齒輪公差（課堂PPT）

1、1在機械傳動中要使得齒輪傳動機構具有互換性，要求：在機械傳動中要使得齒輪傳動機構具有互換性，要求：齒數(shù)齒數(shù)；模數(shù)；模數(shù)；壓力角；壓力角；齒輪加工精度；齒輪加工精度；齒輪安裝精度。齒輪安裝精度。9 9圓柱齒輪傳動的互換性圓柱齒輪傳動的互換性2概述概述齒輪加工誤差齒輪加工誤差齒輪精度和側隙的評定齒輪精度和側隙的評定指標指標齒輪副誤差的評定指標齒輪副誤差的評定指標漸開線圓柱齒輪精度標漸開線圓柱齒輪精度標準準齒輪精度及互換性設計齒輪精度及互換性設計齒輪測量齒輪測量3一、概述一、概述1、對齒輪傳動的使用要求：、對齒輪傳動的使用要求： （1）傳遞運動的準確性）傳遞運動的準確性 要求齒輪在一轉的范圍內(nèi)，要求

2、齒輪在一轉的范圍內(nèi)，maxmax，即控制齒輪一轉內(nèi)速比的變動量。，即控制齒輪一轉內(nèi)速比的變動量。（2）傳動的平穩(wěn)性）傳動的平穩(wěn)性 要求齒輪在局部（一齒）轉角范圍內(nèi)，要求齒輪在局部（一齒）轉角范圍內(nèi)，max max ，即控制齒輪瞬時傳，即控制齒輪瞬時傳動比的變動量。動比的變動量。（3）載荷分布的均勻性）載荷分布的均勻性 要求齒輪嚙合時，載荷分布要均勻，齒面接觸良好，以免引起應力集中，引要求齒輪嚙合時，載荷分布要均勻，齒面接觸良好，以免引起應力集中，引起早期點蝕、折斷而降低使用壽命。起早期點蝕、折斷而降低使用壽命。 （4）傳動側隙）傳動側隙 在齒輪傳動過程中，非接觸面一定要有合理的間隙，用以貯存潤

3、滑油，補償在齒輪傳動過程中，非接觸面一定要有合理的間隙，用以貯存潤滑油，補償齒輪的制造誤差、裝配誤差及受熱和受力后的變形誤差。齒輪的制造誤差、裝配誤差及受熱和受力后的變形誤差。齒齒輪輪的的精精度度要要求求獨立于精度的另一類問題獨立于精度的另一類問題4一、概述一、概述 分度或讀數(shù)機構中的齒輪副分度或讀數(shù)機構中的齒輪副： 2、不同用途、不同工作條件的齒輪副的使用要求、不同用途、不同工作條件的齒輪副的使用要求機床和汽車變速箱機床和汽車變速箱：以傳動的平穩(wěn)性、減小噪音為主以傳動的平穩(wěn)性、減小噪音為主。重型機械上的傳遞動力的低速重載齒輪：重型機械上的傳遞動力的低速重載齒輪：如軋鋼機、起重機如軋鋼機、起重

4、機 以齒面承載均勻性為主以齒面承載均勻性為主，齒側間隙也應足夠大，傳遞運動的準確性要求，齒側間隙也應足夠大，傳遞運動的準確性要求不高。不高。高速重載齒輪：高速重載齒輪：三方面要求均高。三方面要求均高。由于受力、受熱變形大，由于受力、受熱變形大，側隙應大些。側隙應大些。模數(shù)小，轉速低，模數(shù)小，轉速低，主要要求傳遞運動的準確性主要要求傳遞運動的準確性，對傳動平穩(wěn)性也有一，對傳動平穩(wěn)性也有一定的要求，而對齒面受載均勻性要求不太高。定的要求，而對齒面受載均勻性要求不太高。當需要正反轉可逆?zhèn)鲃訒r，則要求當需要正反轉可逆?zhèn)鲃訒r，則要求齒側間隙齒側間隙要求小些，以減少回程要求小些，以減少回程誤差。誤差。5二

5、、齒輪加工誤差二、齒輪加工誤差影響上述四項要求的誤差，主要包括影響上述四項要求的誤差，主要包括齒輪副的安裝誤差和齒輪齒輪副的安裝誤差和齒輪的加工誤差的加工誤差。齒輪副的安裝誤差來源于箱體、軸、軸承等零部件的制造和裝齒輪副的安裝誤差來源于箱體、軸、軸承等零部件的制造和裝配誤差。配誤差。齒輪的加工誤差齒輪的加工誤差來源于機床、刀具、夾具誤差和齒坯的制造、來源于機床、刀具、夾具誤差和齒坯的制造、定位等誤差。定位等誤差。1、齒輪的加工誤差分類、齒輪的加工誤差分類按誤差相對于齒輪的方向：按誤差相對于齒輪的方向：徑向誤差、切向誤差、軸向誤差。徑向誤差、切向誤差、軸向誤差。按周期（即誤差在齒輪一轉中出現(xiàn)的頻

6、率）分：按周期（即誤差在齒輪一轉中出現(xiàn)的頻率）分：長周期誤差（低頻誤差）長周期誤差（低頻誤差）：以齒輪一轉為周期的誤差以齒輪一轉為周期的誤差 短周期誤差（高頻誤差）短周期誤差（高頻誤差）：以齒輪一齒為周期的誤差以齒輪一齒為周期的誤差62 2、產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因、產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因（1）幾何偏心：）幾何偏心：e幾幾主要是由于齒坯孔中心與工作臺主要是由于齒坯孔中心與工作臺的回轉中心不重合引起的。的回轉中心不重合引起的。產(chǎn)生：徑向、長周期誤差產(chǎn)生：徑向、長周期誤差72 2、產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因、產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因（2）運動偏心：）運動偏心：e運運由于機床分度蝸輪加工誤差由于機床分度蝸輪

