《圓柱齒輪公差》ppt課件

1、 第十章 圓柱齒輪公差與檢測1 齒輪傳動的運用要求齒輪傳動的運用要求2 影響齒輪運用要求的主要誤差影響齒輪運用要求的主要誤差3 齒輪的強迫性檢測精度目的、側隙目的及其檢測齒輪的強迫性檢測精度目的、側隙目的及其檢測4 評定齒輪精度時可采用的非強迫性檢測精度目的及評定齒輪精度時可采用的非強迫性檢測精度目的及 其檢測其檢測5 齒輪精度目的的公差偏向允許值及其精度等級齒輪精度目的的公差偏向允許值及其精度等級 與齒輪坯公差與齒輪坯公差6 齒輪副中心距極限偏向和軸線平行度公差齒輪副中心距極限偏向和軸線平行度公差7 圓柱齒輪精度設計例如圓柱齒輪精度設計例如1 齒輪傳動的運用要求齒輪傳動的運用要求 一、齒輪傳

2、送運動的準確性一、齒輪傳送運動的準確性 齒輪在一轉范圍內傳動比變化應盡量小，齒輪在一轉范圍內傳動比變化應盡量小，以保證主、從以保證主、從動輪的運動協(xié)調。引起傳送運動不協(xié)調的傳動輪的運動協(xié)調。引起傳送運動不協(xié)調的傳動比最大變化動比最大變化量以齒輪一轉為周期。量以齒輪一轉為周期。 圖圖10-1 圖10-2 二、齒輪的傳動平穩(wěn)性二、齒輪的傳動平穩(wěn)性 齒輪回轉過程中瞬時傳動比變化應盡量小，以減少撞擊、齒輪回轉過程中瞬時傳動比變化應盡量小，以減少撞擊、振動和噪聲。瞬時傳動比的變化是由頻繁出現(xiàn)的齒輪每個齒距振動和噪聲。瞬時傳動比的變化是由頻繁出現(xiàn)的齒輪每個齒距角范圍內的單齒誤差引起的，影響齒輪傳動平穩(wěn)性。

3、角范圍內的單齒誤差引起的，影響齒輪傳動平穩(wěn)性。 三、輪齒載荷分布的均勻性三、輪齒載荷分布的均勻性 齒輪義務時其義務齒面應接觸良好，防止載荷集中于部分齒輪義務時其義務齒面應接觸良好，防止載荷集中于部分齒面，以獲得較大的承載才干和較長的壽命。齒面，以獲得較大的承載才干和較長的壽命。 四、側隙四、側隙 齒輪傳動安裝裝配后，主、從動齒輪義務齒面接觸嚙合時，齒輪傳動安裝裝配后，主、從動齒輪義務齒面接觸嚙合時，相鄰的兩個非義務齒面之間構成的側隙圖相鄰的兩個非義務齒面之間構成的側隙圖10-34應適當，用應適當，用以儲存光滑油和補償熱變形、彈性變形。以儲存光滑油和補償熱變形、彈性變形。 圖圖10-342 影響

4、齒輪運用要求的主要誤差影響齒輪運用要求的主要誤差 以滾齒為例來分析。以滾齒為例來分析。 一、影響齒輪傳送運動準確性的主要誤差一、影響齒輪傳送運動準確性的主要誤差 影響齒輪傳送運動準確性的誤差，是齒輪齒距分布不影響齒輪傳送運動準確性的誤差，是齒輪齒距分布不均勻而產生的以齒輪一轉為周期的誤差，來源于齒輪幾均勻而產生的以齒輪一轉為周期的誤差，來源于齒輪幾何偏心何偏心e1和運動偏心和運動偏心e2 。兩者綜合產生齒距累積總偏向。兩者綜合產生齒距累積總偏向。 1. 齒輪幾何偏心齒輪幾何偏心 幾何偏心幾何偏心e1 是指齒輪坯基準孔軸線與機床義務臺上的是指齒輪坯基準孔軸線與機床義務臺上的心軸的軸線的偏心圖心軸

5、的軸線的偏心圖10-4。切齒時以心軸軸線為圓。切齒時以心軸軸線為圓心的圓上齒距分布均勻，由于心的圓上齒距分布均勻，由于e1 ，義務時以齒輪基準軸線，義務時以齒輪基準軸線為圓心的圓上齒距分布不均勻圖為圓心的圓上齒距分布不均勻圖10-5 。 圖圖10-4 圖10-5 2. 齒輪運動偏心齒輪運動偏心 運動偏心運動偏心e2是指機床分度蝸輪幾何偏心是指機床分度蝸輪幾何偏心e1y復映復映到被切齒到被切齒輪上的誤差圖輪上的誤差圖10-6，因此使以齒輪基準軸線為，因此使以齒輪基準軸線為圓心的圓圓心的圓上齒距分布不均勻圖上齒距分布不均勻圖10-7。 圖圖10-6 2. 齒輪運動偏心齒輪運動偏心 運動偏心運動偏心

