第十一章圓柱齒輪公差及檢測

第十一章圓柱齒輪公差與檢測

機械工程學院本章結構11.1齒輪傳動概述及其使用要求11.2單個齒輪精度與側隙評定指標的定義及測量11.3齒輪公差標準11.4齒輪公差設計本節(jié)結構11.1.1圓柱齒輪傳動概述11.1.2齒輪傳動的使用要求11.1.3影響齒輪傳動使用要求的因素分析11.1齒輪傳動概述及其使用要求11.1.1圓柱齒輪傳動概述直齒外嚙合直齒內(nèi)嚙合斜齒外嚙合人字外嚙合傳動比i=ω1/ω2=z2/z111.1.2齒輪傳動的使用要求1．精度要求

1）傳遞運動的準確性（傳動精度要求）

2）傳動的平穩(wěn)性（平穩(wěn)精度要求）3）載荷分布的均勻性（接觸精度要求）補償齒輪傳動受力后的彈性變形、熱膨脹及齒輪的加工安裝誤差;貯存潤滑油。2.側隙要求11.1.3影響齒輪傳動使用要求的因素分析1）齒距誤差齒坯的安裝偏心er機床蝸輪的幾何偏心eko

pti≠

ptk影響齒輪傳遞運動的準確性基圓齒距pb2的偏差-----基節(jié)偏差影響傳動平穩(wěn)性2）齒廓誤差3）齒向誤差→影響載荷分布的均勻性11.2單個齒輪精度與側隙評定指標的定義及測量11.2.1齒輪精度評定指標的定義與測量、分類與比較11.2.2齒輪側隙評定指標的定義、測量11.2.1齒輪精度評定指標的定義與測量、分類與比較1．齒輪精度評定指標的定義與測量2．齒輪精度評定指標的分類與比較1．齒輪精度評定指標的定義與測量1)單個齒距偏差fpt、齒距累積總誤差Fp和齒距累積偏差Fpk2)

基圓齒距偏差fpb3)齒圈徑向跳動Fr4)切向綜合總誤差和一齒切向綜合總誤差5)徑向綜合總誤差和一齒徑向綜合總誤差

8)公法線長度變動量△FW6)齒廓總誤差Fa、齒廓形狀偏差ffa、齒廓傾斜偏差fHa

7)螺旋線總誤差Fβ

、螺旋線形狀偏差ffβ、螺旋線傾斜偏差fHβ單個齒距偏差fpt

、齒距累積總誤差Fp和齒距累積偏差Fpk

的定義

單個齒距偏差fpt

、齒距累積總誤差Fp和齒距累積偏差Fpk

的測量1)單個齒距偏差fpt、齒距累積總誤差Fp、齒距累積偏差Fpk①

單個齒距偏差fpt②齒距累積總誤差Fp③

齒距累積偏差Fpk①

單個齒距偏差fptfpt

反映齒輪傳動的平穩(wěn)性單個齒距偏差fpt

、齒距累積總誤差Fp和齒距累積偏差Fpk

的定義②齒距累積總誤差Fp

——任意兩同側齒面間的實際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值。③齒距累積偏差Fpk:

------任意K個齒距的實際孤長與理論孤長的代數(shù)差，一般Fpk值被限制在不大于1/8周的圓周上評定。Fpk實際上是局部圓周上的齒距累積偏差。反映齒輪傳遞運動的準確性.

Fpk

反映齒輪傳遞運動準確性，用以評定齒數(shù)較多、精度較高的齒輪，以避免在局部圓周上的齒距累積總誤差過大.相對法測量齒距偏差,測得值經(jīng)數(shù)據(jù)處理得

fpt、Fp基圓齒距偏差fpb

的定義2)基圓齒距偏差fpb基圓齒距偏差fpb

的測量

基圓齒距偏差fpb

的定義fpb

反映齒輪傳動的平穩(wěn)性基圓齒距偏差fpb

的測量3)齒圈徑向跳動Fr

齒圈徑向跳動Fr的定義

齒圈徑向跳動Fr的測量Fr—指在2π范圍內(nèi),

將測頭(球形、圓柱形、砧形)相繼置于被測齒輪的每個齒槽內(nèi)或輪齒上,于齒高中部雙面接觸,測頭相對于齒輪軸線距離的最大變動量。

齒圈徑向跳動Fr的定義

Fr主要反映齒坯安裝偏心（er）對齒廓分布均勻的影響，即反映齒輪傳遞運動的準確性。齒圈徑向跳動Fr的測量①切向綜合總誤差Fi′-----指被測齒輪與理想精確的測量齒輪(一般高于被測齒輪精度3～4級)單面嚙合時在被測齒輪一轉內(nèi)的實際轉角與公稱轉角之差的總幅值,以分度圓弧長計值。②一齒切向綜合總誤差fi′-----指被測齒輪與理想精確的測量齒輪(一般高于被測齒輪精度3～4級)單面嚙合時，在被測齒輪一齒距轉內(nèi)的實際轉角與公稱轉角之差的總幅值,以分度圓弧長計值。4)切向綜合總誤差和一齒切向綜合總誤差切向綜合總誤差Fi′

Fi′主要反映齒坯安裝偏心（er）和蝸輪的幾何偏心（ek）對齒廓分布均勻的影響，即反映齒輪傳遞運動的準確性。

fi′主要反映齒廓誤差和基節(jié)偏差的影響，即反映齒輪傳動的穩(wěn)定性。切向綜合總誤差Fi′和一齒切向綜合誤差fi′的測量理想齒輪--①徑向綜合總誤差Fi〞