7、加工誤差和安裝偏心等因素引起的。和安裝偏心等因素引起的。（3）機床傳動鏈的高頻誤差）機床傳動鏈的高頻誤差（4）滾刀的加工誤差和安裝誤差）滾刀的加工誤差和安裝誤差產(chǎn)生：切向、長周期誤差產(chǎn)生：切向、長周期誤差產(chǎn)生：短周期誤差產(chǎn)生：短周期誤差8三、齒輪精度和側隙的評定指標三、齒輪精度和側隙的評定指標 影響運動準確性的誤差及第影響運動準確性的誤差及第I I公差組公差組 影響運動平穩(wěn)性的誤差及第影響運動平穩(wěn)性的誤差及第IIII公差組公差組 影響載荷分布均勻性誤差及第影響載荷分布均勻性誤差及第IIIIII公差組公差組 側隙的評定指標。側隙的評定指標。GB10095-88規(guī)定：規(guī)定：（一）影響運動準確性的誤

8、差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組1、切向綜合誤差（、切向綜合誤差（F i）2、齒距累積誤差（、齒距累積誤差（Fp）3、齒圈徑向跳動（、齒圈徑向跳動（Fr） 4、徑向綜合誤差（、徑向綜合誤差（Fi）5、公法線長度變動（、公法線長度變動（Fw）切向綜合公差（切向綜合公差（F i）齒距累積公差（齒距累積公差（Fp）齒圈徑向跳動公差（齒圈徑向跳動公差（Fr） 徑向綜合公差（徑向綜合公差（Fi）公法線長度變動公差（公法線長度變動公差（Fw）相相應應的的公公差差項項目目91、切向綜合誤差（、切向綜合誤差（F i）F i是指被測齒輪與理想精度的測量齒是指被測齒輪與理想精度的測量齒輪單面嚙合

9、時，在被測齒輪一轉內(nèi)，實輪單面嚙合時，在被測齒輪一轉內(nèi)，實際轉角與公稱轉角之差的總幅度值。際轉角與公稱轉角之差的總幅度值。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組F i由單面嚙合綜合檢查儀（簡稱單嚙由單面嚙合綜合檢查儀（簡稱單嚙儀）進行測量儀）進行測量由于是在單面嚙合的狀態(tài)下測量由于是在單面嚙合的狀態(tài)下測量得的轉角誤差，測量狀態(tài)比較接得的轉角誤差，測量狀態(tài)比較接近齒輪的實際工作狀態(tài)，因此，近齒輪的實際工作狀態(tài)，因此， F i是評定齒輪運動準確性較為理是評定齒輪運動準確性較為理想的指標。想的指標。F i是是e幾幾、e運運及各項誤差因素綜及各項誤差因素綜合影響的結

10、果。合影響的結果。102、齒距累積誤差（、齒距累積誤差（Fp） FpFp是是指在分度圓上任意兩個同側齒面間的實際弧長指在分度圓上任意兩個同側齒面間的實際弧長與公稱弧長之差的最大差值。與公稱弧長之差的最大差值。即即: : Fp =|FFp =|Fpmaxpmax- F- Fpminpmin| |。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組112、齒距累積誤差（、齒距累積誤差（Fp） 對大齒數(shù)齒輪，為了避免輪齒分布不均勻，對大齒數(shù)齒輪，為了避免輪齒分布不均勻， FpFp過于集中在局部過于集中在局部圓周上，在規(guī)定圓周上，在規(guī)定FpFp的同時，再限制的同時，再限制k k

11、個齒距累積誤差（個齒距累積誤差（FFpkpk）Fpk是指在分度圓上，任意是指在分度圓上，任意k個齒距間的實際弧長與公稱弧長之個齒距間的實際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值，差的最大絕對值，K值為值為2到小于到小于Z2的整數(shù)。一般取小于的整數(shù)。一般取小于z/6或或z/8的最大整數(shù)。的最大整數(shù)。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組FpFp發(fā)生在齒輪的半個齒圈范圍內(nèi)發(fā)生在齒輪的半個齒圈范圍內(nèi)，以離散的形式以離散的形式反映齒輪一轉反映齒輪一轉范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的maxmax，所以它近似反映齒輪傳動準確的精度。，所以它近似反映齒輪傳動準確的精度。齒距累積誤差是幾何偏心和運

12、動偏心引起的，綜合反映了長周期的齒距累積誤差是幾何偏心和運動偏心引起的，綜合反映了長周期的切向和徑向誤差。但該項誤差是逐齒測量所得，對齒輪的短周期誤切向和徑向誤差。但該項誤差是逐齒測量所得，對齒輪的短周期誤差不能反映，故不如差不能反映，故不如F i反映的充分和確切。反映的充分和確切。 Fp是近似的運動精是近似的運動精度綜合評定指標。度綜合評定指標。123 3、齒圈徑向跳動（、齒圈徑向跳動（FrFr）o齒輪一轉范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙齒輪一轉范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。p此外，不但加工時會產(chǎn)生幾何偏此外，

13、不但加工時會產(chǎn)生幾何偏心，安裝時也會產(chǎn)生幾何偏心。心，安裝時也會產(chǎn)生幾何偏心。齒坯端面跳動引起附加偏心。齒坯端面跳動引起附加偏心。pFr主要是由幾何偏心引起的，是長周期徑向主要是由幾何偏心引起的，是長周期徑向誤差，因此誤差，因此Fr評定齒輪運動精度的徑向單項評定齒輪運動精度的徑向單項指標。指標。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組134 4、徑向綜合誤差（、徑向綜合誤差（F Fi i） F Fi i是是指在被測齒輪與理指在被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一轉內(nèi)，雙時，在被測齒輪一轉內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。嚙中心