6、e2是指機床分度蝸輪幾何偏心是指機床分度蝸輪幾何偏心e1y復映復映到被切齒到被切齒輪上的誤差圖輪上的誤差圖10-6，因此使以齒輪基準軸線為，因此使以齒輪基準軸線為圓心的圓圓心的圓上齒距分布不均勻圖上齒距分布不均勻圖10-7。 圖圖10-7 二、影響齒輪傳動平穩(wěn)性的主要二、影響齒輪傳動平穩(wěn)性的主要誤差誤差 影響齒輪傳送運動準確性的誤差，是齒輪各個實際齒距影響齒輪傳送運動準確性的誤差，是齒輪各個實際齒距不相等單個齒距偏向和各個齒廓的外形誤差齒廓偏不相等單個齒距偏向和各個齒廓的外形誤差齒廓偏差，來源于上一節(jié)所述引起齒輪齒距分布不均勻的加工差，來源于上一節(jié)所述引起齒輪齒距分布不均勻的加工誤差及齒輪刀具

7、和機床分度蝸桿的制造誤差和安裝誤差。誤差及齒輪刀具和機床分度蝸桿的制造誤差和安裝誤差。 三、影響輪齒載荷分布均勻性的主要誤差三、影響輪齒載荷分布均勻性的主要誤差 齒輪嚙合時使齒面接觸不均勻的誤差，在齒寬方向上是齒輪嚙合時使齒面接觸不均勻的誤差，在齒寬方向上是齒向誤差直齒輪的輪齒方向不平行于齒輪基準軸線或齒向誤差直齒輪的輪齒方向不平行于齒輪基準軸線或螺旋線偏向，在齒高方向上是齒廓外形誤差。螺旋線偏向，在齒高方向上是齒廓外形誤差。 前者來源于機床刀架導軌傾斜和齒輪坯端面的軸向跳動前者來源于機床刀架導軌傾斜和齒輪坯端面的軸向跳動圖圖10-8、圖、圖10-9、圖、圖10-10，后者來源于第二節(jié)所述的，

8、后者來源于第二節(jié)所述的要素。要素。 圖10-8 圖10-9 圖10-10 四、影響側隙的主要誤差 齒輪上影響側隙大小和側隙不均勻的誤差是齒輪的齒厚偏向和齒厚變動量，它們分別來源于切齒時的上刀深度和幾何偏心。3 齒輪的強迫性檢測精度目的、側齒輪的強迫性檢測精度目的、側 隙目的及其檢測隙目的及其檢測 一、齒輪傳送運動準確性的強迫性檢測精度一、齒輪傳送運動準確性的強迫性檢測精度 目的目的齒輪齒距累積總偏向齒輪齒距累積總偏向FP FP 是指在齒輪端平面，在接近齒高中部是指在齒輪端平面，在接近齒高中部的一個與齒輪基的一個與齒輪基準軸線同心的圓上，恣意兩個同側齒面間的實準軸線同心的圓上，恣意兩個同側齒面間

9、的實際弧長與實踐際弧長與實踐弧長的代數(shù)差中的最大絕對值圖弧長的代數(shù)差中的最大絕對值圖10-11。 合格條件：合格條件： FP FP 偏向允許值，公偏向允許值，公差。差。 圖圖10-11a b 二、齒輪傳動平穩(wěn)性的強迫性檢測精度目二、齒輪傳動平穩(wěn)性的強迫性檢測精度目的的 1. 齒輪單個齒距偏向齒輪單個齒距偏向fPt fPt是指在齒輪端平面上，在接近齒高中是指在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒部的一個與齒輪基準軸線同心的圓上，實際齒距與實踐齒輪基準軸線同心的圓上，實際齒距與實踐齒距的代數(shù)差距的代數(shù)差圖圖10-12，合格條件是各個均應在極限偏，合格條件是各個均應在極限偏向向fPt 范圍范圍內。

10、內。 fP t fPt + fP t 圖圖10-12 2. 齒廓總偏向齒廓總偏向F F是指包容實際齒廓義務部分且間隔為最小是指包容實際齒廓義務部分且間隔為最小的兩條的兩條設計齒廓實踐齒廓之間的法向間隔圖設計齒廓實踐齒廓之間的法向間隔圖10-15。 合格條件：合格條件： F F齒廓總偏向允許值，齒廓總偏向允許值，公差。公差。 圖圖10-15三、輪齒載荷分布均勻性的強迫性檢測精三、輪齒載荷分布均勻性的強迫性檢測精 度目的度目的在齒寬方向在齒寬方向 齒輪螺旋線總偏向齒輪螺旋線總偏向F 對于直齒輪，其設計螺旋線實踐螺旋對于直齒輪，其設計螺旋線實踐螺旋線是一條平線是一條平行于齒輪基準軸線的平行線，行于齒

