齒輪精度及檢測

1、漸開線圓柱齒輪精度及檢測 齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要的傳動形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)的傳動形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。本章主要研究影響齒輪用極為廣泛。本章主要研究影響齒輪傳動精度的齒輪或齒輪副的偏差項(xiàng)目。傳動精度的齒輪或齒輪副的偏差項(xiàng)目。11.1 概概 述述 1 1、適用范圍廣；、適用范圍廣；2 2、效率高；、效率高；3 3、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊；、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊； 4 4、工作可靠、壽命長。、工作可靠、壽命長。一、齒輪傳動的主要特點(diǎn)：一、齒輪傳動的主要特點(diǎn)：二、齒輪傳遞運(yùn)動要求二、齒輪傳遞運(yùn)動要求：（用途）：（用途）1.1. 傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性：傳遞運(yùn)動的

2、準(zhǔn)確性：齒輪轉(zhuǎn)一圈，最大的齒輪轉(zhuǎn)一圈，最大的轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差在在 一定范圍內(nèi)。一定范圍內(nèi)。 對于傳動比：對于傳動比： 。12iww 轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差。實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差。i0360齒輪傳遞運(yùn)動要求齒輪傳遞運(yùn)動要求2.2.傳遞運(yùn)動的平穩(wěn)性：傳遞運(yùn)動的平穩(wěn)性：要求齒輪的要求齒輪的瞬間傳動比瞬間傳動比變化變化不大（在一定范圍內(nèi)）。不大（在一定范圍內(nèi)）。i03603.3.載荷分布的均勻性：載荷分布的均勻性：要求齒輪嚙要求齒輪嚙合時，齒面接觸良好。合時，齒面接觸良好。齒輪傳遞運(yùn)動要求齒輪傳遞運(yùn)動要求4.4.傳動側(cè)隙合理：傳動側(cè)隙合理：側(cè)隙的作用？側(cè)隙太大或太小會有什么影響？側(cè)隙

3、的作用？側(cè)隙太大或太小會有什么影響？1w2w針對不同的使用場合，對使用要求的側(cè)重點(diǎn)不同。針對不同的使用場合，對使用要求的側(cè)重點(diǎn)不同。測量齒測量齒輪輪、高速齒輪高速齒輪、重載齒輪重載齒輪需要限定哪些使用要求？需要限定哪些使用要求？11.2 齒輪加工誤差及其檢測齒輪加工誤差及其檢測一、影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差一、影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差：（：（4個）個）(GB/T 10095.2-2001)1.1.切向綜合總偏差切向綜合總偏差F Fi i( (Fi)：被測齒輪與理想精確齒輪被測齒輪與理想精確齒輪單單面嚙合面嚙合時，在被測齒輪時，在被測齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的之差的

4、總幅度值總幅度值。F Fi if fi i影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差2.2.齒距齒距累積總偏差累積總偏差F Fp p( (F Fp p) )：在在分度圓分度圓上，任意兩同側(cè)齒面上，任意兩同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值。間的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值。F Fi i是以分度圓弧長計(jì)算的，原理圖見圖是以分度圓弧長計(jì)算的，原理圖見圖11-511-5。7 齒距累積偏差齒距累積偏差Fpk （Fpk）：在在分度圓分度圓上，上，k個齒距間個齒距間的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值。的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值。影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差第第26個齒的齒距累積偏差是多少？個

5、齒的齒距累積偏差是多少？3. 徑向跳動徑向跳動Fr （Fr）：齒輪一轉(zhuǎn)范圍齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭內(nèi)，測頭與與齒高中部齒高中部雙面接觸，雙面接觸，測頭相對于測頭相對于齒輪軸線的齒輪軸線的最大變動量。最大變動量。影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動準(zhǔn)確性的誤差4.4.徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi”（Fi）：被測齒輪與理想精確被測齒輪與理想精確測量齒輪測量齒輪雙面嚙合雙面嚙合時，在被測齒輪時，在被測齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，雙嚙內(nèi)，雙嚙中心距中心距的最大變動量。的最大變動量。二、影響傳動平穩(wěn)性的誤差二、影響傳動平穩(wěn)性的誤差：（：（4個）個）1.1.一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差fi（fi）：被測齒輪與理想精確