14、距的最大變動量。Fi是在齒輪雙面嚙合綜合是在齒輪雙面嚙合綜合檢查儀上測量的。檢查儀上測量的。 Fi主要反映徑向誤差，且主要反映徑向誤差，且能反映短周期的誤差，能反映短周期的誤差，所以常所以常用用Fi作為齒輪運動準確性作為齒輪運動準確性的檢驗指標。的檢驗指標。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組145 5、公法線長度變動（、公法線長度變動（F Fw w）公法線長度變動公法線長度變動Fw：在在被測齒輪一周范圍內(nèi)，實被測齒輪一周范圍內(nèi)，實際公法線長度的最大值與際公法線長度的最大值與最小值之差，即：最小值之差，即： Fw=WmaxWmin。（一）影響運動準確性的誤

15、差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組Fw是由運功偏心引起是由運功偏心引起，而運動偏，而運動偏心引起的誤差是長周期切向誤差。心引起的誤差是長周期切向誤差。Fw 是評定齒輪運動精度的切向是評定齒輪運動精度的切向單項指標。單項指標?？潺X數(shù)夸齒數(shù)n=z/9+0.5，z17，n取取2。15總結：總結：1、切向綜合誤差（、切向綜合誤差（F i）2、齒距累積誤差（、齒距累積誤差（Fp）3、齒圈徑向跳動（、齒圈徑向跳動（Fr） 4、徑向綜合誤差（、徑向綜合誤差（Fi）5、公法線長度變動（、公法線長度變動（Fw）綜合評定指標綜合評定指標徑向單項評定指標，徑向單項評定指標，主要由主要由e幾幾引起的引

16、起的切向單項評定指標切向單項評定指標主要由主要由e運運引起的引起的是長短周期誤差綜合影響的結果。是長短周期誤差綜合影響的結果。由由e幾幾、e運運的綜合偏心引起的的綜合偏心引起的（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組16第公差組的檢驗組第公差組的檢驗組（1）F i F i（2）FpFp，必要時，加選必要時，加選 控制：控制： FpkFpk（3）Fi Fi和和Fw Fw （當其中一項超差時，加測當其中一項超差時，加測Fp評定和驗收齒輪精度）評定和驗收齒輪精度）（4）Fr Fr 和和 Fw Fw （當其中一項超差時，加測當其中一項超差時，加測Fp評定和驗收齒輪精度

17、）評定和驗收齒輪精度）（5） Fr Fr ：僅用于僅用于1012級精度級精度從以上五組中任選一組來驗收齒輪的運動精度。從以上五組中任選一組來驗收齒輪的運動精度。（一）影響運動準確性的誤差及第（一）影響運動準確性的誤差及第I公差組公差組17（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第IIII公差組公差組1、一齒切向綜合誤差、一齒切向綜合誤差（fi）2、一齒徑向綜合誤差、一齒徑向綜合誤差（fi）3、齒形誤差、齒形誤差（ff）4、基節(jié)偏差、基節(jié)偏差（fpb） 5、齒距偏差（、齒距偏差（fpt）6、螺旋線波度誤差、螺旋線波度誤差（ff）一齒切向綜合公差一齒切向綜合公差（fi）一齒徑向綜

18、合公差一齒徑向綜合公差（fi）齒形公差齒形公差（ff）基節(jié)極限偏差基節(jié)極限偏差（fpb） 齒距極限偏差齒距極限偏差（fpt）螺旋線波度公差螺旋線波度公差（ff）相相應應的的公公差差項項目目影響傳動平穩(wěn)性的誤差主要是短周期的。影響傳動平穩(wěn)性的誤差主要是短周期的。機床傳動鏈高頻誤差和刀具誤差，在加工齒輪過程中多機床傳動鏈高頻誤差和刀具誤差，在加工齒輪過程中多次重復出現(xiàn)，使齒輪產(chǎn)生齒形誤差、基節(jié)偏差、齒距偏差，次重復出現(xiàn)，使齒輪產(chǎn)生齒形誤差、基節(jié)偏差、齒距偏差，使得齒輪在傳動時產(chǎn)生振動和噪聲。使得齒輪在傳動時產(chǎn)生振動和噪聲。181 1、一齒切向綜合誤差（、一齒切向綜合誤差（ffi i）of i由單嚙

19、儀測量定義的。由單嚙儀測量定義的。of i是指被測齒輪與理想精確的是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時，測量齒輪單面嚙合時，在被測在被測齒輪一齒距角內(nèi)，實際轉角與齒輪一齒距角內(nèi)，實際轉角與公稱轉角之差的最大幅度值公稱轉角之差的最大幅度值 。以分度圓弧長計算。以分度圓弧長計算。o f i由刀具的制造和安裝誤差、由刀具的制造和安裝誤差、機床傳動鏈的短周期誤差引起機床傳動鏈的短周期誤差引起的。的。of i綜合反映了切向、徑向的短綜合反映了切向、徑向的短周期誤差，周期誤差，是評定傳動平穩(wěn)性是評定傳動平穩(wěn)性的綜合性指標。的綜合性指標。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II

20、公差組公差組192 2、一齒徑向綜合誤差（、一齒徑向綜合誤差（ffi i）ofi由雙嚙儀測得的。由雙嚙儀測得的。ofi是指被測齒輪與理想精是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，確的測量齒輪雙面嚙合時，在在被測齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中被測齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。心距的最大變動量。 ofi僅反映了徑向短周期誤僅反映了徑向短周期誤差，差，沒有沒有f i完善，其控制效完善，其控制效果不如果不如f i 。ofi的測量簡單，操作方便，的測量簡單，操作方便，故該項目故該項目適用于大批量生產(chǎn)的適用于大批量生產(chǎn)的場合。場合。 （二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公

21、差組公差組203 3、齒形誤差（、齒形誤差（f ff f）off指在齒輪端截面上指在齒輪端截面上，齒形工，齒形工作部分內(nèi)（齒頂部分除外），作部分內(nèi)（齒頂部分除外），包容實際齒形且距離為最小的包容實際齒形且距離為最小的兩條設計齒形間的法向距離。兩條設計齒形間的法向距離。o存在存在ff，使實際嚙合點偏離嚙，使實際嚙合點偏離嚙合線，從而引起一對齒嚙合過合線，從而引起一對齒嚙合過程中瞬時傳動比的突變，程中瞬時傳動比的突變，破壞破壞了傳動的平穩(wěn)性。了傳動的平穩(wěn)性。off是由于是由于刀具的制造誤差、刀刀具的制造誤差、刀具的跳動及機床傳動鏈誤差引具的跳動及機床傳動鏈誤差引起的。起的。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤

22、差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組213 3、齒形誤差（、齒形誤差（f ff f）的測量方法）的測量方法o 滾切法；滾切法；o 坐標法；坐標法；o 影像比較法。影像比較法。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組224 4、基節(jié)偏差（、基節(jié)偏差（ffpbpb）p fpb是指是指實際基節(jié)與公稱基節(jié)實際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。之差。 o 實際基節(jié)是指實際基節(jié)是指基圓基圓的切平面所截兩相的切平面所截兩相鄰同側齒面的交線之間的法向距離。鄰同側齒面的交線之間的法向距離。p 一對相嚙合齒輪基節(jié)必須相等一對相嚙合齒輪基節(jié)必須相等。當基。當基節(jié)有偏差時，會使齒

23、輪副在換齒嚙合節(jié)有偏差時，會使齒輪副在換齒嚙合過程中發(fā)生速比變化，從而產(chǎn)生沖擊過程中發(fā)生速比變化，從而產(chǎn)生沖擊和振動。和振動。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組pfpb主要由主要由刀具的基刀具的基節(jié)偏差和齒形角誤差節(jié)偏差和齒形角誤差引起。引起。pfpb可用可用基節(jié)儀和萬基節(jié)儀和萬能測齒儀能測齒儀進行測量。進行測量。235 5、齒距偏差（、齒距偏差（ffptpt）ofpt是指在是指在分度圓上分度圓上，實際齒，實際齒距與公稱齒距之差距與公稱齒距之差 。ofpt是各種齒距誤差的基本單是各種齒距誤差的基本單元，它不僅能直接表示每齒的元，它不僅能直接表示每齒的轉

24、角誤差，也是反映綜合誤差轉角誤差，也是反映綜合誤差的主要因素。的主要因素。o fpt 主要反映機床傳動鏈的主要反映機床傳動鏈的短周期誤差或加工中的分度誤短周期誤差或加工中的分度誤差。差。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組246 6、螺旋線波度誤差（、螺旋線波度誤差（ffff）off是指是指寬斜齒輪齒高中寬斜齒輪齒高中部實際齒向線波紋的最大部實際齒向線波紋的最大波幅。波幅。off 屬于寬斜齒輪齒向屬于寬斜齒輪齒向線誤差，是寬斜齒輪、人線誤差，是寬斜齒輪、人字齒輪產(chǎn)生高頻誤差的主字齒輪產(chǎn)生高頻誤差的主要原因。要原因。off主要由主要由機床分度蝸桿機床分度蝸

25、桿和滾刀進給絲杠和滾刀進給絲杠的周期誤的周期誤差引起的。差引起的。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組25總結：總結：1、一齒切向綜合誤差、一齒切向綜合誤差（fi）2、一齒徑向綜合誤差、一齒徑向綜合誤差（fi）3、齒形誤差、齒形誤差（ff）4、基節(jié)偏差、基節(jié)偏差（fpb） 5、齒距偏差（、齒距偏差（fpt）6、螺旋線波度誤差、螺旋線波度誤差（ff）綜合評定指標綜合評定指標是由刀具的制造誤差、刀具的跳動及機床傳動是由刀具的制造誤差、刀具的跳動及機床傳動鏈誤差引起的。鏈誤差引起的。基圓上測量基圓上測量是切向、徑向綜合短周期誤差。是切向、徑向綜合短周期誤差。是

26、徑向短周期誤差是徑向短周期誤差如何驗收齒輪的傳動平穩(wěn)性精度？如何驗收齒輪的傳動平穩(wěn)性精度？（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組分度圓上測量分度圓上測量26第第II公差組的檢驗組公差組的檢驗組（1）fi（有特殊需要時可加檢（有特殊需要時可加檢fpb）（2）fi（須保證齒形精度）（須保證齒形精度）（3）ff 和和 fpt ：適用于展成法磨齒工藝適用于展成法磨齒工藝（4）ff 和和 fpb ：適用于磨齒、滾齒和剃齒工藝適用于磨齒、滾齒和剃齒工藝（5）fpt與與 fpb（用于（用于912級）級）（6）fpt 或或fpb（用于（用于1012級）級）（7）ff （用

27、于軸向重合度（用于軸向重合度1.25，6級的斜齒輪、人字齒級的斜齒輪、人字齒輪。）輪。）從以上從以上6組中任選一組來驗收齒輪的傳動平穩(wěn)性。組中任選一組來驗收齒輪的傳動平穩(wěn)性。（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第（二）影響傳動平穩(wěn)性的誤差及第II公差組公差組27（三）影響載荷分布均勻性的誤差（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第及第III公差組公差組由于齒輪的制造誤差和安裝誤差，輪齒由于齒輪的制造誤差和安裝誤差，輪齒嚙合時在齒長方向并不是沿全齒寬接觸，嚙合時在齒長方向并不是沿全齒寬接觸，嚙合過程中也不是沿全齒高接觸。嚙合過程中也不是沿全齒高接觸。在齒高方向上，在齒高方向上，齒形誤差和基節(jié)偏差會齒形誤差和基

28、節(jié)偏差會影響兩齒面的接觸。影響兩齒面的接觸。在齒寬方向上，在齒寬方向上，齒向誤差會影響兩齒面齒向誤差會影響兩齒面的接觸。的接觸。1、齒向誤差、齒向誤差（F）2、接觸線誤差、接觸線誤差（Fb）3、軸向齒距偏差、軸向齒距偏差（FPX）相相應應的的公公差差項項目目齒向公差齒向公差（F）接觸線公差接觸線公差（Fb）軸向齒距極限偏差軸向齒距極限偏差（FPX）281 1、齒向誤差（、齒向誤差（FF）oF是是在分度圓柱面在分度圓柱面上，齒寬有上，齒寬有效部分范圍內(nèi)（端部倒角部分除效部分范圍內(nèi)（端部倒角部分除外），包容實際齒線的兩條設計外），包容實際齒線的兩條設計齒向線之間的端面距離。齒向線之間的端面距離。o