11、輪基準軸線的平行線，F(xiàn)是指在是指在齒寬義務部分齒寬義務部分范圍內包容實際螺旋線實際齒向線且范圍內包容實際螺旋線實際齒向線且間隔為最小的間隔為最小的兩條設計螺旋線之間的法向間隔圖兩條設計螺旋線之間的法向間隔圖10-18。 合格條件：合格條件： F F 偏向允許值，偏向允許值，公差。公差。在齒高方向在齒高方向 齒輪傳動平穩(wěn)性的精度評齒輪傳動平穩(wěn)性的精度評定目的定目的 圖圖10-18 四、評定齒輪齒厚減薄量用的側隙目的四、評定齒輪齒厚減薄量用的側隙目的 1齒厚偏向齒厚偏向Esn 對于直齒輪，對于直齒輪，Esn 是指在分度圓柱面是指在分度圓柱面上，實際齒厚上，實際齒厚與公稱齒厚之差圖與公稱齒厚之差圖1

12、0-21；對于斜齒；對于斜齒輪，指法向實輪，指法向實際齒厚與公稱齒厚之差。際齒厚與公稱齒厚之差。 直齒輪分度圓上的公稱弦齒厚直齒輪分度圓上的公稱弦齒厚snc與公與公稱弦齒高稱弦齒高hc的計算公式圖的計算公式圖10-22： snc=mz sin hc=ra0.5mz cos 圖圖10-21 圖圖10-22 2. 公法線長度偏向公法線長度偏向Ew Ew 是指實際公法線長度是指實際公法線長度Wk 與公稱公法線長與公稱公法線長度度W，Wn之差圖之差圖10-23。 圖圖10-23直齒輪的公稱公法線長度W和跨齒數(shù)k的計算公式： 對于規(guī)范齒輪 x=0，=20 k=z/9+0.5 W=m cosk-0.5+z

13、inv斜齒輪的公稱公法線長度Wn和跨齒數(shù)k以及端面 壓力角t和假想齒數(shù) z 的計算公式： 在法向丈量，斜齒規(guī)范齒輪 x n=0，n=20 tant =tann /tan z =zinvt /invn k= z /9+0.5 W n=m n cosnk-0.5+zinvt小結：進展圓柱齒輪精度設計時，為了其三項精度和小結：進展圓柱齒輪精度設計時，為了其三項精度和適當?shù)膫认缎枨?，普通標注以下的公差和極限偏適當?shù)膫认缎枨螅胀俗⒁韵碌墓詈蜆O限偏向：向： 齒輪齒距累積總偏向齒輪齒距累積總偏向 FP的允許值的允許值FP 齒輪單個齒距偏向齒輪單個齒距偏向fPt的允許值極限偏向的允許值極限偏向fPt 齒

14、輪齒廓總偏向齒輪齒廓總偏向F的允許值的允許值F 齒輪螺旋旋線總偏向齒輪螺旋旋線總偏向F的允許值的允許值F 齒輪跨齒數(shù)齒輪跨齒數(shù)k ，公稱公法線長度及其上、下偏向，公稱公法線長度及其上、下偏向 齒輪公稱弦齒高齒輪公稱弦齒高hc和公稱弦齒厚和公稱弦齒厚snc及其上、下偏向及其上、下偏向wswiEEWsnssniEEncS4 評定齒輪精度時可采用的非強迫評定齒輪精度時可采用的非強迫 性檢測精度目的性檢測精度目的 在加工一批齒輪經檢測合格后，在工藝條件不變的情況在加工一批齒輪經檢測合格后，在工藝條件不變的情況下，繼續(xù)加工時，可以采用以下的精度目的。下，繼續(xù)加工時，可以采用以下的精度目的。 一、齒輪徑向

15、跳動一、齒輪徑向跳動Fr Fr 是指將量儀指示表測頭相繼放入被測齒輪的每個齒是指將量儀指示表測頭相繼放入被測齒輪的每個齒槽內，當接于齒高中部的位置與左、右齒面接觸時，從這槽內，當接于齒高中部的位置與左、右齒面接觸時，從這測頭到該齒輪基準軸線的最大與最小間隔之差圖測頭到該齒輪基準軸線的最大與最小間隔之差圖10-26。 Fr 可用來評定齒輪傳送運動準確性的精度?？捎脕碓u定齒輪傳送運動準確性的精度。 合格條件：合格條件： Fr F r Fr 的允許值，公差。的允許值，公差。 圖圖10-26 二、徑向綜合總偏向和一齒徑向綜合偏向二、徑向綜合總偏向和一齒徑向綜合偏向 用雙嚙儀及其指示表丈量兩齒輪被測用雙

