哈工大互換性課件15第7章 圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)及檢測(cè)03

1、1 齒輪精度課前復(fù)習(xí)齒輪精度課前復(fù)習(xí)Review of Gear Precision評(píng)定評(píng)定齒輪精度齒輪精度的的必檢參數(shù)必檢參數(shù)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性：PP, kFF傳動(dòng)平穩(wěn)性傳動(dòng)平穩(wěn)性：Pt, fF載荷分布均勻性載荷分布均勻性：F齒輪側(cè)隙齒輪側(cè)隙：snbn EE或?qū)W會(huì)查學(xué)會(huì)查表表7-27-10 求取各個(gè)參數(shù)的求取各個(gè)參數(shù)的GB/T 數(shù)值數(shù)值要求：要求：掌握掌握齒輪精度必檢參數(shù)齒輪精度必檢參數(shù)的的名稱代號(hào)名稱代號(hào)及其及其含義含義21) 精度等級(jí)精度等級(jí): 0、 1、2、 68 、11、12 齒輪精度課前復(fù)習(xí)齒輪精度課前復(fù)習(xí) (a)當(dāng)所有當(dāng)所有精度等級(jí)相同精度等級(jí)相同時(shí)時(shí)，只標(biāo)，只標(biāo)等級(jí)等

2、級(jí)和和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：如如 : 7 GB/T 10095.11GB/T10095. 6 7 PtPFFfF）、（如按按準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性平穩(wěn)性和和載荷分布均勻性載荷分布均勻性的順序標(biāo)注的順序標(biāo)注:(b)當(dāng)各個(gè)當(dāng)各個(gè)精度等級(jí)不同精度等級(jí)不同時(shí)時(shí)，精度等級(jí)、偏差代號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)精度等級(jí)、偏差代號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)2) 圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注: snssninEESbnsbniwEEk側(cè)隙的標(biāo)注側(cè)隙的標(biāo)注:對(duì)對(duì)大模數(shù)齒輪大模數(shù)齒輪 對(duì)對(duì)中小模數(shù)齒輪中小模數(shù)齒輪32.2.未注幾何公差按未注幾何公差按 GB/T 1184-KGB/T 1184-K齒輪精度課前復(fù)習(xí)齒輪精度課前復(fù)習(xí)Review of Gear Precisio

3、n Design47.5 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) Involute Cylindrical Gear Precision Design設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容(1) 精度等級(jí)精度等級(jí)Precison Grade(2)齒厚及公法線偏差齒厚及公法線偏差Tooth Thickness Deviation (3) 齒坯精度齒坯精度Gear Blank Precision(4) 齒輪副精度齒輪副精度Gear Pair Precision5 類比法類比法按齒輪的按齒輪的用途用途(表表7-11)和和工作條件、速度工作條件、速度(表表7-12) 選出選出平穩(wěn)性精度等級(jí)平穩(wěn)性精度等級(jí), ,然后確定

4、然后確定運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度和和接觸精接觸精度度(運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度不能低過(guò)不能低過(guò)平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度精度2級(jí)和高過(guò)級(jí)和高過(guò)1級(jí)，級(jí)，接接觸精度觸精度不能低于不能低于平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度精度)。表表7-111. 齒輪精度等級(jí)的選用齒輪精度等級(jí)的選用 precision grade selection6設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容(1) 精度等級(jí)精度等級(jí)(2) jbnmin及及齒厚、公法線偏差齒厚、公法線偏差(3) 齒坯精度齒坯精度(4) 齒輪副精度齒輪副精度7.5 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) Involute Cylindrical Gear Precision Design72. 最小法向側(cè)隙最小