29、F包括齒線的方向偏差和形狀包括齒線的方向偏差和形狀誤差。誤差。oF是評定齒輪接觸精度重要指是評定齒輪接觸精度重要指標，它直接影響接觸斑點的位置標，它直接影響接觸斑點的位置和大小，影響齒輪的承載能力和和大小，影響齒輪的承載能力和壽命。壽命。oF主要是由齒坯端面跳動和刀主要是由齒坯端面跳動和刀架導軌傾斜引起的。架導軌傾斜引起的。（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組291 1、齒向誤差（、齒向誤差（FF）的測量）的測量（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組bFlL 302 2、接觸線誤差（、接觸線誤差（

30、FFb b）oFb是指是指在基圓柱的切平面在基圓柱的切平面內(nèi)，平行于公稱接觸線并包內(nèi)，平行于公稱接觸線并包容實際接觸線的兩條最近的容實際接觸線的兩條最近的直線間的法向距離。直線間的法向距離。o對于直齒輪對于直齒輪Fb就是齒向誤就是齒向誤差，對于差，對于斜齒輪，斜齒輪， Fb可可以綜合反映齒向誤差和齒形以綜合反映齒向誤差和齒形誤差。誤差。oFb主要來源于滾刀誤差主要來源于滾刀誤差。滾刀的安裝誤差引起接觸線滾刀的安裝誤差引起接觸線形狀誤差，此項誤差在端面形狀誤差，此項誤差在端面上表現(xiàn)為齒形誤差，滾刀齒上表現(xiàn)為齒形誤差，滾刀齒形角誤差引起接觸線方向誤形角誤差引起接觸線方向誤差。差。（三）影響載荷分布

31、均勻性的誤差及第（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組313 3、軸向齒距偏差（、軸向齒距偏差（FFPXPX）oF Fpxpx是指在與齒輪基準軸線是指在與齒輪基準軸線平行而大約通過齒高中部的平行而大約通過齒高中部的一條直線上，任意兩個同側一條直線上，任意兩個同側齒面間的實際距離與公稱距齒面間的實際距離與公稱距離之差。離之差。oF Fpxpx主要反映螺旋角偏差，主要反映螺旋角偏差，影響斜齒輪的接觸長度，并影響斜齒輪的接觸長度，并使寬斜齒輪有效接觸齒數(shù)減使寬斜齒輪有效接觸齒數(shù)減少，從而影響齒輪的承載能少，從而影響齒輪的承載能力。力。oF Fpxpx主要由主要由機床差動傳動鏈機床差動傳

32、動鏈的調整誤差、刀具托板的傾的調整誤差、刀具托板的傾斜、齒面端面跳動引起斜、齒面端面跳動引起。（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組32總結：總結：1、齒向誤差、齒向誤差（F）2、接觸線誤差、接觸線誤差（Fb）3、軸向齒距偏差、軸向齒距偏差（FPX）基圓柱的切平面上，基圓柱的切平面上，直齒輪就是直齒輪就是F ，F(xiàn)b可以綜合反映可以綜合反映斜齒輪的斜齒輪的齒向誤齒向誤差和齒形誤差。差和齒形誤差。如何驗收齒輪的載荷分布均勻性？如何驗收齒輪的載荷分布均勻性？分度圓柱面上，僅用于直齒輪分度圓柱面上，僅用于直齒輪（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第（三）影響

33、載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組主要反映斜齒輪的螺旋角偏差主要反映斜齒輪的螺旋角偏差33第第III公差組的檢驗組公差組的檢驗組（1） F （僅用于直齒輪僅用于直齒輪）（2） Fb （僅用于軸向重合度（僅用于軸向重合度1.25 ，齒線不作，齒線不作修正的斜齒輪）修正的斜齒輪）（3） FPX與與 ff（僅用于軸向重合度（僅用于軸向重合度1.25 ，齒，齒線不作修正的斜齒輪）線不作修正的斜齒輪）（4） FPX與與 Fb（僅用于軸向重合度（僅用于軸向重合度1.25 ，齒，齒線不作修正的斜齒輪）線不作修正的斜齒輪）當齒輪副的接觸斑點的分布位置和大小確有保證時，第當齒輪副的接觸斑點的分布位置和大

34、小確有保證時，第III公公差組的檢驗組均可不進行檢驗。差組的檢驗組均可不進行檢驗。（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第（三）影響載荷分布均勻性的誤差及第III公差組公差組3435（四）側隙的保證（四）側隙的保證1、側隙的計算、側隙的計算側隙的大小與齒輪的精度無關，它側隙的大小與齒輪的精度無關，它只取決于齒輪的工作條件及要求。只取決于齒輪的工作條件及要求。如：如：a、高溫、高速、重載條件下工作的齒輪，其側隙應留得大一些高溫、高速、重載條件下工作的齒輪，其側隙應留得大一些，以補償熱膨脹的影響；以補償熱膨脹的影響；b、儀表、讀數(shù)機構中所用的齒輪，側隙應留得小一些儀表、讀數(shù)機構中所用的齒輪，側隙應留得小

35、一些，主要是避，主要是避免回程誤差；免回程誤差；c、反轉且速度不高的機構中，側隙也應小一些反轉且速度不高的機構中，側隙也應小一些。具體設計時，應具體設計時，應首先首先根據(jù)工作條件及使用要求根據(jù)工作條件及使用要求確定最小的保證側隙確定最小的保證側隙jnmin361 1、側隙的計算、側隙的計算j nmin j n1 + j n2（四）側隙的保證（四）側隙的保證（1） j n1：補償溫升引起的熱變形所需的最小側隙量：補償溫升引起的熱變形所需的最小側隙量 j n1 (a1t1 +a2t2)2sin(an)（2） j n2：保證正常潤滑所需的最小側隙：保證正常潤滑所需的最小側隙 對于油池潤滑：對于油池潤

