漸開(kāi)線圓柱齒輪精度及檢測(cè)

第十一章漸開(kāi)線圓柱齒輪精度及檢測(cè)11.1概述11.2齒輪加工誤差及其檢測(cè)11.3齒輪副誤差及其評(píng)定指標(biāo)11.4漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)11.5漸開(kāi)線圓柱齒輪新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介齒輪傳動(dòng)的四點(diǎn)使用要求1傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性：齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，最大轉(zhuǎn)角誤差限制在一定的范圍內(nèi)，以保證從動(dòng)件與主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。2傳動(dòng)的平穩(wěn)性：要求齒輪傳動(dòng)瞬間傳動(dòng)比變化不大，瞬間傳動(dòng)比的突變，會(huì)引起齒輪沖擊，產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。3載荷分布的均勻性：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，影響齒輪的使用壽命。4傳動(dòng)側(cè)隙：要求一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，在非工作齒面間應(yīng)具有一定的間隙，用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油、補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)受力后的彈性變形、熱膨脹以及補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)裝置其他元件的制造誤差、裝配誤差。

1齒輪加工誤差的主要來(lái)源(1)幾何偏心(e幾)：齒輪孔的幾何中心(o-o)與齒輪加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心(o′-o′)不重合引起。(2)運(yùn)動(dòng)偏心(e運(yùn))：分度蝸輪的加工誤差(主要是齒輪累積誤差)及安裝偏心(e蝸)所引起。(3)機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈的高頻誤差：加工直齒輪時(shí)，受分度傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差(主要是分度蝸桿的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng))的影響；加工斜齒輪時(shí)，除分度鏈外，還受差動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差的影響。(4)滾刀的安裝誤差(e刀)和加工誤差(如滾刀的徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和齒型角誤差等)。2影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差---

第Ⅰ公差組評(píng)定指標(biāo)(1)切向綜合誤差(ΔFi′)---綜合評(píng)定指標(biāo)(2)齒距累積誤差(ΔFP)---綜合評(píng)定指標(biāo)(3)齒圈徑向跳動(dòng)(ΔFr)---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(4)徑向綜合誤差(ΔFi")---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(5)公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量(ΔFw)---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)切向綜合誤差(ΔFiˊ)切向綜合誤差：是指被測(cè)齒輪與理想精確測(cè)量齒輪單面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的總幅度值。以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值。在齒輪單面嚙合綜合檢查儀(簡(jiǎn)稱單嚙儀)上測(cè)量。單嚙儀原理齒距累積誤差(ΔFP)齒距累積誤差(ΔFP)：是指在分度圓上，任意兩同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。K個(gè)齒距累積誤差(ΔFPk)：是指在分度圓上，k個(gè)齒距間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。齒圈徑向跳動(dòng)(ΔFr)齒圈徑向跳動(dòng)(ΔFr)：是指齒輪一轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，側(cè)頭在齒槽內(nèi)，與齒高中部接觸，側(cè)頭相對(duì)于齒輪軸線的最大變動(dòng)量。徑向綜合誤差(ΔFi")徑向綜合誤差(ΔFi“)：是指被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪雙面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。在齒輪雙面嚙合綜合檢查儀(簡(jiǎn)稱雙嚙儀)上測(cè)量。公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量(ΔFw)公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量(ΔFw)：是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，實(shí)際公法線長(zhǎng)度最大值和最小值之差。公法線千分尺測(cè)量。3影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差---

第Ⅱ公差組評(píng)定指標(biāo)(1)一齒切向綜合誤差

(Δfi′)---綜合評(píng)定指標(biāo)(2)一齒徑向綜合誤差

(Δfi")---綜合評(píng)定指標(biāo)(3)齒形誤差

(Δff)---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(4)基節(jié)偏差(ΔfPb)---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(5)齒距偏差

(ΔfPt)---單項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(6)螺旋線波度誤差(Δffβ)---評(píng)定斜齒輪和人字齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性一齒切向綜合誤差

(Δfi′)一齒切向綜合誤差

(Δfi′)：是指被測(cè)齒輪與理想精確測(cè)量齒輪單面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪一齒距角內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的最大幅度值。在齒輪單面嚙合綜合檢查儀(簡(jiǎn)稱雙嚙儀)上測(cè)量。一齒徑向綜合誤差

(Δfi")一齒徑向綜合誤差

(Δfi“)：是指被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。在齒輪雙面嚙合綜合檢查儀(簡(jiǎn)稱雙嚙儀)上測(cè)量。齒形誤差

