zhǔn)為一個(gè)長(zhǎng)圓柱基準(zhǔn)為一個(gè)長(zhǎng)圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準(zhǔn)為一個(gè)短圓柱基準(zhǔn)為一個(gè)短圓柱和一個(gè)端面和一個(gè)端面0.06FP 0.

24、06(Dd / b) F 安裝面的跳動(dòng)公差（摘自安裝面的跳動(dòng)公差（摘自GB/Z18620.3-2008）確定軸線的基準(zhǔn)面確定軸線的基準(zhǔn)面跳跳 動(dòng)動(dòng) 公公 差差徑徑 向向端端 面面僅為圓柱或錐形基準(zhǔn)面僅為圓柱或錐形基準(zhǔn)面0.15(L/b)F或或0.3 FP取兩者中之大值取兩者中之大值 基準(zhǔn)面為一個(gè)短圓柱基準(zhǔn)面為一個(gè)短圓柱和一個(gè)端面和一個(gè)端面0.3 FP0.2(Dd / b) F表表7-9 齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差齒輪精度齒輪精度等級(jí)等級(jí)123456789101112孔尺寸公孔尺寸公差差I(lǐng)T4IT4IT4 IT5 IT5 IT6IT7IT8IT9軸尺寸公軸尺寸公差差I(lǐng)T4IT4IT4 IT4 IT

25、5 IT5IT6IT7IT8齒頂圓直齒頂圓直徑徑IT6IT6IT7 IT7 IT7 IT8IT8IT9IT11 a. 當(dāng)齒輪的檢測(cè)參數(shù)精度等級(jí)不同時(shí)，當(dāng)齒輪的檢測(cè)參數(shù)精度等級(jí)不同時(shí)， 按其中的最高精度等級(jí)確定齒坯公差；按其中的最高精度等級(jí)確定齒坯公差； b. 當(dāng)齒頂圓不作測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，其尺寸公當(dāng)齒頂圓不作測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，其尺寸公差按差按IT11給定，但不得大于給定，但不得大于0.1mn。二二. .齒輪中心距精度齒輪中心距精度 用齒輪用齒輪中心距允許偏差中心距允許偏差來(lái)評(píng)價(jià)。來(lái)評(píng)價(jià)。 中心距允許偏差中心距允許偏差在公稱(chēng)中心距的基礎(chǔ)在公稱(chēng)中心距的基礎(chǔ)上，考慮了最小側(cè)隙、兩齒輪嚙合頂隙上，考慮了最小側(cè)隙、

26、兩齒輪嚙合頂隙和其相嚙合的非漸開(kāi)線齒廓齒根部分的和其相嚙合的非漸開(kāi)線齒廓齒根部分的干涉。干涉。圖紙上中心矩標(biāo)注：圖紙上中心矩標(biāo)注：a faa設(shè)計(jì)中心矩設(shè)計(jì)中心矩fa中心矩極限偏差中心矩極限偏差三三. .齒輪軸線平行度公差齒輪軸線平行度公差 齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙合的螺旋線偏差，導(dǎo)致承載能力的下降。合的螺旋線偏差，導(dǎo)致承載能力的下降。 軸線平面內(nèi)平行度公差軸線平面內(nèi)平行度公差 的推薦最大值為的推薦最大值為 ffFbLf2)/( 公共平面是用兩軸承跨距中較公共平面是用兩軸承跨距中較長(zhǎng)的一個(gè)長(zhǎng)的一個(gè)L和另一根軸上的一個(gè)軸和另一根軸上的一個(gè)軸承來(lái)確定的。如果兩個(gè)軸

27、承的跨距承來(lái)確定的。如果兩個(gè)軸承的跨距相同，則用小齒輪軸的跨距為基準(zhǔn)相同，則用小齒輪軸的跨距為基準(zhǔn)和大齒輪軸的一個(gè)軸承來(lái)確定。和大齒輪軸的一個(gè)軸承來(lái)確定。 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 的推薦最大值為的推薦最大值為 fFbLf)/(5 . 0四四. .齒輪表面粗糙度的確定齒輪表面粗糙度的確定 輪齒表面的粗糙度將對(duì)輪齒的傳動(dòng)精度輪齒表面的粗糙度將對(duì)輪齒的傳動(dòng)精度（噪聲、振動(dòng)）、表面承載能力（表面點(diǎn)（噪聲、振動(dòng)）、表面承載能力（表面點(diǎn)蝕、膠合和磨損）以及彎曲強(qiáng)度（齒根過(guò)蝕、膠合和磨損）以及彎曲強(qiáng)度（齒根過(guò)渡曲面狀況）產(chǎn)生影響。渡曲面狀況）產(chǎn)生影響。 國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)GB/Z 18620.4 分別推