6、齒輪被測齒輪與理想精確齒輪單面嚙合單面嚙合時，在被測齒輪轉(zhuǎn)時，在被測齒輪轉(zhuǎn)一齒距角一齒距角內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的稱轉(zhuǎn)角之差的最大幅度值最大幅度值。影響傳動平穩(wěn)性的誤差影響傳動平穩(wěn)性的誤差fi 是以分度圓弧長計(jì)算的，是以分度圓弧長計(jì)算的，用單面嚙合儀測量。用單面嚙合儀測量。fi 是和哪個指標(biāo)同是和哪個指標(biāo)同時測出來的？時測出來的？影響傳動平穩(wěn)性的誤差影響傳動平穩(wěn)性的誤差2.2.一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi （fi ）：被測齒輪與理被測齒輪與理想精確測量齒輪想精確測量齒輪雙面嚙合雙面嚙合時，在被測齒輪轉(zhuǎn)時，在被測齒輪轉(zhuǎn)一一齒距角齒距角內(nèi)，雙嚙內(nèi)，雙嚙中心距中心距的最大

7、變動量。（雙嚙的最大變動量。（雙嚙儀）儀）fi 是和哪個指標(biāo)同是和哪個指標(biāo)同時測出來的？時測出來的？影響傳動平穩(wěn)性的誤差影響傳動平穩(wěn)性的誤差ff3.3.齒廓總偏差齒廓總偏差 （齒形誤差齒形誤差ff）：齒輪端截面上，齒形齒輪端截面上，齒形工作部分工作部分內(nèi)包容實(shí)際內(nèi)包容實(shí)際齒廓齒廓（齒形）（齒形）線的兩條設(shè)計(jì)齒廓線線的兩條設(shè)計(jì)齒廓線間的距離。間的距離。Fff齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差Hf4.4.單個齒距偏差單個齒距偏差fpt ( (齒距偏差齒距偏差fpt ） ：在分度圓上，實(shí)際在分度圓上，實(shí)際齒距齒距與公稱齒距之差。與公稱齒距之差。影響傳動平穩(wěn)性的誤差影響傳動平穩(wěn)性的誤差前

8、面哪個參數(shù)還用到齒距前面哪個參數(shù)還用到齒距？有何區(qū)別？有何區(qū)別？7p 基節(jié)偏差基節(jié)偏差fpb：實(shí)際實(shí)際基節(jié)基節(jié)與公稱基節(jié)之差。與公稱基節(jié)之差。 基節(jié)：基節(jié)：基圓切線所截兩相鄰基圓切線所截兩相鄰?fù)瑐?cè)齒廓同側(cè)齒廓的交點(diǎn)沿的交點(diǎn)沿切線切線方向的距離。方向的距離。 基節(jié)偏差不可過大或過小，規(guī)定：基節(jié)偏差不可過大或過小，規(guī)定：fpb fpb fpb 。相互嚙合的一對齒輪基節(jié)應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系？相互嚙合的一對齒輪基節(jié)應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系？fpb 的符號？的符號？p 公法線公法線長度變動長度變動Fw：齒輪齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，實(shí)際公法線長度內(nèi)，實(shí)際公法線長度 最大值與最小值之差。最大值與最小值之差。測量公法線長度測量公

9、法線長度當(dāng)用當(dāng)用公法線千分尺公法線千分尺在齒輪上跨過在齒輪上跨過k k個齒時，個齒時，兩卡腳與齒廓相切于兩卡腳與齒廓相切于ABAB兩點(diǎn)，兩切點(diǎn)間的距離兩點(diǎn)，兩切點(diǎn)間的距離公法線長度，公法線長度，用用W W表示。表示。5.09zk跨齒數(shù)跨齒數(shù)k為：為：影響載荷分布均勻性的誤差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三、影響載荷分布均勻性的誤差：（直齒：（直齒1個）個）（齒向誤差齒向誤差： ）bFDbF螺旋線總偏差螺旋線總偏差（齒形誤差齒形誤差：ff）齒廓總偏差齒廓總偏差F影響載荷分布均勻性的誤差影響載荷分布均勻性的誤差 在在分度圓柱分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍內(nèi)，包面上，齒寬有效部

10、分范圍內(nèi)，包容實(shí)際容實(shí)際螺旋線（螺旋線（齒向線）齒向線）的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的距離。的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的距離。bF螺旋線總偏差螺旋線總偏差bff螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差bHf 評定指標(biāo)評定指標(biāo) 評定指標(biāo)評定指標(biāo) 對傳動性能的對傳動性能的 主要影響主要影響輪輪齒齒同同側(cè)側(cè)齒齒面面偏偏差差齒距齒距偏差偏差單個齒距偏差單個齒距偏差徑徑向向綜綜合合偏偏差差與與徑徑向向跳跳動動徑徑向向綜綜合合偏偏差差徑向徑向綜合綜合總偏總偏差差齒距累積偏差齒距累積偏差齒距累積總偏差齒距累積總偏差齒廓齒廓偏差偏差齒廓總偏差齒廓總偏差齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差一齒一齒徑向徑向綜合綜合偏差偏差齒廓

