第章圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測01ppt課件

1、第第1010章章 圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測(1) (1) 內(nèi)容提要內(nèi)容提要-（3）10.1 對齒輪傳動的使用要求對齒輪傳動的使用要求 -（4）10.1.1 傳遞運動的準確性運動精度）傳遞運動的準確性運動精度）-（5） 10.1.2 傳動的平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度）傳動的平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度） -（6）10.1.3 載荷分布的均勻性接觸精度）載荷分布的均勻性接觸精度）-（8） 10.1.4 齒輪側(cè)隙的合理性齒輪側(cè)隙的合理性(圖圖10.3)-（9）10.2 評定齒輪精度的偏差項目及其允許值評定齒輪精度的偏差項目及其允許值 -(11)10.2.1 10.2.1 評定齒輪精度和側(cè)隙的必檢偏差項

2、目評定齒輪精度和側(cè)隙的必檢偏差項目-(11) -(11) 小小 結(jié)結(jié)-(27)注注 意意-(28)例例 10 . 1-(29)課堂練習課堂練習-（34） 1. 傳遞運動準確性的必檢參數(shù) -（12）2. 傳動平穩(wěn)性的必檢參數(shù)傳動平穩(wěn)性的必檢參數(shù) -（18）3. 載荷分布均勻性的必檢參數(shù)載荷分布均勻性的必檢參數(shù) -（22） 4. 齒輪側(cè)隙的必檢參數(shù)齒輪側(cè)隙的必檢參數(shù) -（25）作業(yè)作業(yè) 思考題思考題1 1、3 3，作業(yè)題，作業(yè)題 2( 2(只求偏差只求偏差)-)-(30)-(30) 齒齒 輪輪 精精 度度 設(shè)設(shè) 計計 內(nèi)內(nèi) 容容 ( 最復雜最復雜)單個齒輪精度單個齒輪精度齒輪副精度齒輪副精度齒坯精

3、度齒坯精度 所以是典型零件精度設(shè)計中最難的，所以是典型零件精度設(shè)計中最難的，也是最重要也是最重要 的。的。內(nèi)容提要內(nèi)容提要:第第1010章章 圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測 1. 齒輪傳動的四個方面使用要求及其概念；齒輪傳動的四個方面使用要求及其概念；2. 評定圓柱齒輪精度、側(cè)隙的檢驗項目和檢驗參數(shù)的評定圓柱齒輪精度、側(cè)隙的檢驗項目和檢驗參數(shù)的 名稱代號及其公差值；名稱代號及其公差值；3. 圓柱齒輪的精度等級和側(cè)隙在圖樣上的標注方法；圓柱齒輪的精度等級和側(cè)隙在圖樣上的標注方法；4. 齒坯和齒坯精度的概念；齒坯和齒坯精度的概念；5. 齒輪副的評定參數(shù)的名稱和代號；齒輪副的評定參數(shù)的

4、名稱和代號；6. 齒輪檢驗參數(shù)的檢測方法；齒輪檢驗參數(shù)的檢測方法；7. 圓柱齒輪精度設(shè)計的內(nèi)容和基本方法。圓柱齒輪精度設(shè)計的內(nèi)容和基本方法。 本章以漸開線圓柱齒輪的精度標準本章以漸開線圓柱齒輪的精度標準 （GB/T 10095.1.22019和和GB/Z18620.1.42019為例為例講述其精度設(shè)計與檢測的基本方法。講述其精度設(shè)計與檢測的基本方法。 10.1 對齒輪傳動的使用要求對齒輪傳動的使用要求 根據(jù)齒輪傳動的作用根據(jù)齒輪傳動的作用傳遞運動傳遞運動傳遞動力傳遞動力 (3) 載荷分布均勻(4) 側(cè)隙合理側(cè)隙合理 (1) 準確 (2) 平穩(wěn)平穩(wěn)有以下要求有以下要求10.1.1 傳遞運動的準確

5、性運動精度）傳遞運動的準確性運動精度） 準確性是指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的傳動比的大小，準確性是指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的傳動比的大小，保證主、從動齒輪的運動協(xié)調(diào)一致。保證主、從動齒輪的運動協(xié)調(diào)一致。 實際上是控制實際上是控制 = |(a)| max/轉(zhuǎn)的大小。轉(zhuǎn)的大小。由圖由圖10.110.1得得 =7從第從第37齒最大齒最大a10.1.2 傳動的平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度）傳動的平穩(wěn)性平穩(wěn)性精度） 平穩(wěn)性是指齒輪在轉(zhuǎn)動中瞬時傳動比的大小。平穩(wěn)性是指齒輪在轉(zhuǎn)動中瞬時傳動比的大小。由圖由圖10.1得得 = |(a)| max/齒距齒距=35,6齒距最大齒距最大a = |(a)| max/轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，和和 = |(a)|