(Δff)齒形誤差

(Δff)：是指在齒輪端截面上，齒形工作部分內(nèi)(齒頂?shù)估獠糠殖?，包容實(shí)際齒形的兩條設(shè)計(jì)齒形間的法向距離。基節(jié)偏差(ΔfPb)基節(jié)偏差(ΔfPb)：是指實(shí)際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。實(shí)際基節(jié)：是指基圓柱切平面所截兩相鄰?fù)瑐?cè)齒面的交線之間的法向距離?；?jié)偏差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性齒距偏差(ΔfPt)齒距偏差

(ΔfPt)：是指在分度圓上，實(shí)際齒距與公稱齒距之差。在齒高中部測(cè)量，在以分度圓上計(jì)值。螺旋線波度誤差(Δffβ)螺旋線波度誤差(Δffβ)：是指寬斜齒輪齒高中部實(shí)際齒向線(螺旋線)波紋的最大波幅。沿齒面法線方向計(jì)值。主要由機(jī)床分度蝸桿副和滾刀進(jìn)給絲桿的周期誤差引起。4影響載荷分布均勻性的誤差(1)齒向誤差(ΔFβ)(2)接觸線誤差(ΔFb)(3)軸向齒距誤差(ΔFpx)齒向誤差(ΔFβ)齒向誤差(ΔFβ)：是指在分度圓上，齒寬有效部分內(nèi)(齒端倒角部分除外)，包容實(shí)際齒向線的兩條設(shè)計(jì)齒向線之間的端面距離。齒向誤差包括齒向線的方向偏差和形狀誤差。接觸線誤差(ΔFb)接觸線誤差(ΔFb)：是指基圓柱的切平面內(nèi)，平行于公稱接觸線并包容實(shí)際接觸線的兩條直線間的法向距離。在滾齒中，接觸線誤差主要來(lái)源于滾刀誤差。滾刀的安裝誤差(徑向跳動(dòng)、軸線偏斜)引起接觸線形狀誤差，此項(xiàng)誤差在端面上表現(xiàn)為齒形誤差。滾刀齒形角誤差引起接觸線方向誤差，此項(xiàng)誤差也是產(chǎn)生基節(jié)偏差的原因。對(duì)于窄斜齒輪，用檢驗(yàn)接觸線誤差代替齒向誤差。軸向齒距誤差(ΔFpx)軸向齒距誤差(ΔFpx)：是指在與齒輪基準(zhǔn)軸線平行而大約通過(guò)齒高中部的一條直線上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際距離與公稱距離之差，沿齒面法線方向計(jì)值。軸向齒距誤差主要反映斜齒輪的螺旋角誤差。在滾齒中，它是由滾齒機(jī)差動(dòng)傳動(dòng)鏈的調(diào)整誤差、刀具導(dǎo)軌的傾斜、齒坯端面跳動(dòng)等引起。該誤差影響斜齒輪齒寬方向上的接觸長(zhǎng)度，并使寬斜齒輪有效接觸齒數(shù)減少，從而影響齒輪承載能力，故寬斜齒輪應(yīng)控制此項(xiàng)誤差。11.3齒輪副誤差及其評(píng)定指標(biāo)1軸線的平行度誤差2齒輪副的中心距偏差3檢測(cè)齒輪副精度的四項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)1軸線的平行度誤差X方向軸線的平行度誤差(Δfx)：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。y方向軸線的平行度誤差(Δfy)：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。Δfx和Δfy均在等于全齒寬的長(zhǎng)度上測(cè)量。

2齒輪副的中心距偏差(Δfa)齒輪副的中心距偏差(Δfa)：是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距(公稱)之差。3檢測(cè)齒輪副精度的四項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)(1)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)(2)齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)(3)接觸斑點(diǎn)(4)齒輪副的法向側(cè)隙(jn)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)：是指安裝好的齒輪副，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。以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)值。齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)：是指齒輪副的切向綜合誤差記錄中小波紋的最大幅度值。接觸斑點(diǎn)接觸斑點(diǎn)：是齒面接觸精度的綜合評(píng)定指標(biāo)，是指裝配好的齒輪副，在輕微制動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。沿齒長(zhǎng)方向沿齒高方向11.4漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)11.4.1精度等級(jí)11.4.2齒輪副側(cè)隙11.4.3齒坯精度11.4.4齒輪精度的標(biāo)注11.4.1精度等級(jí)1精度等級(jí)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(GB/T10095-1988)，齒輪及齒輪副分為12精度等級(jí)，精度由高到低依次為：1、2、3…12級(jí)。新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