-----被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一轉內(nèi)雙嚙中心距的最大值與最小值之差。②一齒徑向綜合總誤差fi〞

-----指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)雙嚙中心距的最大值與最小值之差雙嚙中心距a

——被測齒輪與精確齒輪無側隙緊密嚙合時的中心距5)徑向綜合總誤差和一齒徑向綜合總誤差徑向綜合總誤差Fi〞

Fi〞主要反映齒坯安裝偏心（er）對齒廓分布均勻的影響，即反映齒輪傳遞運動的準確性。

fi〞主要反映齒廓誤差和基節(jié)偏差的影響，即反映齒輪傳動的穩(wěn)定性。徑向綜合總誤差Fi〞和一齒徑向綜合總誤差fi〞的測量6)齒廓總誤差Fa、齒廓形狀偏差ffa、齒廓傾斜偏差fHa①

Fa②

ffa③

fHa①齒廓總誤差Fa------在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩條設計齒廓跡線間的距離

。②齒廓形狀偏差ffa

------在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線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

fHa

-------在計值范圍內(nèi)，兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設計齒廓跡間的距離

.Fa、

ffa、fHa反映齒輪載荷分布的均勻性專用基圓盤式漸開線檢查儀測量齒廓總誤差Fa原理：7)螺旋線總誤差Fβ

、螺旋線形狀偏差ffβ、螺旋線傾斜偏差fHβ①Fβ②

ffβ③

fHβ①螺旋線總誤差Fβ

---在計值范圍內(nèi)，包旋線跡線的兩條設計螺旋線跡線間的距離.

②

螺旋線形狀偏差ffβ---在計值范圍內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條與平均螺線跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條線與平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)。

③螺旋線傾斜偏差fHβ

---在計值范圍內(nèi),端與平均螺旋跡相交的兩條設計旋跡線間的距離.Fβ

、ffβ、fHβ反映齒輪載荷分布的均勻性展成法的測量螺旋線總誤差Fβ原理:

8)公法線長度變動量△FW△FW—在齒輪一周范圍內(nèi)，實際公法線長度最大值Wmax與最小值Wmin之差

FW主要反映蝸輪的幾何偏心（ek）對齒廓分布均勻的影響，即反映齒輪傳遞運動的準確性。公法線千分尺公法線千分尺卡規(guī)11.2.2齒輪側隙評定指標的定義、測量1.齒厚偏差fsn的定義與測量2.公法線長度偏差的定義與測量1.齒厚偏差fsn的定義與測量定義測量2.公法線長度偏差的定義與測量公法線長度偏差=Wkactual

-Wkthe—實際公法線Wkactual

—理論公法線Wkthe公法線千分尺公法線千分尺卡規(guī)11.3齒輪公差標準簡介(GB/T100911.1~2-2001、GB/Z18620.2~4—2002）

11.3.1單個齒輪公差標準11.3.2齒坯公差和齒面表面粗糙度標準11..3.3齒輪公差的標注11.3.1單個齒輪公差標準1.齒輪精度等級2.精度評定參數(shù)值齒輪精度等級有待發(fā)展的精度等級高精度級中等級（應用最廣）低精度級0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12共13個等級Fi〞、fi〞9個等級(GB/T100911.1~2-2001)單個齒輪評定參數(shù)允許值（公差或極限偏差）計算公式(GB/Z18620.3～4—2002）

11.3.2齒坯公差和齒面表面粗糙度標準表11.9齒坯公差

um齒面表面粗糙度Ra允許值(um)齒坯公差

11.3.3齒輪公差的標注單個齒輪的公差要求在零件圖樣標注

齒輪精度等級、精度指標和側隙指標的允許值（公差或極限偏差）的標注齒坯公差在齒輪的投影圖上標注11.4齒輪公差設計

齒輪精度等級選擇

齒厚極限偏差的確定精度和側隙指標選擇

齒坯公差和齒面表面粗糙度選擇11.11.111.11.211.11.311.11.4傳遞動力的齒輪，主要要求其載荷分布均勻，即接觸精度要求高儀器表齒輪，則傳動精度要求高高速齒輪，例如減速器、汽車、飛機上的齒輪，對噪聲、沖擊、震動等敏感，因此平穩(wěn)精度要求高對傳遞運動準確、傳動平穩(wěn)性、載荷分布均勻性要求都較高的齒輪，如汽輪機中的齒輪對傳遞運動準確、傳動平穩(wěn)性、載荷分布均勻性要求都較低的齒輪，如手動調(diào)整用齒輪

齒輪精度等級選擇11.4.1齒厚極限偏差公法線長度極限偏差的確定11.11.21.齒厚極限偏差的確定2.公法線長度極限偏差的確定±fa中的“-fa”—補償fa為“-”時所需要的側隙補償齒輪工作時的溫升和儲潤滑油所需要側隙補償安裝誤差所需要的側隙主、從動輪的齒后上偏差±

fa查：GB/T10095—88計算或查表計算1.齒厚極限偏差的確定∵側隙靠削薄齒厚獲得,∴齒厚上偏差確定原理：則有齒厚上偏差：齒厚下偏差：齒厚公差：切齒徑向進刀公差推薦表齒輪精度等級4567891.26IT7IT81.26IT8IT91.26IT9IT10齒圈徑向跳動公差2.公法線長度極限偏差的確定公法線長度極限偏差由齒厚極限偏差換算確定，其換算公式為：對外嚙合齒輪

Ewms=Esscosan-0.72Frsinan

Ewmi=Esicosan+0.72Frsinan對內(nèi)嚙合齒輪

Ewms=-Esscosan-0.72Frsinan