6、 max/齒距的大小，齒距的大小，也可用直角坐標圖表示。也可用直角坐標圖表示。070310.1.3 載荷分布的均勻性接觸精度）載荷分布的均勻性接觸精度） 載荷分布的均勻性是指齒輪嚙合時，工作齒面上接觸面的大小 (圖 10.2 )。 hb10.1.4 齒輪側(cè)隙的合理性齒輪側(cè)隙的合理性(圖圖10.3)側(cè)隙是指齒輪嚙合時，非工作齒面之間的間隙。側(cè)隙是指齒輪嚙合時，非工作齒面之間的間隙。側(cè)隙一般用法向側(cè)隙側(cè)隙一般用法向側(cè)隙 jbn或圓周側(cè)隙或圓周側(cè)隙 jwt評定。評定。 jbn= jwtcos法向法向非工非工作齒作齒面面?zhèn)认兜淖饔脗?cè)隙的作用(1) 光滑光滑 (2) 補償熱變形和彈性變形補償熱變形和彈性

7、變形 (3) 補償誤差補償誤差 但對不同用途的齒輪，其精度高低要求不但對不同用途的齒輪，其精度高低要求不同，側(cè)隙大小也不一樣。同，側(cè)隙大小也不一樣。例如對分度和測量用齒輪：例如對分度和測量用齒輪：準確性運動精度要求很高；準確性運動精度要求很高；對變速用齒輪：對變速用齒輪：平穩(wěn)性精度要求很高；平穩(wěn)性精度要求很高；對傳遞動力用齒輪：對傳遞動力用齒輪：載荷分布均勻性接觸精度要求很高；載荷分布均勻性接觸精度要求很高；對儀器儀表用齒輪：對儀器儀表用齒輪：側(cè)隙要求很嚴格。側(cè)隙要求很嚴格。對所有齒輪都有以上四項要求。對所有齒輪都有以上四項要求。10.2 評定齒輪精度的偏差項目及其允許值評定齒輪精度的偏差項目

8、及其允許值 10.2.1 10.2.1 評定齒輪精度和側(cè)隙的必檢偏差項目評定齒輪精度和側(cè)隙的必檢偏差項目 標準規(guī)定評定標準規(guī)定評定齒輪精度的必齒輪精度的必檢偏差項目為檢偏差項目為 (1) 齒距偏差齒距偏差 (2) 齒廓偏差齒廓偏差 (3) 螺旋線偏差螺旋線偏差 評定齒側(cè)間隙的評定齒側(cè)間隙的 必檢偏差項目為必檢偏差項目為或公法線長度偏差或公法線長度偏差齒厚偏差齒厚偏差 1. 傳遞運動準確性的必檢參數(shù) 傳遞運動準確性主要是控制齒距偏差。傳遞運動準確性主要是控制齒距偏差。(1)單個單個 齒距齒距(2) k個個 齒距齒距接近齒高接近齒高中部的圓中部的圓（3總齒距總齒距k =1z）故有三種齒距偏差，下面

9、分別介紹。故有三種齒距偏差，下面分別介紹。(1) 齒距累積總偏差齒距累積總偏差FP (總偏差總偏差FP ) FP是指 齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪基準軸線同心的圓上，任意兩個同側(cè)齒面間的實際弧長與理論弧長之差中的最大絕對值。它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值，見圖10.4 。假設(shè)假設(shè) FP FP FP = |(LaL) | max/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)= FPmax FPmin則則FP合格。合格。FPmaxxFPmin圖中：圖中：D為接近齒為接近齒 高中部的圓；高中部的圓；La實際弧長；實際弧長；L理論弧長。理論弧長。從齒距累積偏差曲線圖上也可得到從齒距累積偏差曲線圖上也可得到FP：圖10.4(2)