36、滑： j n2 （510）mn(m) 對于噴油潤滑，按齒輪圓周選速度：對于噴油潤滑，按齒輪圓周選速度： V10m/s jn2 = 10mn (m ) 10V25m/s jn2 = 20mn (m ) 25V60m/s jn2 = 30mn (m ) V60m/s jn2 = （3050)mn (m )傳動中心距傳動中心距齒體和箱體材料的膨系數(shù)齒體和箱體材料的膨系數(shù)齒輪和箱體工作溫度與標準溫度之差齒輪和箱體工作溫度與標準溫度之差法向嚙合角法向嚙合角372 2、側隙的評定指標、側隙的評定指標（側隙的保證）（側隙的保證） 側隙的獲得途徑：側隙的獲得途徑：o在齒厚一定的條件下，改變傳動中心距在齒厚一定

37、的條件下，改變傳動中心距ao在中心距一定的條件下，改變齒厚在中心距一定的條件下，改變齒厚S（四）側隙的保證（四）側隙的保證GB10095-88規(guī)定：規(guī)定：采用基中心距制采用基中心距制，即固定中心距的極限偏差，即固定中心距的極限偏差，改變齒厚偏差的大小獲得不同的側隙量改變齒厚偏差的大小獲得不同的側隙量jnmin。（1 1）齒厚偏差）齒厚偏差EsEsa）定義：）定義：Es是指分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱是指分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱值之差。值之差。 齒厚極限偏差齒厚極限偏差(Ess,Esi)控制齒厚偏差?？刂讫X厚偏差。GB規(guī)定了規(guī)定了14種齒厚極限偏差的數(shù)值，其代種齒厚極限偏差的數(shù)值，其代號

38、為：號為：CS。b）偏差代號）偏差代號382、側隙的評定指標側隙的評定指標齒厚偏差齒厚偏差Es（四）側隙的保證（四）側隙的保證每一種代號代表的齒厚極限偏每一種代號代表的齒厚極限偏差的數(shù)值均以齒距極限偏差差的數(shù)值均以齒距極限偏差（fpt）的倍數(shù)表示。）的倍數(shù)表示。如：如： 齒厚上偏差代號為齒厚上偏差代號為F， 其值為：其值為： ESS4fpt ； 齒厚下偏差代號為齒厚下偏差代號為L, 其值為：其值為： ESi16fpt 。 齒厚公差為：齒厚公差為：TS 12 fpt 。b）偏差代號）偏差代號392、側隙的評定指標側隙的評定指標齒厚偏差齒厚偏差EsoEss不僅要保證齒輪副所需的最小極限偏差，還要補

39、償由加工不僅要保證齒輪副所需的最小極限偏差，還要補償由加工誤差和安裝誤差引起的側隙的減少量。誤差和安裝誤差引起的側隙的減少量。nnnassaKjtgafEcos2min（四）側隙的保證（四）側隙的保證c）齒厚上偏差）齒厚上偏差Ess的確定的確定K是齒輪加工和安裝誤差對側隙減少的影響是齒輪加工和安裝誤差對側隙減少的影響2222221)sin()sin()cos(2nynxnpbpbafafaFffK22221104. 2FffKpbpbfa：中心距極限偏差。：中心距極限偏差。n=20時：時：fpb:基節(jié)極限偏差?；?jié)極限偏差。402、側隙的評定指標側隙的評定指標齒厚偏差齒厚偏差Esnrrstga

40、bFT222（四）側隙的保證（四）側隙的保證d）齒厚公差）齒厚公差Ts的計算的計算Fr是齒圈徑向跳動公差，由表是齒圈徑向跳動公差，由表9-6取得。取得。br是切齒徑向進刀公差，按分度圓直徑查表。是切齒徑向進刀公差，按分度圓直徑查表。第第公差組精度等級公差組精度等級456789br值值1.26IT7IT81.26IT8IT91.26IT9IT10e）齒厚下偏差）齒厚下偏差Esi的計算的計算Esi Ess- Ts 將計算結果除以該齒輪的將計算結果除以該齒輪的fpt ，再按表，再按表6-44選取齒厚下偏差的代號，選取齒厚下偏差的代號，并確定下偏差的設計值。并確定下偏差的設計值。412、側隙的評定指標

41、側隙的評定指標齒厚偏差齒厚偏差Es（四）側隙的保證（四）側隙的保證f）齒厚的測量）齒厚的測量由于弧齒厚比較困難，通常都是測量弦齒厚，并計算弦齒厚偏由于弧齒厚比較困難，通常都是測量弦齒厚，并計算弦齒厚偏差以代替分度圓弧齒厚偏差。差以代替分度圓弧齒厚偏差。測量齒厚時，多以齒頂圓作為測量測量齒厚時，多以齒頂圓作為測量基準基準，因此，齒頂圓直徑偏差對其，因此，齒頂圓直徑偏差對其基準軸線的徑向圓跳動均會給測量基準軸線的徑向圓跳動均會給測量結果帶來較大的影響。結果帶來較大的影響。故控制齒厚偏差來保證側隙故控制齒厚偏差來保證側隙只只適宜于精度較低或模數(shù)較大的適宜于精度較低或模數(shù)較大的齒輪。齒輪。422、側隙