11、傾斜偏差齒廓傾斜偏差切向綜切向綜合偏差合偏差切向綜合總偏差切向綜合總偏差一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差螺旋線螺旋線偏差偏差螺旋線總偏差螺旋線總偏差螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差徑向跳動徑向跳動螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差ptfpkF齒輪傳動使用要求的評定指標(biāo)（單個齒輪）齒輪傳動使用要求的評定指標(biāo)（單個齒輪）pFFHfffiFifbFbffbHf iF ifrFpFiFiFrFptfififbFF11.3 齒輪副誤差及其評定指標(biāo)齒輪副誤差及其評定指標(biāo)應(yīng)當(dāng)避免產(chǎn)生哪種情況（哪種應(yīng)當(dāng)避免產(chǎn)生哪種情況（哪種情況最危險）？為什么？情況最危險）？為什么？齒輪副的安裝誤差齒輪副的安裝誤差2.2.齒輪副的中心

12、距偏差齒輪副的中心距偏差 fa：1.1.軸線的平行度偏差軸線的平行度偏差f 、f （兩兩軸線公共平面內(nèi)的、垂直平面內(nèi)的）軸線公共平面內(nèi)的、垂直平面內(nèi)的）b新國標(biāo)中未給出中心距的允許偏新國標(biāo)中未給出中心距的允許偏差，可參照年國標(biāo)差，可參照年國標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)%100 bcb齒輪副的精度指標(biāo)齒輪副的精度指標(biāo) 齒長方向：齒長方向：接觸痕跡的長度接觸痕跡的長度b（扣除斷開部分的長度（扣除斷開部分的長度c）與）與工工作長度作長度b（扣除倒角）之比的百（扣除倒角）之比的百分比。即：分比。即： 齒高方向：齒高方向：接觸痕跡的平均高度接觸痕跡的平均高度h 與與工作高度工作高度h 之比的之比的百分

13、比。即：百分比。即：%100 hh百分比越大越好還是越小越好？百分比越大越好還是越小越好？1.1.接觸斑點(diǎn)：接觸斑點(diǎn)：裝配好的齒輪，裝配好的齒輪，在輕微在輕微制動制動下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的分布的接觸擦亮痕跡接觸擦亮痕跡。2. 齒輪副側(cè)隙：齒輪副側(cè)隙：分為分為法向側(cè)隙法向側(cè)隙jn和和圓周側(cè)隙圓周側(cè)隙jt。 法向側(cè)隙法向側(cè)隙jn ：裝配好的齒輪副，當(dāng)工作面接觸時非工作：裝配好的齒輪副，當(dāng)工作面接觸時非工作面間的面間的最小距離最小距離。 圓周側(cè)隙圓周側(cè)隙jt ：裝：裝配好的齒輪副，當(dāng)配好的齒輪副，當(dāng)一個齒輪固定時，一個齒輪固定時，另一個齒輪的另一個齒輪的圓周圓周晃動量晃動量，以，以分

14、度圓分度圓上弧長上弧長計(jì)。計(jì)。側(cè)隙側(cè)隙關(guān)系關(guān)系：costnjj 主要限制法向側(cè)隙，法向側(cè)隙主要限制法向側(cè)隙，法向側(cè)隙在實(shí)際在實(shí)際應(yīng)用中是用應(yīng)用中是用塞尺塞尺來測量。來測量。齒輪副精度指標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)11.4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)尺寸公差、形位公差和軸承精度等級分別有多少級？尺寸公差、形位公差和軸承精度等級分別有多少級？一、齒輪精度等級：一、齒輪精度等級：GB/T10095.1-2001GB/T10095.1-2001和和GB/T10095.2-2001GB/T10095.2-2001規(guī)定規(guī)定輪齒同側(cè)齒面偏差：輪齒同側(cè)齒面偏差：0 0、1 11212共共1313級，級，0