5、法向側(cè)隙和和齒厚、公法線偏差齒厚、公法線偏差的計(jì)算的計(jì)算 1) 最小法向側(cè)隙最小法向側(cè)隙jbnmin (minimum normal backlash)當(dāng)兩齒輪的工作當(dāng)兩齒輪的工作齒面互相接觸時(shí)齒面互相接觸時(shí),非工作齒面之間的非工作齒面之間的最短距離最短距離.bnminn20.060.00050.03(mm)(.7 1)3jqmea 82008)表表7-16 jbnmin也可以也可以查表查表7-16,并并插值插值得到。得到。92) 齒厚偏差的計(jì)算齒厚偏差的計(jì)算tooth thickness deviationfa:中心距極限偏差中心距極限偏差222bnpt1.7620.34(/) JfL bF

6、bnminbnsns-()tan(.77)2cosajJEfeq完整形式(1)上偏差上偏差EsnssnssninEESz90sinonmzS10snisnssnEET(2)下偏差下偏差Esnitan222snrrbFTFr 、br:為齒輪為齒輪徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)公差公差(表表7-10)和和進(jìn)刀公差進(jìn)刀公差(表表7-17)表表7-172-211 徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)rmaxminFRR)( rrFF徑向跳動(dòng)測(cè)量?jī)x徑向跳動(dòng)測(cè)量?jī)x被測(cè)齒輪被測(cè)齒輪指示表指示表球形測(cè)頭球形測(cè)頭123)公法線長(zhǎng)度偏差的計(jì)算公法線長(zhǎng)度偏差的計(jì)算normal length deviation bnsbnisnsrsnircos0.

7、72sincos0.72sinEEFFEEbnsbniwEEkWK = m2.9521(k - 0.5)+0.014z 其中其中k = z9 +0.5 (取整取整)13設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容(1) 精度等級(jí)精度等級(jí)(2) jbnmin及公法線偏差及公法線偏差(4) 齒坯精度齒坯精度(3) 齒輪副精度齒輪副精度7.5 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) Involute Cylindrical Gear Precision Design143. 齒輪副精度齒輪副精度 gear pair precision(1) 中心距偏差中心距偏差()aaaffaa(2) 軸線平行度偏差軸線平行度偏差垂直平

8、面上的垂直平面上的平行度偏差平行度偏差( )LfFb軸線平面上的軸線平面上的平行度偏差平行度偏差0.50.5( )LffFb式中式中 b :齒寬齒寬, L:軸承跨距軸承跨距， F:螺旋線總偏差螺旋線總偏差15設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容(1) 精度等級(jí)精度等級(jí)(2) jbnmin及公法線偏差及公法線偏差(4) 齒坯精度齒坯精度(3) 齒輪副精度齒輪副精度7.5 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)漸開(kāi)線圓柱齒輪精度設(shè)計(jì) Involute Cylindrical Gear Precision Design16 1) 齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差4. 齒坯精度齒坯精度gear blank precision表7-1817 2)

9、 帶孔齒輪的帶孔齒輪的齒坯幾何精度齒坯幾何精度4. 齒坯精度齒坯精度孔孔:包容原則包容原則+圓柱度圓柱度/o/min0.04/,0.1PtL bFF(2)頂圓頂圓:圓柱度圓柱度+圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)/o/min0.04/,0.1PtL bFF0.2/idtDbF(4) 軸向軸向Si基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面:圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)(3) 徑向徑向Sr基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面:圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)0.3rPtF式中式中 Dd:基準(zhǔn)端面直徑基準(zhǔn)端面直徑; b :齒寬齒寬, L:軸承跨距軸承跨距 F:螺旋線總偏差螺旋線總偏差 FP:齒距累積總偏差齒距累積總偏差18 3) 齒輪軸的齒輪軸的齒坯幾何精度齒坯幾何精度 軸頸軸頸:包容原則包容原則+圓柱度圓柱