(GB/T10095-2002)，齒輪及齒輪副分為13精度等級(jí)，精度由高到低依次為：0、1、2、3…12級(jí)。11.4.1精度等級(jí)2公差組按齒輪各項(xiàng)誤差對(duì)傳動(dòng)性能的影響，將齒輪的各項(xiàng)公差分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)公差組。11.4.1精度等級(jí)第Ⅰ公差組的檢驗(yàn)組：(1)切向綜合誤差(ΔFi)；(2)齒距累積誤差(ΔFP)(必要時(shí)可檢查k個(gè)齒距累積誤差ΔFPk)；(3)徑向綜合誤差(ΔFi

")與公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量(ΔFw)；(4)齒圈徑向跳動(dòng)(ΔFr)與公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量(ΔFw)；(5)齒圈徑向跳動(dòng)(ΔFr)(僅適用于10-12級(jí)精度)。11.4.1精度等級(jí)第Ⅱ公差組的檢驗(yàn)組：(1)一齒切向綜合誤差(Δfi′)(需要時(shí)可增加檢查ΔfPb)；(2)齒形誤差(Δff)與基節(jié)偏差(ΔfPb)；(3)齒形誤差(Δff)與基節(jié)偏差(ΔfPb)；(4)螺旋線波度誤差(Δffβ)(用于εβ>1.25，6級(jí)及6級(jí)以上精度的斜齒輪或人字齒輪)(5)一齒徑向綜合誤差(Δfi")(需保證齒形精度)(6)齒距偏差(ΔfPt)與基節(jié)偏差(ΔfPb)(用于9-12級(jí)精度)(7)齒距偏差(ΔfPt)或基節(jié)偏差(ΔfPb)(用于10-12級(jí)精度)11.4.1精度等級(jí)第Ⅲ公差組的檢驗(yàn)組：(1)齒向誤差(ΔFβ)；(2)接觸線誤差(ΔFb)(僅用于軸向重合度，齒向線不作休正的斜齒輪)(3)軸向齒距誤差(ΔFpx)和齒形誤差(Δff)(僅用于εβ>1.25，齒向線不作休正的斜齒輪)(4)ΔFpx和ΔFb(僅用于εβ>1.25，齒向線不作休正的斜齒輪)11.4.1精度等級(jí)三個(gè)公差組的精度等級(jí)選擇：在一般情況下，齒輪的三個(gè)公差組選用相同的精度等級(jí)。但標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，根據(jù)齒輪使用要求的不同，允許對(duì)三個(gè)公差組選用不同的精度等級(jí)，而在同一公差組內(nèi)各項(xiàng)公差與極限偏差應(yīng)保持相同的精度等級(jí)。11.4.2齒輪副側(cè)隙1齒輪副側(cè)隙的作用儲(chǔ)存潤(rùn)滑油、補(bǔ)償變形。2齒輪副側(cè)隙的獲得加大中心距、減薄齒厚。3齒厚極限偏差標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定14種齒厚極限偏差，代號(hào)由C-S，偏差值依次遞增。每種代號(hào)所表示的齒厚偏差值以齒距極限偏差的倍數(shù)(fpt)表示。11.4.3齒坯精度齒坯的內(nèi)孔、頂圓和端面通常作為齒輪的加工、測(cè)量和裝配的基準(zhǔn)，它們的精度對(duì)齒輪的加工、測(cè)量和裝配有很大的影響，所以必須給它們規(guī)定公差。11.4.4齒輪精度的標(biāo)注11.5漸開(kāi)線圓柱齒輪新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介我國(guó)分別于2001年和2002年發(fā)布了新的圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，用以代替國(guó)標(biāo)(GB/T10095-1988)。新舊標(biāo)準(zhǔn)的主要變化如下：標(biāo)準(zhǔn)將齒輪精度規(guī)定為13級(jí)，即0-12級(jí)，其中0級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低。徑向綜合公差F"i和f"i的精度，標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了9個(gè)，即4-12級(jí)，其中4級(jí)精度最高，12級(jí)最低。分度圓直徑d的適用范圍為5-10000mm，共有12個(gè)尺寸段。徑向綜合公差F"i和f"i的分度圓直徑d的適用范圍為5-1000