10、 齒距累積偏差齒距累積偏差 FPk (累積偏差累積偏差FPk) FPk 實際上稱實際上稱k個齒距累積偏差較確切。個齒距累積偏差較確切。 定義：齒輪同側(cè)齒面任意定義：齒輪同側(cè)齒面任意k k個齒距的個齒距的 Lka Lka與與 Lk Lk的的 代數(shù)差。代數(shù)差。 式中式中 k = 2 k = 2z / z / 8 8kkaPkLLF一般取一般取 k = z / 8 k = z / 8。LkFPkLkakiif1pt從齒距累積偏差曲線圖上也可得到從齒距累積偏差曲線圖上也可得到FPk：圖10.4應用應用場所場所(1) z 多的大齒輪多的大齒輪 (2) 轉(zhuǎn)速很高的較高精度的齒輪轉(zhuǎn)速很高的較高精度的齒輪 (

11、3) 扇形齒輪扇形齒輪 控制齒輪圓周上局部的齒距累積偏差，控制齒輪圓周上局部的齒距累積偏差，同同F(xiàn)PFP一樣是反映運動精度。一樣是反映運動精度。 FPk作用：作用： 在測量中，取齒輪的在測量中，取齒輪的|FPk|FPk|中最大的中最大的那個那個FPkFPk作為評定值。作為評定值。假設(shè)假設(shè) FPk FPk + FPk 則為合格。則為合格。2. 傳動平穩(wěn)性的必檢參數(shù)傳動平穩(wěn)性的必檢參數(shù) (1) 單個齒距偏差單個齒距偏差 fPt (fPt) 在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個與齒在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個與齒輪同心的圓上，實際齒距與公稱齒距的代數(shù)差。輪同心的圓上，實際齒距與公稱齒距的代數(shù)差。

12、fPt 沖撞沖撞 振動振動噪音噪音平穩(wěn)性平穩(wěn)性 假設(shè) -fPt fPt+ fPtfP t= Pta Pt則合格則合格Pt接近齒高中部接近齒高中部與與 齒輪同心的圓齒輪同心的圓taP(2) 齒廓總偏差齒廓總偏差F (F ) F是指包容實際齒廓工作部分且距離為最小的兩條設(shè)計是指包容實際齒廓工作部分且距離為最小的兩條設(shè)計齒廓之間的法向距離，如圖齒廓之間的法向距離，如圖10.5a)所示，它是在齒輪端平面所示，它是在齒輪端平面內(nèi)且垂直于齒廓的方向上測量。內(nèi)且垂直于齒廓的方向上測量。E B 為實際齒廓的工作部分。為實際齒廓的工作部分。設(shè)計設(shè)計齒廓齒廓實際齒廓實際齒廓FA 齒頂圓；齒頂圓；B 齒頂計值范圍的

13、齒頂計值范圍的 起始圓；起始圓；E 齒根有效齒廓的齒根有效齒廓的 起始圓；起始圓；F 齒根圓；齒根圓； 在測量齒廓偏差時的記錄圖上的齒廓偏差曲線稱為齒廓跡線，如圖 10.5(b)和(c)所示。齒廓總偏差F是指在計值范圍L內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩條設(shè)計齒廓跡線間的距離。設(shè)計齒廓跡線。實際齒廓跡線；齒廓計值范圍；齒廓有效長度；-4-3-EALL 若設(shè)計齒廓是理論漸開線，則設(shè)計齒廓跡線為一條直線，如若設(shè)計齒廓是理論漸開線，則設(shè)計齒廓跡線為一條直線，如圖圖10.5(b)中直線中直線4所示；如果設(shè)計齒廓采用修形所示；如果設(shè)計齒廓采用修形(凸齒廓凸齒廓)，則設(shè)，則設(shè)計齒廓跡線為一曲線，如圖計齒廓跡線為一曲

14、線，如圖10.5(c)中曲線中曲線4(凸形凸形)所示。所示。 評定時，應在被測齒輪圓周上均布地測量三個輪齒或更評定時，應在被測齒輪圓周上均布地測量三個輪齒或更多的輪齒左、右齒面的多的輪齒左、右齒面的F，其中，其中Fmax符合：符合：合格 maxFF3. 載荷分布均勻性的必檢參數(shù)載荷分布均勻性的必檢參數(shù) 載荷分布均勻性應在齒寬和齒高方向上檢測。載荷分布均勻性應在齒寬和齒高方向上檢測。在齒高方向的檢驗參數(shù)同平穩(wěn)性在齒高方向的檢驗參數(shù)同平穩(wěn)性 (fPt和和F )。齒寬方向的檢驗參數(shù)是螺旋線總偏差齒寬方向的檢驗參數(shù)是螺旋線總偏差F 。fPt和和F 齒寬兩端各減去齒寬兩端各減去b5% 和和1 mn兩者中