28、薦了算術(shù)平分別推薦了算術(shù)平均偏差均偏差 Ra 和輪廓最大高度和輪廓最大高度 Rz 的極限值。的極限值。 輪齒表面粗糙度標(biāo)注在齒輪的輪齒表面粗糙度標(biāo)注在齒輪的分度圓分度圓上。上。 算術(shù)平均偏差算術(shù)平均偏差Ra的推薦值（摘自的推薦值（摘自GB/Z 18620.4-2008） 等等 級(jí)級(jí) Ra（單位：（單位：m）模模 數(shù)數(shù) （單位：（單位： mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)包括：圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)包括： a. 選擇齒輪的精度等級(jí)；選擇齒輪的精度等級(jí)； b. 選擇齒輪的檢驗(yàn)項(xiàng)目；選擇齒

29、輪的檢驗(yàn)項(xiàng)目； c. 選擇齒坯的尺寸公差、幾何公差和選擇齒坯的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度；表面粗糙度；7-5 7-5 圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)一一. .齒輪精度等級(jí)的標(biāo)注齒輪精度等級(jí)的標(biāo)注 當(dāng)齒輪所有檢測(cè)項(xiàng)目的公差等級(jí)相同當(dāng)齒輪所有檢測(cè)項(xiàng)目的公差等級(jí)相同時(shí)，可標(biāo)注齒輪精度等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。時(shí)，可標(biāo)注齒輪精度等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。 例如：例如： 7 GB/T 10095.1； 8 GB/T 10095.2； 9 GB/T 10095.12。 當(dāng)齒輪檢測(cè)項(xiàng)目的公差等級(jí)不同時(shí)，當(dāng)齒輪檢測(cè)項(xiàng)目的公差等級(jí)不同時(shí)，圖樣上可按齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)圖樣上可按齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性、齒輪傳、齒輪傳動(dòng)動(dòng)平穩(wěn)性平穩(wěn)性

30、和輪齒和輪齒載荷分布均勻性載荷分布均勻性的順序分的順序分別標(biāo)注它們的精度等級(jí)及帶括號(hào)的對(duì)應(yīng)公別標(biāo)注它們的精度等級(jí)及帶括號(hào)的對(duì)應(yīng)公差、極限偏差符號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。差、極限偏差符號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。 例如：例如： 8（ Fp、fpt、 F）7（ F）GB/T 10095.1；二二. .齒輪精度等級(jí)的選擇齒輪精度等級(jí)的選擇 表表7-12 齒輪精度等級(jí)的應(yīng)用范圍齒輪精度等級(jí)的應(yīng)用范圍產(chǎn)品類(lèi)型產(chǎn)品類(lèi)型精度精度等級(jí)等級(jí)產(chǎn)品類(lèi)型產(chǎn)品類(lèi)型精度精度等級(jí)等級(jí)產(chǎn)品類(lèi)型產(chǎn)品類(lèi)型精度精度等級(jí)等級(jí)產(chǎn)品類(lèi)型產(chǎn)品類(lèi)型精度精度等級(jí)等級(jí)測(cè)量齒輪測(cè)量齒輪24汽車(chē)底盤(pán)汽車(chē)底盤(pán)58拖拉機(jī)拖拉機(jī)69礦用絞車(chē)礦用絞車(chē)810金屬切削金屬切削機(jī)床機(jī)床38通

31、用減速通用減速器器69航空發(fā)動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)48起重機(jī)械起重機(jī)械710內(nèi)燃機(jī)車(chē)內(nèi)燃機(jī)車(chē)67載重汽車(chē)載重汽車(chē)69輕型汽車(chē)輕型汽車(chē)58農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械811 表表7-13 齒輪精度等級(jí)的適用范圍齒輪精度等級(jí)的適用范圍精精 度度等等 級(jí)級(jí)圓周速度圓周速度m/s齒面的終加工齒面的終加工工工 作作 條條 件件直齒直齒斜齒斜齒5 級(jí)級(jí)到到20到到44 精密磨齒精密磨齒;精密滾齒精密滾齒,進(jìn)而擠齒或剃齒的齒進(jìn)而擠齒或剃齒的齒輪輪 精密分度機(jī)構(gòu)中或要求極平穩(wěn)且精密分度機(jī)構(gòu)中或要求極平穩(wěn)且無(wú)噪聲的高速工作的齒輪傳動(dòng)無(wú)噪聲的高速工作的齒輪傳動(dòng);精精密機(jī)構(gòu)用齒輪密機(jī)構(gòu)用齒輪;渦輪機(jī)齒輪渦輪機(jī)齒輪;檢測(cè)檢測(cè)8級(jí)級(jí)和和9