42、的評定指標側隙的評定指標（2）公法線平均長度偏差）公法線平均長度偏差Ews（四）側隙的保證（四）側隙的保證對于中、小模數(shù)齒輪，在成批生產(chǎn)中，可用公法線長度偏差代替對于中、小模數(shù)齒輪，在成批生產(chǎn)中，可用公法線長度偏差代替齒厚偏差評定側隙。齒厚偏差評定側隙。由于運動偏心的影響，齒輪各公法線長度不相等，為排除其影響，由于運動偏心的影響，齒輪各公法線長度不相等，為排除其影響，故取公法線長度平均值的偏差評定側隙。故取公法線長度平均值的偏差評定側隙。)5 . 0(coszinvakamW公法線長度公法線長度W的公稱值：的公稱值：K是跨齒數(shù)，是跨齒數(shù)，k=z/9+0.5，并圓整。，并圓整。Inva是漸開線函

43、數(shù)，是漸開線函數(shù)，inv20=0.014904測量公法線長度不以齒頂圓作基準，測量公法線長度不以齒頂圓作基準，其測量結果不受齒頂圓直徑偏差和徑其測量結果不受齒頂圓直徑偏差和徑向跳動的影響，故測量精度較高。向跳動的影響，故測量精度較高。432、側隙的評定指標側隙的評定指標外齒輪公法線平均長度極限偏差與齒厚極限偏差的換算關系如下：外齒輪公法線平均長度極限偏差與齒厚極限偏差的換算關系如下：nrnsiWiaFaEEsin72. 0cos（四）側隙的保證（四）側隙的保證nrnssWsaFaEEsin72. 0cosnrnsWaFaTTsin44. 1cosnrnssWsaFaEEsin72. 0cosn

44、rnsiWiaFaEEsin72. 0cos內(nèi)齒輪公法線平均長度極限偏差與齒厚極限偏差的換算關系如下：內(nèi)齒輪公法線平均長度極限偏差與齒厚極限偏差的換算關系如下：（2）公法線平均長度偏差）公法線平均長度偏差Ews44公法線平均長度偏差公法線平均長度偏差EwsEws與與公法線長度變動公法線長度變動FwFwoEwsEws與齒厚有關，為與齒厚有關，為了保證合理的側隙，齒了保證合理的側隙，齒厚必須減薄，所以厚必須減薄，所以EwsEws常為負值。常為負值。oFwFw是齒輪一周上各不是齒輪一周上各不同部位公法線長度的差同部位公法線長度的差異，它由異，它由e e運運引起的，通引起的，通常呈正弦規(guī)律變化，影常呈

45、正弦規(guī)律變化，影響齒輪的傳動準確性。響齒輪的傳動準確性。45齒輪誤差的綜合評定及指標齒輪誤差的綜合評定及指標1、綜合評定的優(yōu)點、綜合評定的優(yōu)點 能更全面地反映齒輪的質量；能更全面地反映齒輪的質量； 反映各單項誤差的綜合；反映各單項誤差的綜合； 測量效率高，有利于實現(xiàn)測量自動化。測量效率高，有利于實現(xiàn)測量自動化。2、綜合評定的指標、綜合評定的指標 單面嚙合綜合測量（）；單面嚙合綜合測量（）； 雙面嚙合綜合測量（）雙面嚙合綜合測量（） ； 齒距測量（）。齒距測量（）。46四、齒輪副誤差的評定指標四、齒輪副誤差的評定指標1、齒輪副的評定指標、齒輪副的評定指標 為了考核齒輪副的性能，對齒輪副的精度和側

46、隙按下列四為了考核齒輪副的性能，對齒輪副的精度和側隙按下列四個測量項目進行評定。個測量項目進行評定。齒輪副的切向綜合誤差（齒輪副的切向綜合誤差（F ic）齒輪副的一齒切向綜合誤差（齒輪副的一齒切向綜合誤差（fic ）齒輪副的接觸斑點齒輪副的接觸斑點齒輪副的側隙齒輪副的側隙評定齒輪副的傳遞運動準確性評定齒輪副的傳遞運動準確性評定齒輪副的傳動平穩(wěn)性評定齒輪副的傳動平穩(wěn)性評定齒輪副的載荷分布均勻性評定齒輪副的載荷分布均勻性評定齒輪副的側隙評定齒輪副的側隙471、齒輪副的評定指標、齒輪副的評定指標（1）齒輪副的切向綜合誤差（）齒輪副的切向綜合誤差（F ic）四、齒輪副誤差的評定指標四、齒輪副誤差的評定

47、指標定義：定義： Fic是指裝配好的齒輪副，在嚙合轉動足夠多的轉數(shù)內(nèi)，一個齒是指裝配好的齒輪副，在嚙合轉動足夠多的轉數(shù)內(nèi)，一個齒輪相對于另一個齒輪的實際轉角與公稱轉角之差的最大幅值輪相對于另一個齒輪的實際轉角與公稱轉角之差的最大幅值 。用于評定齒輪副的傳遞運動準確性用于評定齒輪副的傳遞運動準確性（2）齒輪副的一齒切向綜合誤差（）齒輪副的一齒切向綜合誤差（fic ）定義定義 指裝配好的齒輪副，在嚙合轉動足夠多的轉數(shù)內(nèi)，一個齒輪相對于指裝配好的齒輪副，在嚙合轉動足夠多的轉數(shù)內(nèi)，一個齒輪相對于另一個齒輪的一個齒距的實際轉角與公稱轉角之差的最大幅值。另一個齒輪的一個齒距的實際轉角與公稱轉角之差的最大幅

48、值。 用于評定齒輪副的傳動平穩(wěn)性用于評定齒輪副的傳動平穩(wěn)性481、齒輪副的評定指標、齒輪副的評定指標（3）齒輪副的接觸斑點）齒輪副的接觸斑點四、齒輪副誤差的評定指標四、齒輪副誤差的評定指標定義定義 指安裝好的齒輪副，在指安裝好的齒輪副，在輕微制動輕微制動下運轉下運轉后，齒面上分布的接觸擦亮痕跡后，齒面上分布的接觸擦亮痕跡沿齒長方向：沿齒長方向：(b-c)/b100%沿齒高方向：沿齒高方向：h/h100%輕微制動：輕微制動：既不使輪齒脫離，又不使輪齒和傳動裝置發(fā)生較大的既不使輪齒脫離，又不使輪齒和傳動裝置發(fā)生較大的變形的制動力變形的制動力能綜合反映齒輪加工中的齒向、齒形誤差和安裝中軸線的平行能綜

