第十一章圓柱齒輪公差1ppt課件

1、第十一章第十一章圓柱齒輪傳動公差及檢測圓柱齒輪傳動公差及檢測第第11.1節(jié)節(jié) 概概 述述11.1-1 齒輪傳動的理想狀態(tài)齒輪傳動的理想狀態(tài)11.1-2 齒輪傳動的使用要求齒輪傳動的使用要求11.1-3 齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源11.1-4 齒輪加工誤差的分類齒輪加工誤差的分類11.1-1 齒輪傳動的理想狀態(tài)齒輪傳動的理想狀態(tài)1 1、齒輪的理想齒廓或齒形）、齒輪的理想齒廓或齒形）輪齒兩側(cè)是形狀相同、方向相反的漸開線曲面。輪齒兩側(cè)是形狀相同、方向相反的漸開線曲面。 11.1-1 齒輪傳動的理想狀態(tài)齒輪傳動的理想狀態(tài)2 2、漸開線齒輪傳動的理想狀態(tài)、漸開線齒輪傳動的理想狀態(tài)正確的嚙合條件

2、正確的嚙合條件pn1= pn2 pn1= pn2 或或 pb1= pb2pb1= pb2傳動比恒定傳動比恒定i i、 i i瞬時）。瞬時）。在嚙合過程中，兩齒廓的嚙合在嚙合過程中，兩齒廓的嚙合點應在嚙合線上。點應在嚙合線上。兩齒輪的理想接觸線兩齒輪的理想接觸線 接觸線接觸線: : 基圓圓柱的切平面與基圓圓柱的切平面與齒齒 面的交線。面的交線。 直齒輪直齒輪: :與齒輪軸線平行的直與齒輪軸線平行的直線。線。 斜齒輪斜齒輪: :與齒輪軸線夾角為與齒輪軸線夾角為bb的的 直線。直線?；鶊A齒距基圓齒距pbpn法向齒距法向齒距 NN斜齒輪斜齒輪直齒輪直齒輪齒輪副法向側(cè)隙齒輪副法向側(cè)隙jn1、傳遞運動的準

3、確性、傳遞運動的準確性 要求要求: 恒定恒定.2、傳遞運動的平穩(wěn)性、傳遞運動的平穩(wěn)性 要求要求: i 瞬時瞬時 保持恒定保持恒定.3、載荷分布的均勻性、載荷分布的均勻性4、傳動側(cè)隙齒輪副）、傳動側(cè)隙齒輪副）11.1-2 齒輪傳動的使用要求齒輪傳動的使用要求齒形誤差齒形誤差基節(jié)偏差基節(jié)偏差理想嚙合點理想嚙合點實際嚙合點實際嚙合點11.1-3 齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源1、齒輪的加工誤差、齒輪的加工誤差齒坯誤差齒坯誤差機床誤差機床誤差刀具誤差刀具誤差相對于軸線相對于軸線的徑向跳動的徑向跳動相對于軸相對于軸線的端面線的端面跳動或是跳動或是否垂直否垂直尺尺寸寸誤誤差差齒坯誤差齒坯誤差OO:機

4、床工作臺回轉(zhuǎn)軸線機床工作臺回轉(zhuǎn)軸線OO: 工件孔軸線工件孔軸線齒坯誤差齒坯誤差機床分度蝸輪的加工誤差及安機床分度蝸輪的加工誤差及安裝誤差引起。裝誤差引起。機床刀架導軌誤差機床刀架導軌誤差刀具的制造和安裝誤差刀具的制造和安裝誤差11.1-3 齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源2、齒輪副的安裝誤差、齒輪副的安裝誤差 齒輪支撐件的制造齒輪支撐件的制造誤誤差和裝配誤差。差和裝配誤差。箱體箱體軸軸軸套軸套 減速箱減速箱減速器箱體零件圖減速器箱體零件圖中心距中心距、孔孔兩公共軸線兩公共軸線11.1-4 齒輪加工誤差的分類齒輪加工誤差的分類1、按其表現(xiàn)特征分：、按其表現(xiàn)特征分：齒廓誤差齒廓誤差齒距誤差齒距