32、級(jí)齒輪用測(cè)量齒輪級(jí)齒輪用測(cè)量齒輪6 級(jí)級(jí)到到16到到30磨齒或剃齒磨齒或剃齒 要求最高效率且無(wú)噪聲的高速下要求最高效率且無(wú)噪聲的高速下平穩(wěn)工作的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或分度機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)工作的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng);特別重要的航空、汽車(chē)特別重要的航空、汽車(chē)齒輪齒輪;讀數(shù)裝置用特別精密傳動(dòng)的讀數(shù)裝置用特別精密傳動(dòng)的齒輪齒輪7 級(jí)級(jí)到到10到到15 用精確刀具加工的不用精確刀具加工的不淬火齒輪淬火齒輪;對(duì)于淬火齒對(duì)于淬火齒輪必須精整加工輪必須精整加工(磨齒、磨齒、擠齒、珩齒等擠齒、珩齒等) 增速和減速用齒輪傳動(dòng)增速和減速用齒輪傳動(dòng);金屬切削金屬切削機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)用齒輪機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)用齒輪;減速器用齒減速器

33、用齒輪輪;航空、汽車(chē)用齒輪；讀數(shù)裝置航空、汽車(chē)用齒輪；讀數(shù)裝置用齒輪用齒輪8 級(jí)級(jí)到到5到到10 必要時(shí)精整加工必要時(shí)精整加工 一般機(jī)械制造用齒輪一般機(jī)械制造用齒輪;機(jī)床傳動(dòng)齒機(jī)床傳動(dòng)齒輪輪;飛機(jī)、汽車(chē)制造業(yè)中的不重要飛機(jī)、汽車(chē)制造業(yè)中的不重要齒輪齒輪;起重機(jī)構(gòu)用齒輪起重機(jī)構(gòu)用齒輪;農(nóng)業(yè)機(jī)械中農(nóng)業(yè)機(jī)械中的重要齒輪的重要齒輪;通用減速器齒輪通用減速器齒輪9 級(jí)級(jí)到到2到到4 無(wú)須精整加工無(wú)須精整加工 用于其它齒輪用于其它齒輪三三. .齒輪精度設(shè)計(jì)示例齒輪精度設(shè)計(jì)示例1.帶孔齒輪精度設(shè)計(jì)示例帶孔齒輪精度設(shè)計(jì)示例 已知：兩斜齒輪已知：兩斜齒輪Z1=27，Z2=103，法面模數(shù)，法面模數(shù)mn =2.5

34、mm，法面壓力角，法面壓力角 n=20，軸承間跨，軸承間跨距距L=150 mm，分度圓螺旋角，分度圓螺旋角=144211，分度圓直徑分度圓直徑 d1=69.784mm, d2=266.215mm，齒寬齒寬b2=64mm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n2=379r/min，齒輪內(nèi)孔，齒輪內(nèi)孔直徑直徑d=56mm，大齒輪齒面硬度為，大齒輪齒面硬度為200HBS，齒輪材料為齒輪材料為45號(hào)鋼正火處理。號(hào)鋼正火處理。 1）齒輪的精度設(shè)計(jì)）齒輪的精度設(shè)計(jì) a. 選取齒輪精度等級(jí)選取齒輪精度等級(jí) 求大齒輪的圓周速度求大齒輪的圓周速度 根據(jù)根據(jù)表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)選取齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性傳動(dòng)平穩(wěn)性和載

35、荷分布均勻性精度等級(jí)都確性傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級(jí)都為為8級(jí)級(jí) 。smDnv/1028. 510006037926614. 310006022 b. 選擇齒輪精度檢測(cè)指標(biāo)選擇齒輪精度檢測(cè)指標(biāo) 單個(gè)齒距偏差的極限偏差單個(gè)齒距偏差的極限偏差 fpt 、齒距累積、齒距累積總公差總公差 Fp、齒廓總公差、齒廓總公差 F和螺旋線總公差和螺旋線總公差 F以及公法線長(zhǎng)度極限偏差以及公法線長(zhǎng)度極限偏差 Wk 、Ews、Ewi。 查齒輪公差查齒輪公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得： fpt =18m， Fp =70m， F=25m， F=29m。 c. 計(jì)算齒厚極限偏差計(jì)算齒厚極限偏差 0.

