(高清版)GB∕T 11365-2019 錐齒輪 精度制

ICS21.200錐齒輪精度制(ISO17485:2006,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會 I 1 13術(shù)語和定義、符號 1 13.2基本術(shù)語和符號 4 6 64.2精度等級 74.3公差方向 74.4附加特性 7 75.1公差值 75.2分級系數(shù) 75.3圓整規(guī)則 85.4公差公式 8 96.1測量方法 96.2推薦的測量控制方法 6.3測量數(shù)據(jù)的濾波 6.4輪齒接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn) 附錄A(資料性附錄)公差示例表 附錄B(資料性附錄)單面嚙合綜合測量方法 附錄C(資料性附錄)小模數(shù)錐齒輪的精度 附錄D(資料性附錄)綜合數(shù)據(jù)說明 GB/T11365—2019/ISO17485:2006——表1和表2中f.——表2中的f.(design)改為fia(dcign);I1GB/T11365—2019/ISO17485:2006錐齒輪精度制1范圍5mm≤dr≤2500mm本標(biāo)準(zhǔn)推薦的測量方法見第6章。公差值根據(jù)錐齒輪具體尺寸計(jì)算得到，沒有以數(shù)據(jù)表格形式給GB/T3374.1—2010齒輪術(shù)語和定義第1部分：幾何學(xué)定義(ISO)1122-1:1998,IDT)ISO23509錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何學(xué)(Bevelandhypoidgeargeometry)GB/T3374.1—2010和ISO23509界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。2GB/T11365—2019/ISO17485:2006相對于基準(zhǔn)齒面，任意齒面與其理論位置的偏移量。中點(diǎn)法向模數(shù)meannormalmodule中點(diǎn)錐距處法面上節(jié)圓直徑(mm)與齒數(shù)的比值。dm——中點(diǎn)節(jié)圓直徑；z——齒數(shù)；βm——中點(diǎn)螺旋角；Rm——中點(diǎn)錐距；R?！忮F距；m大端端面模數(shù)。測量齒輪referencegear用來與被檢測齒輪嚙合以測量綜合偏差和接觸斑點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)的精度已知的齒輪。F在接近齒高中部的公差圓上，將測頭(球形或錐形)依次放入每個(gè)齒槽，并使其與左、右齒面同時(shí)保持接觸，在垂直于分度錐方向測量出的最大和最小跳動(dòng)量的差值。注：在5.4.4中給出了齒圈跳動(dòng)的公差計(jì)算方法。一齒切向綜合偏差toothmeshcomponentsingle-flankcompofis齒輪單面嚙合測試時(shí)，逐齒測量大齒輪一周后，除去長周期成分(偏心距的正弦波影響),得到的任一齒距(360°/z)切向綜合偏差的最大值。注：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一齒切向綜合偏差方向是沿著公差基準(zhǔn)圓圓弧的方向。5.4.5中給出了該項(xiàng)公差。F齒輪單面嚙合測試時(shí)，逐齒測量大齒輪一周后，得到的切向綜合偏差的最大值與最小值之差。fpt同一測量圓上測頭從任意齒面上的一點(diǎn)到相鄰?fù)瑐?cè)齒面上的一點(diǎn)，實(shí)際齒面相對于其理論位置的偏移量。見圖1。注1:測量值的代數(shù)符號可以區(qū)分齒距偏差方向。負(fù)(一)偏差表示齒面的實(shí)際齒距小于理論齒距；正(+)偏差表示齒面的實(shí)際齒距大于理論齒距。3GB/T11365—2019/ISO3.1.8公差基準(zhǔn)直徑tolerancediameter中點(diǎn)錐距(Rm)處與工作齒高中點(diǎn)相交處的直徑。見圖2。圖2公差基準(zhǔn)直徑4GB/T11365—2019/ISO17485:2006dri=dmi+2(0.5hmw—ham2)coso?=dm+(haml—ham2)coso? (2)dT2=dm2—2(0.5hmw—hm?)coso?=dm?+(ham2—haml)coso? (3)hmw——中點(diǎn)工作齒高；齒距累積總偏差totalcumulativepitchdeviation見圖3。本標(biāo)準(zhǔn)中使用的術(shù)語按照符號的字母順序編列在表1中，按名稱的字母順序編列在表2中。