5、誤差齒厚誤差齒厚誤差齒向誤差齒向誤差2、按其方向特征分：、按其方向特征分：徑向誤差徑向誤差切向誤差切向誤差軸向誤差軸向誤差 3、按其周期或頻率特、按其周期或頻率特 征分：征分：長周期誤差長周期誤差(低頻誤差低頻誤差)短周期誤差短周期誤差(高頻誤差高頻誤差) 11.2-1 影響傳遞運動準確性的誤差及其檢驗組影響傳遞運動準確性的誤差及其檢驗組11.2-2 影響傳遞運動平穩(wěn)性的誤差及其檢驗組影響傳遞運動平穩(wěn)性的誤差及其檢驗組11.2-3 影響載荷分布均勻性的誤差及其檢驗組影響載荷分布均勻性的誤差及其檢驗組第第11.2節(jié)節(jié) 單個齒輪傳動誤差及其檢驗組單個齒輪傳動誤差及其檢驗組 單項指標單項指標綜合指標

6、綜合指標長長周周期期誤誤差差徑徑向向誤誤差差齒圈徑向跳齒圈徑向跳動動Fr切向綜合切向綜合誤差誤差Fi齒距累積齒距累積誤差誤差Fp徑向綜合誤徑向綜合誤差差Fi 切切向向誤誤差差公法線長度公法線長度變動變動Fw11.2-1 影響傳遞運動準確性的誤差及其檢驗組影響傳遞運動準確性的誤差及其檢驗組誤差項目誤差項目FiFpFr +FwFi +FwFr(僅用于僅用于1012級級精度精度)檢驗組檢驗組11.2-2 影響傳遞運動平穩(wěn)性的誤差及其評定指標影響傳遞運動平穩(wěn)性的誤差及其評定指標 單項指標單項指標綜合指標綜合指標短短周周期期誤誤差差嚙嚙合合時時齒形誤差齒形誤差ff一齒切向一齒切向綜合誤差綜合誤差f i一

7、齒徑向一齒徑向綜合誤差綜合誤差f i換換齒齒時時基節(jié)偏差基節(jié)偏差fpb齒距偏齒距偏差差fptf i （檢驗平穩(wěn)性有嚴格要（檢驗平穩(wěn)性有嚴格要求的齒輪）求的齒輪）fi （檢驗需保證齒形的齒（檢驗需保證齒形的齒輪）輪）fpt或或fpb （檢驗（檢驗1012級級的低精度齒輪）的低精度齒輪）fpt +fpb （檢驗（檢驗912級、級、齒數(shù)較多的齒輪）齒數(shù)較多的齒輪）ff +fpb （檢驗用滾齒等（檢驗用滾齒等連續(xù)展成法加工出的齒輪）連續(xù)展成法加工出的齒輪）ff +fpt （檢驗用成形法銑（檢驗用成形法銑齒、磨齒及分度展成法加工齒、磨齒及分度展成法加工出的齒輪）出的齒輪）ff（檢驗（檢驗1.25，6級及

8、級及6級精度以上的斜齒輪或人字級精度以上的斜齒輪或人字齒輪）齒輪）檢驗組檢驗組誤差項目誤差項目斜齒輪：螺旋線坡度誤差斜齒輪：螺旋線坡度誤差ff影響接影響接觸高度觸高度的誤差的誤差影響接觸影響接觸長度的長度的誤差誤差直齒輪直齒輪齒形誤齒形誤差差ff基節(jié)偏基節(jié)偏差差fpb齒向誤差齒向誤差F斜斜齒齒輪輪窄斜窄斜齒輪齒輪接觸線誤接觸線誤差差Fb寬斜寬斜齒輪齒輪接觸線接觸線誤差誤差Fb軸向齒距軸向齒距偏差偏差Fpx11.2-3 影響載荷分布均勻性的誤差及其檢驗組影響載荷分布均勻性的誤差及其檢驗組F (直齒輪直齒輪) Fb （檢驗（檢驗1.25，齒向線不作修正的斜齒齒向線不作修正的斜齒輪）輪）Fpx+ f