15、較兩者中較小的數(shù)值。小的數(shù)值。 F F是指在計值范圍是指在計值范圍LL內(nèi)，端面基圓切線方向內(nèi)，端面基圓切線方向上的實際螺旋線對設(shè)計螺旋線的偏離量上的實際螺旋線對設(shè)計螺旋線的偏離量( (圖圖10.6 )10.6 )。 螺旋線總偏差螺旋線總偏差F(F)F(F)：圖中圖中L 為計值范圍為：為計值范圍為：設(shè)計螺設(shè)計螺 旋線旋線實際螺旋線實際螺旋線 評定時螺旋線總偏差評定時螺旋線總偏差F ，應在被測齒輪圓周上均布，應在被測齒輪圓周上均布地測量三個輪齒或更多的輪齒左、右齒面的地測量三個輪齒或更多的輪齒左、右齒面的F,其中其中 Fmax符合：符合：合格 maxFF 4. 齒輪側(cè)隙的必檢參數(shù)齒輪側(cè)隙的必檢參數(shù)

16、 (1) 齒厚偏差齒厚偏差Esn(Esns、Esni) ( 圖圖10.10)假設(shè)假設(shè) EsniEsnEsns Esn 應用于大模數(shù)齒輪側(cè)隙的評定。應用于大模數(shù)齒輪側(cè)隙的評定。 Esn= SnaSnEsns= SnsSnEsni= SniSn則側(cè)隙合格則側(cè)隙合格snisnssnEET(2) 公法線長度偏差公法線長度偏差Ebn( Ebns、Ebni) (圖圖10.22)Eb n= WkaWk假設(shè)假設(shè) EbniEbnEbnsEbn 應用于中小模數(shù)齒輪的側(cè)隙評定。應用于中小模數(shù)齒輪的側(cè)隙評定。 式中式中 k=z/9+0.5 （取整數(shù)）（取整數(shù)） 則側(cè)隙合格。則側(cè)隙合格。 一般均布測一般均布測6次即可。

17、次即可。zkmW014. 05 . 0952. 2kWka小小 結(jié)結(jié)評定齒輪精度評定齒輪精度的必檢參數(shù)的必檢參數(shù)傳遞運動準確性：傳遞運動準確性：kFFPP , 傳動平穩(wěn)性：傳動平穩(wěn)性：Ff , Pt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：bnsn EE或應掌握必檢參數(shù)的名稱代號及其含義。應掌握必檢參數(shù)的名稱代號及其含義。注注 意：意： 必檢偏差項目必檢偏差項目:齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差和齒厚偏差與四項使用要求沒有一一對應關(guān)系）；差和齒厚偏差與四項使用要求沒有一一對應關(guān)系）； 齒輪的誤差、偏差都稱偏差；齒輪的誤差、偏差都稱偏差； 為了能從符號上區(qū)分

18、偏差與公差、極限偏差新為了能從符號上區(qū)分偏差與公差、極限偏差新國標把偏差、公差都稱為偏差），在符號前加國標把偏差、公差都稱為偏差），在符號前加 “ ”的的為偏差；為偏差； 小寫字母加上相應的腳標為單項要素測得的偏差；小寫字母加上相應的腳標為單項要素測得的偏差；大寫字母加上相應的腳標為若干個單項要素組成大寫字母加上相應的腳標為若干個單項要素組成“累積累積或或“總的偏差。總的偏差。 例例10.1 已知已知m5，z8，=20的圓柱直齒輪，用齒距儀的圓柱直齒輪，用齒距儀相對法測得數(shù)據(jù)為相對法測得數(shù)據(jù)為: 計算該齒輪的計算該齒輪的FP、fPt和和FPkk=3）的偏差值。的偏差值。 0，+3，2，+3，+5，2， + 3 ， 2(m)。1、4定位支腳；定位支腳；2固定量爪；固定量爪； 3活動量爪?；顒恿孔Α＝猓航猓篎P、fPt和和FPkk=3列表計算如下列表計算如下1 12 23 34 45 56 67 78 8計算計算0 0+3+3-2-2+3+3+5+5-2-2+3+3-2-2-1-1+2+2-3-3+2+2+4+4-3-3+2+2-3-3-1-1+1+1-2-20 0+4+4+1+1+3+30 0-2-2-2-2-2-2+1+1+3+3+3+3