為了更明晰表述，對一些術(shù)語進(jìn)行了重新歸類編排。5GB/T11365—2019/ISO17485:2006表1術(shù)語符號(按符號的字母順序排列)符號術(shù)語名稱首次使用處(節(jié)/段/圖)中點(diǎn)節(jié)圓直徑(小輪，大輪)公差基準(zhǔn)直徑1F切向綜合總偏差Fsr切向綜合總公差齒距累積總偏差Fpr齒距累積總公差齒圈跳動(dòng)總偏差齒圈跳動(dòng)公差分度偏差一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差設(shè)計(jì)值一齒切向綜合公差f單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距公差中點(diǎn)齒頂高中點(diǎn)工作齒高m大端端面模數(shù)mmn中點(diǎn)法向模數(shù)1外錐距內(nèi)錐距圖2R中點(diǎn)錐距齒數(shù)(小輪，大輪)1中點(diǎn)螺旋角節(jié)錐角(小輪，大輪)傳動(dòng)誤差下標(biāo)字符的含義符號術(shù)語符號術(shù)語m中點(diǎn)1小輪T公差2大輪6表2術(shù)語符號(按術(shù)語的字母順序排列)符號術(shù)語首次使用處(節(jié)/段/圖)中點(diǎn)齒頂高——Addendum,mean中點(diǎn)錐距——Conedistance,mean外錐距——Conedistance,outer1R內(nèi)錐距——Conedistance,inner齒距累積總偏差——Cumulativepitchdeviation,totalFpr齒距累積總公差——Cumulativepitchtolerance,total公差基準(zhǔn)直徑——Diameter,tolerance分度偏差——Indexdeviationmmn中點(diǎn)法向模數(shù)——Module,meannormalmet大端端面模數(shù)——Module,outertransverseZ1,2齒數(shù)(小輪，大輪)——Numberofteeth(pinionorwheel)1節(jié)錐角(小輪，大輪)——Pitchangle(pinionorwheel)dml.2中點(diǎn)節(jié)圓直徑(小輪，大輪)——Pitchdiameter,mean(pinionorwheel)齒圈跳動(dòng)總偏差——Runoutdeviation,totalF齒圈跳動(dòng)公差——Runouttolerancefis(desige)一齒切向綜合偏差設(shè)計(jì)值——Single-flankcompositedeviation,designtoothmeshcomponent一齒切向綜合偏差——Single-flankcompositedeviation,toothmeshcomponent一齒切向綜合公差——Single-flankcompositetolerance,toothmeshcomponentFis切向綜合總偏差——Single-flankcompositedeviation,totalFisT切向綜合總公差——Single-flankcompositetolerance,total單個(gè)齒距偏差——Singlepitchdeviation單個(gè)齒距公差——Singlepitchtolerance傳動(dòng)誤差——Transmissionerror中點(diǎn)螺旋角——Meanspiralangle中點(diǎn)工作齒高——Meanworkingdepth4精度等級制的應(yīng)用錐齒輪的精度等級由數(shù)字代碼表示。74.2精度等級本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了10個(gè)精度等級，從2級到11級。精度等級2級的公差最小，11級的公差最大。精度等級用規(guī)范的公差幾何級數(shù)加以劃分(見5.2)。4.2.2齒輪精度評定齒輪精度等級通過以偏差測量值與5.4中公式的計(jì)算值進(jìn)行比較來判定。測量應(yīng)相對于基準(zhǔn)軸線進(jìn)行。關(guān)于基準(zhǔn)軸的定義參見GB/Z18620.3。精度等級的評定方法按照表4規(guī)定，總的精度等級按單個(gè)精度等級中最低一級確定。注意，如果有應(yīng)由供需雙方在制造前商定。更多信息參見ISO/TR10064-6。4.3公差方向公差方向在第3章中做了規(guī)定，它可能是指齒面的法向、傾斜某個(gè)角度或沿指定的圓弧方向。如果量值修正系數(shù)放大測量數(shù)值。一般情況下，測量值修正系數(shù)是法線方向和所指定的公差方向之間夾角4.4附加特性這些特性的測量方法參見ISO/TR10064-6。