9、f （檢驗（檢驗1.25，齒向，齒向線不作修正的斜齒輪）線不作修正的斜齒輪）Fpx + Fb （檢驗（檢驗1.25，齒向，齒向線不作修正的斜齒輪）線不作修正的斜齒輪）檢驗組檢驗組誤差項目誤差項目評定齒輪副精度的指標評定齒輪副精度的指標影響的傳動性能影響的傳動性能齒輪副的切向綜合誤差齒輪副的切向綜合誤差 Fic傳動準確傳動準確齒輪副的一齒切向綜合誤差齒輪副的一齒切向綜合誤差f ic傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)接觸斑點接觸斑點承載均勻承載均勻軸線平行度誤差軸線平行度誤差fx fy中心距偏差中心距偏差fa齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙齒輪副的法向側(cè)隙齒輪副的法向側(cè)隙jn第第11.3節(jié)節(jié) 齒輪副誤差及其評定指標齒輪副誤差及

10、其評定指標第第11.4節(jié)節(jié) 漸開線圓柱齒輪的精度設(shè)計漸開線圓柱齒輪的精度設(shè)計 （ GB100951988 ）11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級11.4-2 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙11.4-3 齒輪精度的標注與設(shè)計齒輪精度的標注與設(shè)計11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級1 1、齒輪的精度等級（、齒輪的精度等級（ GB100951988 GB100951988 ）1 1、2 2待發(fā)展級待發(fā)展級3 3、4 4、5 5高精度級高精度級6 6、7 7、8 8中精度級中精度級9 9、1010、1111、1212低精度級低精度級11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級2 2、單個齒輪的公差及檢驗組（、單個

11、齒輪的公差及檢驗組（ GB100951988 GB100951988 ） 第第公差組公差組公差與極限偏差公差與極限偏差Fi 、 Fi 、Fp 、Fr、Fw誤差特性誤差特性以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的誤差以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的誤差對使用性能的影響對使用性能的影響傳動準確性傳動準確性第第公差組的公差組的檢驗組檢驗組1）Fi 2）Fp（Fpk ）3）Fi+Fw4）Fr+Fw5）Fr（用于（用于1012級精度）級精度）11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級2 2、單個齒輪的公差及檢驗組（、單個齒輪的公差及檢驗組（ GB100951988 GB100951988 ） 第第公差組公差組公差與極限偏差公差與極限偏差fi

12、、fi、ff、fpb、fpt、ff誤差特性誤差特性齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)多次重復出現(xiàn)的誤差齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)多次重復出現(xiàn)的誤差對使用性能的影響對使用性能的影響傳動平穩(wěn)性傳動平穩(wěn)性第第公差組的公差組的檢驗組檢驗組1 1）fI 2）ff+fpb3）ff+fpt 4）fpt+fpb 5）fI 6）ff7）fpt或或fpb11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級2 2、單個齒輪的公差及檢驗組（、單個齒輪的公差及檢驗組（ GB100951988 GB100951988 ）第第公差組公差組公差與極限偏差公差與極限偏差F 、 Fb 、Fpx誤差特性誤差特性齒向線誤差齒向線誤差對使用性能的影響對使用性能的影響承載的均勻性承載的均勻

13、性第第公差組的公差組的檢驗組檢驗組1）F2）Fb3）Fpx+ff4）Fpx+Fb11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級3 3、齒輪副公差（、齒輪副公差（ GB100951988 GB100951988 ）齒輪副的公差項目齒輪副的公差項目對使用性能對使用性能的影響的影響齒輪副的切向綜合公差齒輪副的切向綜合公差 Fic傳動準確傳動準確齒輪副的一齒切向綜合公差齒輪副的一齒切向綜合公差 f ic傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)接觸斑點接觸斑點承載均勻承載均勻軸線平行度公差軸線平行度公差fx fy中心距偏差中心距偏差 fa齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙齒輪副的法向側(cè)隙齒輪副的法向側(cè)隙 （ jnmax、jnmin）Fic= Fi1