15、 0級最高。級最高。徑向綜合偏差：徑向綜合偏差：4 4、5 51212共共9 9級，級，4 4級最高。級最高。徑向跳動：徑向跳動：0 0、1 11212共共1313級，級，0 0級最高。級最高。 選擇精度等級時，應(yīng)綜合考慮齒輪的使用要求，工作選擇精度等級時，應(yīng)綜合考慮齒輪的使用要求，工作 條件、及技術(shù)要求確定。條件、及技術(shù)要求確定。圓柱齒輪精度圓柱齒輪精度二、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定二、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定GB/T10095.1-2001GB/T10095.1-2001規(guī)定規(guī)定對單個齒輪的加工精度：對單個齒輪的加工精度：bFFFfppt;高速齒輪的檢驗(yàn)，增加高速齒輪的檢驗(yàn)，增加pkF當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差

16、時，可不檢驗(yàn)當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差時，可不檢驗(yàn)pptFf;新國標(biāo)中沒有規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目的公差值，推新國標(biāo)中沒有規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目的公差值，推薦暫時采用年國標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定薦暫時采用年國標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定新GB中齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目齒距偏差：齒距偏差： F Fp p F Fpkpk fpt 螺旋線偏差：螺旋線偏差：F Fb切向綜合偏差：切向綜合偏差： fi F Fi i徑向綜合偏差：徑向綜合偏差： fi” F Fi i”徑向跳動：徑向跳動：F Fr r建議的齒輪檢驗(yàn)組建議的齒輪檢驗(yàn)組3 3 fi” F Fi i”4 4 fpt F Fr r （10-1210-12級）級）5 5 fi F Fi i（有有協(xié)議要求時）協(xié)議

17、要求時）輪廓偏差：輪廓偏差：F1 1 fpt F Fp p F Fb F Fr rF2 2 fpt F FP P F Fb F Fr r F FPKPKF齒輪精度標(biāo)注（新國標(biāo)）齒輪精度標(biāo)注（新國標(biāo)）1 1、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目為同一精度等級，可直、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目為同一精度等級，可直接標(biāo)注精度等級和標(biāo)準(zhǔn)號。接標(biāo)注精度等級和標(biāo)準(zhǔn)號。7 7 GB/T 10095.1-2001GB/T 10095.1-20012 2、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目精度等級不同，應(yīng)分別、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目精度等級不同，應(yīng)分別標(biāo)注。標(biāo)注。6 6（ ）、）、7 7（ 、 ） GB/T 10095.1-2001GB/T 10095.1

18、-2001FpFbF11.4.2 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙側(cè)隙的作用側(cè)隙的作用（3個）？個）？ 獲得側(cè)隙途徑：獲得側(cè)隙途徑： 當(dāng)具有標(biāo)準(zhǔn)齒厚的當(dāng)具有標(biāo)準(zhǔn)齒厚的兩個齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心兩個齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心距下安裝時，有沒有距下安裝時，有沒有側(cè)隙？側(cè)隙？S加大中心距。加大中心距。中心距不變，減薄齒厚。中心距不變，減薄齒厚。減薄一個齒輪的還是兩個都減??？減薄一個齒輪的還是兩個都減??？齒厚偏差符號？齒厚偏差符號？S齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙為獲得最小側(cè)隙，計(jì)算齒厚為獲得最小側(cè)隙，計(jì)算齒厚最小、最大減薄量最小、最大減薄量。齒厚上、下偏差齒厚上、下偏差Esns、EsniEsnsEsniTsn為什么要規(guī)定齒厚的最大為什么要規(guī)

19、定齒厚的最大減薄量？減薄量？ 計(jì)算齒厚最小減薄量計(jì)算齒厚最小減薄量：（：（P216）1. 補(bǔ)償補(bǔ)償溫升熱變形溫升熱變形和和正常潤滑正常潤滑所需的最小側(cè)隙量：所需的最小側(cè)隙量：n2n1nminjjj（P216式式11-3、11-4）齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙2. 補(bǔ)償安裝和制造誤差引起的側(cè)隙減薄量補(bǔ)償安裝和制造誤差引起的側(cè)隙減薄量Jn：P217 式式11-5 、式式11-5a3. 有時需要考慮中心距偏差有時需要考慮中心距偏差fa0時會使側(cè)隙減小，最時會使側(cè)隙減小，最后綜合考慮各個因素得到后綜合考慮各個因素得到式式11-7。SEsnsEsniTsn齒厚上偏差齒厚上偏差Esns齒厚下偏差齒厚下偏差EsniTsn Tsn的求法見的