公差值應(yīng)采用5.4中給出的公式計(jì)算得到，單位以微米(μm)表示。超出公式范圍的部分不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不能使用外推插值。對于這類齒輪的特殊公差要求由供需雙方協(xié)公差方向和測量直徑按照第3章規(guī)定。5.2分級系數(shù)兩個(gè)相鄰等級之間的分級系數(shù)是√2。乘/除以√2得到下一個(gè)更高/更低等級的公差。任何一個(gè)精度等級的公差值可以通過4級精度計(jì)算未圓整的公差值乘以√2B-4得到，B為要求的精度等級。8GB/T11365—2019/ISO17485:20065.4公差公式采用正或負(fù)的偏差測量值的絕對值表示。根據(jù)式(4)計(jì)算單個(gè)齒距公差fT:其應(yīng)用范圍僅限于精度等級2級到11級：Fpt=(0.025dr+0.3mm+19)(√2)(B-)……(5)其應(yīng)用范圍僅限于精度等級2級到11級：其應(yīng)用范圍僅限于精度等級4級到11級：1.0mm≤mmm≤55.4.5.2方法A9GB/T11365—2019/ISO17485:20065.4.5.3方法B和方法Cfistmax=fideim)+(0.375mmm+5.0)(fatmin=fiadeign)-(0.375mmn+5.0)(√2)D-1)fisTmin=0其應(yīng)用范圍僅限于精度2級到11級：5mm≤dr≤2500mm條件的影響。補(bǔ)充信息參見附錄B。fis(design)=qmmn+1.5表B.1中給出了參數(shù)q的推薦值。Fist=Fpr+FisTmax其應(yīng)用范圍僅限于精度等級2級到11級：mmmm6測量方法的使用6.1測量方法本標(biāo)準(zhǔn)給出的精度公差計(jì)算值和偏差測量方法僅針對未裝配的錐齒輪。相應(yīng)的測量方法在本章應(yīng)按照表3和表4執(zhí)行。除非特別規(guī)定，所有的測量與評價(jià)均以公差基準(zhǔn)直徑dr為基礎(chǔ)。——可行的測量方法，見表4;——與測量方法相適應(yīng)的已校準(zhǔn)的測量設(shè)備；6.2推薦的測量控制方法除非供需雙方特別約定，本標(biāo)準(zhǔn)不強(qiáng)制采用某種特定的測量方法或文件。當(dāng)實(shí)際需要的測量方法針對不同的精度等級和測量類型，表3和表4列出了所推薦的測量控制方法。表3齒輪幾何測量方法與規(guī)定的最少測量齒數(shù)測量要素典型測量方法測量的最少齒數(shù)單個(gè)要素測量單個(gè)齒距(SP)齒距累積(AP)齒圈跳動(dòng)(RO)齒面拓?fù)?TF)雙測頭單測頭雙測頭單測頭球形測頭單測頭一分度雙測頭—180°雙面嚙合綜合測量CMM或CNC特殊軟件”全部輪齒全部輪齒全部輪齒全部輪齒全部輪齒全部輪齒全部輪齒全部輪齒3齒近似等間隔綜合測量輪齒接觸斑點(diǎn)(CP)單面(SF)滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)單面嚙合測量儀(附錄B)全部輪齒全部輪齒齒厚(TT)齒厚卡尺滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)2齒近似等間隔3齒近似等間隔3齒近似等間隔參見ISO/TR10064-6。表4精度等級和測量方法輪齒尺寸模數(shù)≥1.0mm2基本要求h,精度低中高精度等級最低要求h表4(續(xù))輪齒尺寸模數(shù)≥1.0mm2替代方法b+(SP和AP)或SF模數(shù)小于1.0,參見附錄C。h字母符號含義與表3相同。所有等級均應(yīng)測量齒厚和CP或TF。d噪聲控制要求齒形有好的共軛性。應(yīng)很好地控制TF、CP或SF(切向綜合偏差)。重點(diǎn)推薦選用SF(連帶CP和TT)方法。替代方法可用于代替最低要求。6.3測量數(shù)據(jù)的濾波準(zhǔn)范圍。參見GB/Z18620.4和ISO/TR10064-6。單面嚙合切向綜合偏差的數(shù)據(jù)需要根據(jù)定義進(jìn)行濾波。6.4輪齒接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn)際接觸情況。接觸斑點(diǎn)可以采用一種稀薄標(biāo)記混合物涂覆在齒面上，經(jīng)嚙合滾動(dòng)后得到。它可以反映輪齒表面的接觸狀態(tài)，甚至根據(jù)它的位置和尺寸可以評價(jià)嚙合齒面在齒廓及齒長方向的相容性。本標(biāo)本附錄給出了錐齒輪精度公差的示例。