第九章漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)的互換性及其檢測(cè)

1、 第九章漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)的互換性及其檢測(cè)目的：使學(xué)生了解齒輪的使用要求、齒輪和齒輪副的評(píng)定指標(biāo)、漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)以及齒輪檢驗(yàn)，掌握齒輪精度設(shè)計(jì)方法與檢驗(yàn)方面的知識(shí)。 內(nèi)容：（1）明確齒輪傳動(dòng)的使用要求；（2）熟悉與使用要求相對(duì)應(yīng)的評(píng)定指標(biāo)的含義及表示代號(hào)；（3）掌握齒輪精度等級(jí)的表達(dá)方法、評(píng)定指標(biāo)的檢驗(yàn)、傳動(dòng)精度的設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)要點(diǎn)：學(xué)習(xí)要點(diǎn)：9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類9.1.1 齒輪傳動(dòng)的使用要求1傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類9.1.1 齒輪傳動(dòng)的使用要求（續(xù)）2傳動(dòng)的平穩(wěn)性 即保證齒輪傳動(dòng)的每個(gè)瞬間傳動(dòng)比變化小，以減小振動(dòng),降低噪聲（主要控制齒輪以

2、一齒為周期的短周期轉(zhuǎn)角誤差）。3載荷分布的均勻性 即要求齒輪嚙合時(shí)齒面接觸良好，以免引起應(yīng)力集中，造成齒面局部磨損加劇，影響齒輪的使用壽命。4齒輪副側(cè)隙的合理性 即保證齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。它對(duì)貯藏潤(rùn)滑油、補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)受力后的彈性變形、熱膨脹以及齒輪傳動(dòng)裝置制造誤差和裝配誤差等都是必需的。否則，齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中可能卡死或燒傷。 9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類齒輪的加工誤差及其分類 1. 齒輪加工誤差的來(lái)源（1）幾何偏心1234ejeyedewoooooooo機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線oo 工件孔軸線 oo分度蝸輪幾何軸線9.1 齒輪的使用要求

3、及加工誤差分類9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)）齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)） （2） 運(yùn)動(dòng)偏心 （3）滾刀誤差（4）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差 (1)當(dāng)主動(dòng)輪基節(jié)大于從動(dòng)輪基節(jié)時(shí)(2)當(dāng)主動(dòng)輪基節(jié)小于從動(dòng)輪基節(jié)時(shí)9.1 齒輪的使用要求及加工誤差分類9.1.2 齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)）齒輪的加工誤差及其分類（續(xù)） 2. 齒輪加工誤差的分類齒厚誤差齒向誤差齒距誤差齒廓誤差按表現(xiàn)特征軸向誤差切向誤差徑向誤差按方向特征短周期誤差長(zhǎng)周期誤差按周期或頻率特征9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目 1.切向綜合總偏差iF切向綜合總偏差是指被側(cè)齒輪與測(cè)量齒輪單面嚙合時(shí)，被測(cè)齒輪一

4、轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓上實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 測(cè)量切向綜合總偏差，可在單嚙儀上進(jìn)行。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 2. 齒距累積總偏差Fp 齒輪同側(cè)齒面任意弧段內(nèi)的最大齒距累積偏差，它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值。 齒距累積偏差Fpk是指在分度圓上任意k個(gè)齒距的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的代數(shù)差。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 齒距累積總偏差和齒距累積偏差的測(cè)量可分為絕對(duì)法和相對(duì)法。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢

5、測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 相對(duì)法按其定位基準(zhǔn)不同，可分為以齒頂圓、齒根圓和孔為定位基準(zhǔn)三種 。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 3. 徑向跳動(dòng)Fr徑向跳動(dòng)是指測(cè)頭（球形、圓柱形、砧形）相繼置于被測(cè)齒輪的每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 徑向綜合總偏差是指在徑向（雙面）綜合檢驗(yàn)時(shí)，被測(cè)齒輪的左右齒面同時(shí)與測(cè)量齒輪接觸，并轉(zhuǎn)過(guò)一整圈時(shí)出現(xiàn)的中心距最大值和最小值之差。4. 徑向綜合總偏差iF9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1

6、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 包含了右側(cè)和左側(cè)齒面綜合偏差的成分，要確定同側(cè)齒面的單項(xiàng)偏差是不可能的。 的測(cè)量主要用于大批量生產(chǎn)的齒輪機(jī)小模數(shù)齒輪的檢測(cè)。 iFiF9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.1 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 指跨越k個(gè)齒的兩異側(cè)齒廓的平行切線間的距離，理想狀態(tài)下公法線應(yīng)與基圓相切。公法線長(zhǎng)度變動(dòng)是指在齒輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際公法線長(zhǎng)度最大值與最小值之差 。5. 公法線長(zhǎng)度變動(dòng)Fw 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目一齒切向綜合偏差是指齒輪在一個(gè)齒距角內(nèi)的切向綜合總偏差，即在切向綜合總偏差記錄曲線上小波紋的最大幅度值。1.一齒切

7、向綜合偏差if9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 一齒徑向綜合偏差是指當(dāng)被測(cè)齒輪與測(cè)量齒輪嚙合一整圈時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距（360/z）的徑向綜合偏差值。即在徑向綜合總偏差記錄曲線上小波紋的最大幅度值，其波長(zhǎng)常常為齒距角。2. 一齒徑向綜合偏差if9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 齒廓偏差是指實(shí)際齒廓對(duì)設(shè)計(jì)齒廓的偏離量，它在端平面內(nèi)且垂直于漸開(kāi)線齒廓的方向計(jì)值。 （1）齒廓總偏差F齒廓總偏差是指在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離。（2）齒廓形狀偏差ff齒廓形狀偏差是指在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際齒廓跡線