14、 + Fi2fic= fi1+ fi211.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級4 4、齒坯的精度（、齒坯的精度（ GB100951988 GB100951988 ） 1 1齒坯的尺寸公差齒坯的尺寸公差 齒輪的內(nèi)孔或齒輪軸徑以及頂齒輪的內(nèi)孔或齒輪軸徑以及頂圓和端面的尺寸公差。見表圓和端面的尺寸公差。見表11211121。 2 2齒坯工作基準的形位公差齒坯工作基準的形位公差 作為齒坯基準面的形位公差、外作為齒坯基準面的形位公差、外表表 粗糙度見表粗糙度見表11211121。11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級4 4、齒坯的精度（、齒坯的精度（ GB100951988 GB100951988 ） 2

15、 2齒坯工作基準的形位公差齒坯工作基準的形位公差一個長圓柱錐）一個長圓柱錐） 面的軸線面的軸線 11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級4 4、齒坯的精度（、齒坯的精度（ GB100951988 GB100951988 ） 2 2齒坯工作基準的形位公差齒坯工作基準的形位公差垂直于一個端垂直于一個端 平面且通過短平面且通過短 圓柱面的軸線圓柱面的軸線 11.4-1 齒輪精度等級齒輪精度等級4 4、齒坯的精度（、齒坯的精度（ GB100951988 GB100951988 ） 2 2齒坯工作基準的形位公差齒坯工作基準的形位公差兩個短圓柱錐面的公共軸線兩個短圓柱錐面的公共軸線 11.4-2.1 齒輪副

16、側(cè)隙的獲得方法齒輪副側(cè)隙的獲得方法11.4-2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定11.4-2.3 公法線平均長度偏差的計算公法線平均長度偏差的計算 11.4-2 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 11.4-2.1 齒輪副側(cè)隙的獲得方法齒輪副側(cè)隙的獲得方法 1、在齒厚一定的條件下，、在齒厚一定的條件下， 改變齒輪傳動中心距。改變齒輪傳動中心距。 2、在齒輪傳動中心距一、在齒輪傳動中心距一 定的條件下，改變齒定的條件下，改變齒 厚。厚。GB10095-88規(guī)定：規(guī)定： 采用基中心距制，即采用基中心距制，即固定中心距的極限偏差，固定中心距的極限偏差，通過減薄齒厚來獲得不同通過減薄齒厚來獲得不同的側(cè)隙量的

17、側(cè)隙量jnmin。齒輪副法向側(cè)隙齒輪副法向側(cè)隙11.4-2.1 齒輪副側(cè)隙的獲得方法齒輪副側(cè)隙的獲得方法3.3.齒厚的測量方法齒厚的測量方法 1 1測量齒厚分度圓）測量齒厚分度圓） 2 2測量公法線平均長度測量公法線平均長度11.4-2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定11.4-2.2.1 齒厚偏差齒厚偏差11.4-2.2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定 11.4-2.2.1 齒厚偏差齒厚偏差 1、齒厚偏差的概念、齒厚偏差的概念 在分度圓柱面上，齒厚的在分度圓柱面上，齒厚的 實際值與其公稱值之差。實際值與其公稱值之差。齒厚偏差齒厚偏差齒輪游標卡尺齒輪游標卡尺測量基準：測量基準

18、： 齒頂圓齒頂圓1 11414種齒厚極限偏差代號：大寫種齒厚極限偏差代號：大寫CS CS ，偏差值依次遞增。，偏差值依次遞增。2 2每種代號所表示的齒厚極限偏差值是齒距極限偏差每種代號所表示的齒厚極限偏差值是齒距極限偏差fptfpt的倍數(shù)表的倍數(shù)表11-2011-20）。）。3 3齒輪副側(cè)隙代號：由兩個代表齒厚齒輪副側(cè)隙代號：由兩個代表齒厚 極限偏差代號的字母組成如極限偏差代號的字母組成如FLFL。 4 4齒厚極限偏差一般通過計算來確定。齒厚極限偏差一般通過計算來確定。2、國標規(guī)定的齒厚極限偏差代號、國標規(guī)定的齒厚極限偏差代號 11.4-2.2.1 齒厚偏差齒厚偏差圖圖11-32F L齒厚上偏