16、嚙儀及其指示表丈量兩齒輪被測齒輪與丈量齒輪齒輪與丈量齒輪雙面嚙合時雙嚙中心距雙面嚙合時雙嚙中心距a的變動量的變動量a圖圖10-29。 1. 徑向綜合總偏向徑向綜合總偏向Fi 在被測齒輪一轉范圍內，雙嚙中心距在被測齒輪一轉范圍內，雙嚙中心距a的最大值與最的最大值與最小值之差圖小值之差圖10-28。 合格條件：合格條件：Fi Fi Fi 的允許值，的允許值，公差。公差。 2. 一齒徑向綜合偏向一齒徑向綜合偏向fi 在被測齒輪一齒在被測齒輪一齒360/z范圍內，雙范圍內，雙嚙中心距嚙中心距a的的最大值與最小值之差圖最大值與最小值之差圖10-28，取各個，取各個fi中的最大中的最大值值fimax作為評

17、定值。作為評定值。 合格條件：合格條件： fimax fi fi 的允許的允許值，公差。值，公差。 圖圖10-29 Fi可用來評定齒輪傳送運動準確性的精度?？捎脕碓u定齒輪傳送運動準確性的精度。 fi可用來評定齒輪傳動平穩(wěn)性的精度。可用來評定齒輪傳動平穩(wěn)性的精度。 圖圖10-28 5 齒輪的精度等級與齒輪坯公差齒輪的精度等級與齒輪坯公差 一、齒輪的精度等級及其標注一、齒輪的精度等級及其標注 1. 齒輪的精度等級齒輪的精度等級 Fp、fpt、F、F、Fr 的精度等級的精度等級各分各分0、1、2、3、12十三級。十三級。Fi、fi的精度等級各分的精度等級各分4、5、6、 、12九級。九級。 02級：

18、遠景開展；級：遠景開展；35級：高精級：高精度；度；69級：中等精級：中等精度；度；1012級：低精度。級：低精度。2. 精度等級的標注精度等級的標注當齒輪的三項精度要求為同一級例如當齒輪的三項精度要求為同一級例如7級時級時的標注的標注 7 GB/T 10095.12021當齒輪的三項精度要求不一樣時例如當齒輪的三項精度要求不一樣時例如Fpt、fpt、F 為為8級，級，F(xiàn) 7級的標注級的標注 887 GB/T 10095.12021二、齒輪坯公差二、齒輪坯公差1. 盤形齒輪的齒輪坯公差圖盤形齒輪的齒輪坯公差圖10-30，附表，附表10-5基準孔基準孔 直徑尺寸公差直徑尺寸公差基準端面基準端面

19、軸向圓跳動公差軸向圓跳動公差 tt=0.2Dd /bF齒頂圓柱面齒頂圓柱面 直徑尺寸公差，徑向圓跳動公差直徑尺寸公差，徑向圓跳動公差tr=0.3Fp 圖圖10-30 2. 齒輪軸的齒輪坯公差圖10-31 ，附表10-5 兩個軸頸 直徑尺寸公差：通常按相配滾動軸承的要求確定。 分別對齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差： tr=0.3Fp 。齒頂圓柱面 直徑尺寸公差。 作為丈量齒厚的基準時，對齒輪基準軸線的徑向圓跳 動公差： tr=0.3Fp。 圖圖10-316 齒輪副中心距極限偏向和軸線平齒輪副中心距極限偏向和軸線平 行度公差行度公差 一、齒輪副中心距極限偏向一、齒輪副中心距極限偏向fa圖圖10-32

20、 fa 是指齒輪副的兩條軸線之間的是指齒輪副的兩條軸線之間的實際間隔實際中實際間隔實際中心距與公稱中心距心距與公稱中心距a 之差。之差。 fa 影響側隙的大小。影響側隙的大小。 圖樣上標注：圖樣上標注： afa 合格條件：合格條件： fa fa + f 圖圖10-32 二、齒輪副軸線平行度公差圖二、齒輪副軸線平行度公差圖10-33軸線平面軸線平面H 包含基準軸并經過被測包含基準軸并經過被測軸線與一個軸軸線與一個軸 承中間平面的交點的平面。承中間平面的交點的平面。垂直平面垂直平面V 經過上述交點的垂直于經過上述交點的垂直于H且平行且平行 于基準軸線的平面。于基準軸線的平面。 H和和V上的被測軸線對基準軸線上的被測軸線對基準軸線的平行度誤差的平行度誤差 f和和f都影響輪齒傳送分布均勻性的都影