8、的兩條與平均齒廓跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)。（3）齒廓傾斜偏差fH齒廓傾斜偏差是指在計(jì)值范圍內(nèi)，兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離。3. 齒廓偏差9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 齒廓偏差的存在，使兩齒面嚙合時(shí)產(chǎn)生傳動(dòng)比的瞬時(shí)變動(dòng)。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 齒廓偏差的存在，使兩齒面嚙合時(shí)產(chǎn)生傳動(dòng)比的瞬時(shí)變動(dòng)。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 漸開(kāi)線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤(pán)漸開(kāi)線檢查儀上進(jìn)行測(cè)

9、量。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 基圓齒距偏差是指實(shí)際基節(jié)與公稱基節(jié)的代數(shù)差 。4. 基圓齒距偏差fpb 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 漸開(kāi)線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤(pán)漸開(kāi)線檢查儀上進(jìn)行測(cè)量。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)） 漸開(kāi)線齒輪的齒廓總誤差，可在專用的單圓盤(pán)漸開(kāi)線檢查儀上進(jìn)行測(cè)量。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.2 傳遞工作平穩(wěn)性的檢測(cè)項(xiàng)目（續(xù)）

10、單個(gè)齒距偏差是指在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差 。5.單個(gè)齒距偏差fpt 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.3 載荷分布均勻性的檢測(cè)項(xiàng)目螺旋線偏差是指在端面基圓切線方向上測(cè)得的實(shí)際螺旋線偏離設(shè)計(jì)螺旋線的量。（l）螺旋線總偏差F螺旋線總偏差是指在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離。（2）螺旋線形狀偏差f螺旋線形狀偏差是指在計(jì)值范圍內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線的兩條與平均螺旋線跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)。（3）螺旋線傾斜偏差fH螺旋線傾斜偏差是指在計(jì)值范圍的兩端與平均螺旋線跡線相交的

11、設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離 。1. 螺旋線偏差 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.3 載荷分布均勻性的檢測(cè)項(xiàng)目 （續(xù)） 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.3 載荷分布均勻性的檢測(cè)項(xiàng)目 （續(xù)） 產(chǎn)品齒輪與測(cè)量齒輪的接觸斑點(diǎn)，可用于裝配后齒輪的螺旋線和齒廓精度的預(yù)估；齒輪副的接觸斑點(diǎn)可以對(duì)齒輪的承載均勻性進(jìn)行預(yù)估 。檢測(cè)時(shí)將紅丹油或顏料涂在測(cè)量齒輪的齒面上，在輕微制動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)齒面上得到分布的接觸痕跡。接觸痕跡的大小由齒高和齒寬方向的百分?jǐn)?shù)表示。2.輪齒的接觸斑點(diǎn) 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.4 影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè)在齒輪的分度圓柱面上，齒厚的實(shí)際值與公稱值之差

12、。對(duì)于斜齒輪，指法向齒厚。該齒厚偏差是反映齒輪副側(cè)隙要求的一項(xiàng)單項(xiàng)性指標(biāo)。 1.齒厚偏差fsn 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.4 影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè)（續(xù)） 齒輪副的側(cè)隙一般是用減薄標(biāo)準(zhǔn)齒厚的方法來(lái)獲得。 9.2 單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.2.4 影響側(cè)隙的單個(gè)齒輪因素及其檢測(cè)（續(xù)） 在齒輪一周內(nèi)，實(shí)際公法線長(zhǎng)度Wa與公稱公法線長(zhǎng)度W之差 。2.公法線長(zhǎng)度偏差9.3 齒輪副的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.3.1 軸線的平行度誤差齒輪副的安裝誤差同樣影響齒輪傳動(dòng)的使用性能，因此有必要對(duì)這類誤差也予以控制，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了齒輪副的軸線平行度偏差和中心距偏差等檢驗(yàn)參數(shù)。 1. 軸線平

13、面內(nèi)的平行度誤差f 軸線平面內(nèi)的平行度誤差是指一對(duì)齒輪的軸線，在其基準(zhǔn)平面上投影的平行度誤差 。1. 軸線平面內(nèi)的平行度誤差f 軸線平面內(nèi)的平行度誤差是指一對(duì)齒輪的軸線，在其基準(zhǔn)平面上投影的平行度誤差 。2. 垂直平面上的平行度誤差f 垂直平面上的平行度誤差是指一對(duì)齒輪的軸線，在垂直于基準(zhǔn)平面，且平行于基準(zhǔn)軸線的平面上投影的平行度誤差 。9.3 齒輪副的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.3.1 軸線的平行度誤差（續(xù)） 9.3 齒輪副的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.3.2 中心距偏差f 中心距偏差是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距之差。詳見(jiàn)上圖。 中心距偏差會(huì)影響齒輪工作時(shí)的側(cè)隙。當(dāng)實(shí)際中心距小于公稱（設(shè)計(jì)）中心距時(shí)，會(huì)使側(cè)隙減??；反之，會(huì)使側(cè)隙增大。為保證側(cè)隙要求，要求用中心距允許偏差來(lái)控制中心距偏差。 9.3 齒輪副的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)9.3.2 中心距偏差f（續(xù)） 齒輪副的切向綜合總偏差是指按設(shè)計(jì)中心距安裝好的齒輪副，在嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)足夠多的轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)，一個(gè)齒輪相對(duì)于另一個(gè)齒輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的總幅度值。 1.齒輪副的切向綜合總偏差 icF2. 齒輪副的一齒切向綜合偏差icf齒輪副的一齒切向綜合偏差是指安裝好的齒輪副，