36、124mm )cos200.062)/(2(0.15tan200.0315 )cos2/()(tannnbnminnjjfEsns 0.250mm snsnssniTEE d. 公法線長(zhǎng)度計(jì)算公法線長(zhǎng)度計(jì)算 公稱(chēng)長(zhǎng)度公稱(chēng)長(zhǎng)度Wk 96.219mm invz0.5)(kcosnnnkmWmmEEnsnsws117. 0 20cos124. 0cosmmEEnsniwi235. 0 20cos250. 0cos 2）齒坯的精度設(shè)計(jì)）齒坯的精度設(shè)計(jì) a. 尺寸公差設(shè)計(jì)（尺寸公差設(shè)計(jì)（查表查表7-9） 測(cè)量公法線檢驗(yàn)側(cè)隙，齒頂圓不作為測(cè)量基測(cè)量公法線檢驗(yàn)側(cè)隙，齒頂圓不作為測(cè)量基準(zhǔn)，取尺寸公差帶代號(hào)為準(zhǔn)

37、，取尺寸公差帶代號(hào)為271.215h11，不滿(mǎn)足，不滿(mǎn)足小于小于0.1mn，故選擇，故選擇 ；齒輪內(nèi)孔為；齒輪內(nèi)孔為安裝基準(zhǔn)面，取為安裝基準(zhǔn)面，取為56H7；平鍵槽按平鍵聯(lián)結(jié)；平鍵槽按平鍵聯(lián)結(jié)公差標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，取正常聯(lián)結(jié)，輪轂鍵槽寬度為公差標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，取正常聯(lián)結(jié)，輪轂鍵槽寬度為16JS9，槽深為：，槽深為：0 25. 0215.2710.200 0.200 0.200 23 .60)3 . 456()(td b. 幾何公差設(shè)計(jì)（幾何公差設(shè)計(jì)（查表查表7-7、表、表7-8） 內(nèi)孔圓柱度公差取內(nèi)孔圓柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F =3m兩者之中的小值；兩者之中的小值； 齒

38、輪兩端面為軸向定位基準(zhǔn)，標(biāo)注軸向圓齒輪兩端面為軸向定位基準(zhǔn)，標(biāo)注軸向圓跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差 tt = 0.2（Dd / b）F = 0.2259.9656429=23.559m；圓整后取為：圓整后取為：tt = 22m = 0.022mm 鍵寬中心面按平鍵聯(lián)結(jié)公差標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注對(duì)稱(chēng)度鍵寬中心面按平鍵聯(lián)結(jié)公差標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注對(duì)稱(chēng)度公差，以鍵寬為主參數(shù)查公差，以鍵寬為主參數(shù)查附表附表3-4，取，取 8 級(jí)或級(jí)或 9 級(jí)，本例取級(jí)，本例取 9 級(jí)為級(jí)為 40m。 c. 表面粗糙度設(shè)計(jì)表面粗糙度設(shè)計(jì) 因齒面硬度小于因齒面硬度小于350HBS為軟齒面，查為軟齒面，查表表7-11齒面取為齒面取為 Ra=6.3m； 齒頂圓按

39、齒頂圓按附表附表7-5選取選取 Ra=6.3m； c. 表面粗糙度設(shè)計(jì)（表面粗糙度設(shè)計(jì)（附表附表7-5） 內(nèi)孔安裝定位需磨削取內(nèi)孔安裝定位需磨削取 Ra=1.6m； 齒輪軸向兩個(gè)定位的端面取齒輪軸向兩個(gè)定位的端面取 Ra=3.2m； 鍵寬側(cè)面取常用值鍵寬側(cè)面取常用值 Ra=3.2m； 鍵槽底面取常用值鍵槽底面取常用值 Ra=6.3m； 其余取其余取 Ra=12.5m。 帶孔齒輪精度設(shè)計(jì)實(shí)例帶孔齒輪精度設(shè)計(jì)實(shí)例2.2.齒輪軸齒輪軸精度設(shè)計(jì)示例精度設(shè)計(jì)示例 已知：兩直齒輪已知：兩直齒輪Z1=32，Z2=89，m=3mm，分度圓壓力角，分度圓壓力角=20，軸承間跨，軸承間跨距距L=130 mm，齒寬

40、，齒寬b1=80mm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n1=325r/min，小齒輪齒面硬度為，小齒輪齒面硬度為235HBS，齒輪材料為齒輪材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，為大批量生產(chǎn)。號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，為大批量生產(chǎn)。 1）小齒輪軸的精度設(shè)計(jì)）小齒輪軸的精度設(shè)計(jì) a. 選取齒輪精度等級(jí)選取齒輪精度等級(jí) 計(jì)算小齒輪的圓周速度計(jì)算小齒輪的圓周速度 根據(jù)根據(jù)表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)選取齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級(jí)都確性傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級(jí)都為為9級(jí)級(jí) 。smDnv/236 . 11000603259614. 310006011 b. 選擇齒輪精度檢測(cè)指標(biāo)（選擇齒輪精度檢測(cè)指標(biāo)（測(cè)量效率要高測(cè)量效率要高） 一齒徑向綜合公差一齒徑向綜合公差 fi； 齒輪徑向綜合總公差齒輪徑向綜合總公差 Fi； 齒面接觸斑點(diǎn)；齒面接觸斑點(diǎn)； 公法線