10、度+圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)/o/min0.04/,0.1PtL bFF(4) 軸向軸向Si基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面:圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)0.2/idtDbF(2)頂圓頂圓:圓柱度圓柱度+圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)/o/min0.04/,0.1PtL bFF(3) 徑向徑向Sr基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面:圓柱度圓柱度+圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)0.3rPtF195. 齒輪齒面和基準(zhǔn)面的齒輪齒面和基準(zhǔn)面的表面粗糙度表面粗糙度 surface roughness2008）表表7-196206. 齒輪精度設(shè)計(jì)齒輪精度設(shè)計(jì)例題例題 已知某已知某機(jī)床機(jī)床主軸箱傳動(dòng)軸的一對(duì)直齒齒輪，主軸箱傳動(dòng)軸的一對(duì)直齒齒輪，z1=26, z2=56, m=2.75, b1=28, b2=24

11、,內(nèi)孔內(nèi)孔D=30, n1=1650r/min，L=90, 齒輪、箱體材料為黑色金屬齒輪、箱體材料為黑色金屬,單單件小批生產(chǎn)件小批生產(chǎn),要求要求設(shè)計(jì)小齒輪精度設(shè)計(jì)小齒輪精度,并將技術(shù)要求并將技術(shù)要求標(biāo)注標(biāo)注在齒輪工作圖上。在齒輪工作圖上。表表7-11解解: (1) 確定齒輪精度等級(jí)確定齒輪精度等級(jí) 由題意該齒輪為由題意該齒輪為機(jī)床傳動(dòng)轉(zhuǎn)速機(jī)床傳動(dòng)轉(zhuǎn)速用用,由由表表7-11, 精度等級(jí)精度等級(jí)為為:38級(jí)級(jí)計(jì)算齒輪的計(jì)算齒輪的圓周速度圓周速度：60100011ndv60100011nmz60100016502675. 2) s /m(2 . 621根據(jù)根據(jù) v = 6.2m/s ,直齒齒輪直齒齒

12、輪,查查表表7-12得平穩(wěn)性精度等級(jí)為得平穩(wěn)性精度等級(jí)為: 由于該齒輪的由于該齒輪的運(yùn)動(dòng)精度要求不高運(yùn)動(dòng)精度要求不高，傳遞動(dòng)力不大傳遞動(dòng)力不大，故，故三項(xiàng)精度要三項(xiàng)精度要求均取求均取7級(jí)。級(jí)。 圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注為：為： 7 級(jí)級(jí)。7 GB/T 10095.122(2) 確定齒輪的確定齒輪的必檢參數(shù)必檢參數(shù)及其及其允許值允許值 0.038;0.012,0.016由由 d1=m z =2.7526= 71.5, b1=28和和7級(jí)精度級(jí)精度,查查表表7-2/7-3/7-5/7-6得得:運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度:FP =平穩(wěn)性精度平穩(wěn)性精度: fpt=F=0.017載荷分布均勻性載荷分布均勻性: F=200

13、8）2008)表表7-2-3-5表表7-623(3) 確定確定最小法向側(cè)隙最小法向側(cè)隙和和齒厚的上、下偏差齒厚的上、下偏差 由式由式: bnmin2(0.060.00050.03)3njam2(0.06 0.0005 112.75 0.03 2.75)0.1333)(2)(212121zzmdda75.112)5626(275.2 計(jì)算計(jì)算最小法向側(cè)隙最小法向側(cè)隙:bnmin2(0.060.00050.03)3njam24 Esns的計(jì)算的計(jì)算 由式：由式：222ptbn)/(34. 0276. 1FbLfJ222017. 0)28/90(34. 02012. 076. 1 = 0.036tg

14、fJjEa)2cos-(bnbnminsns由由 中心距極限偏差表中心距極限偏差表得：得： 0.027 fa =0.100 25表表7-17 Esni 的計(jì)算的計(jì)算 由由表表7-10得得 Fr=由由 表表7-17得得 br =由由 式式= 0.074 (表表2-2) IT90.03snsnssniTEEtan2 .22snrrbFTtan2 .22snrrbFT058. 020tan2 .074. 003. 0022snsnssniTEE158. 0058. 0100. 026(4) 計(jì)算公法線的公稱長(zhǎng)度及其上、下偏差計(jì)算公法線的公稱長(zhǎng)度及其上、下偏差 WK 計(jì)算計(jì)算由式由式由式由式297.2