49、合反映齒輪加工中的齒向、齒形誤差和安裝中軸線的平行度誤差對齒面載荷分布均勻性的影響。度誤差對齒面載荷分布均勻性的影響。491、齒輪副的評定指標、齒輪副的評定指標齒輪副的側隙分齒輪副的側隙分法向側隙法向側隙jn和圓周側隙和圓周側隙jt四、齒輪副誤差的評定指標四、齒輪副誤差的評定指標（4）齒輪副的側隙）齒輪副的側隙法向側隙法向側隙 jn指裝配好的齒輪副，當工作齒面接觸指裝配好的齒輪副，當工作齒面接觸時，非工作齒面之間的最小距離。時，非工作齒面之間的最小距離。用塞尺測量用塞尺測量圓周側隙圓周側隙 jt指裝配好的齒輪副，當一個齒輪指裝配好的齒輪副，當一個齒輪固定時，另一個齒輪的圓周晃動固定時，另一個齒

50、輪的圓周晃動量，以分度圓弧長計值。量，以分度圓弧長計值。用指示表測量。用指示表測量。502、齒輪副的安裝誤差、齒輪副的安裝誤差（1）軸線的平行度誤差）軸線的平行度誤差fx 和和fy四、齒輪副誤差的評定指標四、齒輪副誤差的評定指標fx：一對齒輪的軸線在其基準一對齒輪的軸線在其基準平面上投影的平行度誤差。平面上投影的平行度誤差。fy:一對齒輪的軸線，在垂直一對齒輪的軸線，在垂直于基準平面且平行于基準軸線于基準平面且平行于基準軸線的平面上投影的平行度誤差。的平面上投影的平行度誤差。主要來自箱體孔的位置誤差。主要來自箱體孔的位置誤差。（2）齒輪副中心距偏差）齒輪副中心距偏差fa影響齒面的正常接觸，使載

51、荷影響齒面的正常接觸，使載荷分布不均勻。分布不均勻。主要影響齒輪工作時的側隙。主要影響齒輪工作時的側隙。51五、漸開線圓柱齒輪精度標準五、漸開線圓柱齒輪精度標準GB10095-88漸開線圓柱齒輪精度漸開線圓柱齒輪精度1、精度等級的規(guī)定、精度等級的規(guī)定 齒輪及齒輪副共規(guī)定有齒輪及齒輪副共規(guī)定有12個精度等級，用個精度等級，用1、2、12表示。表示。低低高高齒輪三個公差組齒輪三個公差組的精度等級應分別的精度等級應分別規(guī)定，規(guī)定，可采用同級可采用同級，也可以不同級，也可以不同級，但但同一公差組中的項目必須同級。同一公差組中的項目必須同級。齒輪副中兩齒輪對應公差組的精度齒輪副中兩齒輪對應公差組的精度一

52、般采用同級一般采用同級。也允許不同級。也允許不同級。第第I公差組公差組 第第II公差組公差組 第第III公差組公差組N級級N-2N-2N-1N-1NNN+1N+12、公差組、公差組52五、漸開線圓柱齒輪精度標準五、漸開線圓柱齒輪精度標準3、齒輪的檢驗組、齒輪的檢驗組4、齒輪副的公差、齒輪副的公差 X方向和方向和y方向的平行度公差方向的平行度公差fx 、 fy ; 中心距極限偏差中心距極限偏差fa ; 切向綜合公差切向綜合公差F ic ; 一齒切向綜合公差一齒切向綜合公差f ic ; 接觸斑點接觸斑點; 最大、最小極限側隙最大、最小極限側隙j nmax 、 j nmin。 其中，前兩項用來控制齒

53、輪副的安裝誤差，后四項其中，前兩項用來控制齒輪副的安裝誤差，后四項用以保證齒輪副的傳動性能要求。用以保證齒輪副的傳動性能要求。5、齒輪副側隙和齒厚極限偏差、齒輪副側隙和齒厚極限偏差53五、漸開線圓柱齒輪精度標準五、漸開線圓柱齒輪精度標準6、齒坯精度、齒坯精度54五、漸開線圓柱齒輪精度標準五、漸開線圓柱齒輪精度標準7、圖樣標注、圖樣標注 在齒輪工作圖上應標齒輪的精度等級和齒厚極限偏差的字母代號。在齒輪工作圖上應標齒輪的精度等級和齒厚極限偏差的字母代號。 例：例：766 G M GB1009588 表示齒輪第表示齒輪第、公差組的精度分別為公差組的精度分別為7級、級、6級、級、6級，級，齒厚上、下偏

54、差代號分別為、。齒厚上、下偏差代號分別為、。 例：例：7 F L GB1009588 表示齒輪第表示齒輪第、公差組的精度同為公差組的精度同為7級，齒厚上、下偏級，齒厚上、下偏差代號分別為差代號分別為F、L。 當齒厚采用非標準極限偏差時，應該標注為：當齒厚采用非標準極限偏差時，應該標注為： 例：（例：（ ）GB1009588 表示齒輪第表示齒輪第、公差組的精度同為公差組的精度同為4級，齒厚上、下偏級，齒厚上、下偏差值分別為差值分別為-0.330mm、-0.495mm。-0.330-0.49555六、圓柱齒輪精度確定六、圓柱齒輪精度確定o精度等級的確定；精度等級的確定；o齒輪副側隙的確定；齒輪副側隙的確定；o公法線平均長度極限偏差的確定；公法線平均長度極限偏差的確定；o公差項目的確定；公差項目的確定；o齒坯公差的確定。齒坯公差的確定。確定方法：確定方法：o 計算法；計算法；o 類比法。類比法。56六、圓柱齒輪精度確定六、圓柱齒輪精度確