19、差齒厚上偏差齒厚下偏差齒厚下偏差11.4-2.2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定1 1、確定齒輪副所需的最小法向側(cè)隙、確定齒輪副所需的最小法向側(cè)隙jnminjnmin） 1 1齒輪副側(cè)隙的大小與齒輪的精度等級齒輪副側(cè)隙的大小與齒輪的精度等級無關(guān)，無關(guān)， 只取決于齒輪的工作條件和使用要求。只取決于齒輪的工作條件和使用要求。 2 2最小法向側(cè)隙最小法向側(cè)隙jnminjnmin的計算的計算jnmin= jn1 + jn2jnmin= jn1 + jn2補償溫升：補償溫升：jn1=a(1t1-2t2)2sinnjn1=a(1t1-2t2)2sinn保證正常潤滑：保證正常潤滑：jn2jn2取決

20、于潤滑方式和齒輪的取決于潤滑方式和齒輪的工作速度參見工作速度參見P216 P216 ）。）。 11.4-2.2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定2 2、確定齒厚的上偏差、確定齒厚的上偏差ESSESS） 按式按式11-711-7計算。計算。 )711.(cos2minnannnsstgfJjE2222221)cos()sin()cos( 2nynxnpbpbnafafaFffJb（11-5）22221104.220bFffJpbpbnn時，當o(11-5a)11.4-2.2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定3 3、確定齒厚的公差、確定齒厚的公差(TS )(TS )和下偏差和下偏差

21、(ESi)(ESi) TS TS 、ESiESi分別按式分別按式11-811-8、 11-911-9計算。計算。 911.).(811.222ssssinrrsTEEtgbFT第第公差組精度等級公差組精度等級4 45 56 67 78 89 9切齒徑向進給公差切齒徑向進給公差b br r值值1.26IT71.26IT7IT8IT81.26IT81.26IT8IT9IT9 1.26IT91.26IT9IT10IT10注：注：IT7IT10 按該齒輪分度圓直徑查表按該齒輪分度圓直徑查表1-8。11.4-2.2.2 齒厚極限偏差的確定齒厚極限偏差的確定4 4、確定齒厚極限偏差代號、確定齒厚極限偏差代

22、號 用由式用由式11-711-7、11-911-9計算出的計算出的ESS ESS 和和ESiESi分別分別除以齒距極限偏差除以齒距極限偏差fptfpt。根據(jù)。根據(jù) 和和 的比的比值，從圖值，從圖11-3211-32中選取相應的齒厚極限偏中選取相應的齒厚極限偏差差代號。代號。 ptSSfEptSifE11.4-2.3 公法線平均長度偏差的計算公法線平均長度偏差的計算11.4-2.3 公法線平均長度偏差的計算公法線平均長度偏差的計算1 1、公法線平均長度偏差、公法線平均長度偏差EWEW的概念的概念 測得的公法線實際長度測得的公法線實際長度Wa Wa 與其公稱長度與其公稱長度W W之差。之差。 公法

23、線千分尺公法線千分尺11.4-2.3 公法線平均長度偏差的計算公法線平均長度偏差的計算2 2、公法線平均長度偏差的計算、公法線平均長度偏差的計算 公法線平均長度上、下偏差和公公法線平均長度上、下偏差和公差差（EwsEws、EwiEwi、TwTw與齒厚偏差呈函與齒厚偏差呈函數(shù)關(guān)數(shù)關(guān)系，參見系，參見P219P219的式的式11-1011-10、式、式11-1111-11、式式11-1211-12等。等。 11.4-3 齒輪精度的標注與設(shè)計齒輪精度的標注與設(shè)計11.4-3.1 齒輪精度的標注齒輪精度的標注11.4-3.2 齒輪精度的設(shè)計齒輪精度的設(shè)計 11.4-3.1 齒輪精度的標注9-8-8 HK GB/T1009519889-8-8 HK GB/T100951988齒厚下偏差齒厚下偏差齒厚上偏差齒厚上偏差第第公差組的精度等級公差組的精度等級第第公差組的精度等級公差組的精度等級第第公差組的精度等級公差組的精度等級 11.4-3.2 齒輪精度的設(shè)計齒輪精度的設(shè)計 1 1、確定齒輪的精度等級、確定齒輪的精度等級根據(jù)齒輪對傳動性能的主要要求，先確定根據(jù)齒輪對傳動性能的主要要求，先確定一個公差組的精度等級，然后再確定齒輪一個公差組的精度等級，然后再確定