15、126014. 05 . 03952. 275. 21014. 05 . 0952. 2zkmWK35 . 09265 . 09zk27 計(jì)算計(jì)算 Ebns、Ebni由式由式 則在圖樣上則在圖樣上標(biāo)注標(biāo)注為：為：sin72. 0cossnsbnsrFEE101. 020sin03. 072. 020cos100. 000sin72. 0cossnibnirFEE142. 020sin03. 072. 020cos158. 0000.1010.14221.297KW28表表7-18(5) 確定齒坯精度確定齒坯精度 內(nèi)孔內(nèi)孔: 尺寸公差表尺寸公差表7-18得：得： IT7.在圖上的在圖上的標(biāo)注標(biāo)注

16、為為:30H7E由由 表表7-19（取下面（取下面兩式中小值兩式中小值）得）得內(nèi)孔的圓柱度公差內(nèi)孔的圓柱度公差:Pminmin0.04/,0.10.002,0.00380.002tL b FF29表7-16尺寸公差尺寸公差 由由表表7-16得：得：基本尺寸基本尺寸da = m(z1+2) = 2.75(26+2)= 77 頂圓頂圓 在圖上在圖上標(biāo)注標(biāo)注為為 77 h8 IT8若頂圓作測(cè)量若頂圓作測(cè)量基準(zhǔn)基準(zhǔn)時(shí)時(shí)30由由表表7-20:頂圓頂圓的的圓柱度圓柱度公差公差:查查表表7-190.30.038= 0.011頂圓徑向頂圓徑向圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)公差：公差：t = 0.3FP =Pmin0.04/,0

17、.10.002tL b FF 徑向基準(zhǔn)面徑向基準(zhǔn)面Sr 由于齒頂圓作為加工和測(cè)量由于齒頂圓作為加工和測(cè)量基準(zhǔn)基準(zhǔn)，因此，因此不必不必另規(guī)定另規(guī)定徑向基準(zhǔn)面徑向基準(zhǔn)面。 軸向基準(zhǔn)面軸向基準(zhǔn)面Si 由由表表7-20中的公式中的公式軸向跳動(dòng)軸向跳動(dòng)公差公差:0.2/ 0.2 65/ 280.0170.008ddtDb FD 式中 基準(zhǔn)端面的直徑312008）表表7-21由由 表表7-21得得 齒面齒面表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓Ra的上限值為的上限值為 表面粗糙度表面粗糙度1.25m?；蚧?Rz 的上限值為的上限值為 8.0 m。32內(nèi)孔內(nèi)孔表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓Ra的上限值為：的上限值為：頂

18、圓頂圓為：為：端面端面為：為：其余為其余為12.5m。1.25m，2.5m，3.2m，由由表表10.12得得33(6) 未注尺寸公差為未注尺寸公差為f 級(jí)級(jí)未注幾何公差為未注幾何公差為K級(jí)級(jí)(7) 公差要求公差要求標(biāo)注標(biāo)注2.未注幾何公差按未注幾何公差按GB/T1184-K34作業(yè)作業(yè):第第7章第章第1 題題 第第6章第章第7題題本本 章章 重重 點(diǎn)點(diǎn)1.齒輪傳動(dòng)的齒輪傳動(dòng)的四個(gè)使用要求四個(gè)使用要求；2.評(píng)定齒輪評(píng)定齒輪精度、側(cè)隙精度、側(cè)隙的的必檢參數(shù)必檢參數(shù)；3.齒輪和齒輪副的精度等級(jí)齒輪和齒輪副的精度等級(jí)及其偏差值；及其偏差值；4.齒輪精度設(shè)計(jì)的齒輪精度設(shè)計(jì)的內(nèi)容內(nèi)容及其及其基本方法基本方法；5.齒輪精度等級(jí)和側(cè)隙齒輪精度等級(jí)和側(cè)隙圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注方法。方法。35查表齒輪評(píng)定參數(shù)查表齒輪評(píng)定參數(shù)圓柱齒