表A.1與表A.2和圖A.1與圖A.2中的數(shù)值來自5.4中的輪齒尺寸公差直徑dr/mm模數(shù)mm/mmfmt/μm15輪齒尺寸公差直徑dr/mm模數(shù)mm./mmFp/μm15GB/T11365—2019/ISO17485:20062——5mm模數(shù)；3——10mm模數(shù)；4——25mm模數(shù)。2——5mm模數(shù)；3——10mm模數(shù)；4——25mm模數(shù)。GB/T11365—2019/ISO17485:2006 評價(jià)單面嚙合參數(shù)推薦的每齒最少測量點(diǎn)數(shù)為3一個(gè)齒距內(nèi)的小波形是由齒形偏差造成的。圖B.3顯示的是一個(gè)齒距內(nèi)隨齒形偏差變化相對應(yīng)的諧波，該尖峰高低能夠評判齒輪噪聲水平。GB/T11365—2019/ISO17485:200600b0圖B.2傳動(dòng)誤差2100圖B.3高通濾波，單面嚙合切向綜合偏差a)輪齒嚙合階次頻率——幅值b)輪齒嚙合階次頻率——對數(shù)幅值圖B.4傅里葉變換后的單面嚙合綜合偏差GB/T11365—2019/ISO17485:2006B.3單面嚙合綜合偏差的說明單面嚙合綜合偏差是由齒形和齒距偏差混合而成。在圖B.5中，橢圓線表示小輪與大輪修形后的緣接觸。該橢圓線連接點(diǎn)A到點(diǎn)E代表螺旋錐齒輪一對齒齒面之間的接觸路徑。在實(shí)際齒輪傳動(dòng)中，圖B.5接觸路徑的結(jié)構(gòu)圖B.6描述了一對典型的修形錐齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)的例子。拋物線為運(yùn)動(dòng)曲線，表示大輪相對于小輪的角位移偏差θ.,其中p代表一個(gè)齒距的角度。從點(diǎn)A到點(diǎn)E的這些點(diǎn)對應(yīng)圖B.5中接觸路徑上的點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)曲線從點(diǎn)A到點(diǎn)B和從點(diǎn)D到點(diǎn)E的部分分別表示因前齒到后齒轉(zhuǎn)換跨過的非嚙合區(qū)域。實(shí)際的運(yùn)動(dòng)曲線只是粗實(shí)線所代表的部分。圖B.6無齒距偏差齒輪1齒～5齒的運(yùn)動(dòng)曲線圖B.7給出了具有齒距偏差的齒輪運(yùn)動(dòng)曲線的兩個(gè)例子。例A表示單個(gè)齒比其余的齒都厚一些的情況。接觸路徑BD比圖B.5中的更長一些，因?yàn)檫@個(gè)較厚的齒保持接觸的時(shí)間更長。例B呈現(xiàn)了一種典型的由齒距累積偏差(分度)引起的接觸區(qū)長短變化的正弦型式。GB/T11365—2019/ISO17485:2006一齒切向綜合偏差設(shè)計(jì)值fisdksig),應(yīng)通過對應(yīng)用場合和試驗(yàn)(方法B)分析確定，見表B.1。應(yīng)用一齒切向綜合偏差幅值系數(shù)q旅行車卡車20～50T業(yè)40～1002～2.5航空40～200(平均80)系數(shù)q列于表B.1(方法C)。(資料性附錄)小模數(shù)錐齒輪的精度C.1目的本附錄提供了模數(shù)小于1的單個(gè)錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的雙面嚙合綜合偏差的精度制。它規(guī)定了該類齒輪的精度制和公差數(shù)值。本標(biāo)準(zhǔn)允許采用其他的檢測方法，例如，可選用小測頭CNC測量儀或CMM測量儀等。本附錄適用ISO1122-1中規(guī)定的術(shù)語和定義。C.2參數(shù)范圍雙面嚙合綜合精度制由雙面嚙合綜合總公差Far,和單齒雙面嚙合綜合公差far組成，共包含9個(gè)精度等級，其中3級最高，11級最低。公差公式和適用范圍在C.4給出。其應(yīng)用范圍如下：0.2mm≤mmn<1.0mmC.3測量方法供方或需方可能希望通過測量齒輪的一個(gè)或若干個(gè)幾何特征驗(yàn)證其精度等級，但是本附錄規(guī)定的齒輪精度測量應(yīng)滿足表C.1和表C.2中規(guī)定的所有單項(xiàng)公差的測量要求。表C.1測量方法輪齒尺寸齒輪精度等級最低要求be替代方法d模數(shù)<1.0mm°全部DF(CP和TT)SF(CP和TT)或SP、AP(TF和TT)噪聲控制要求良好的共軛齒形。應(yīng)很好地控制TF、CP或SF(單齒)。重點(diǎn)推薦CP、SF和TT方法。b字母符號與表C.2中的規(guī)定相同。替代方法可用于替代最低要求。dSP、AP或SF值用第5章給出的公式確定。受到小測頭的限制。對于模數(shù)≥1.0mm,見第6章。表C.2測量的最少齒數(shù)檢測要素典型測量方法測量的最少齒數(shù)單件要素檢測用CMM或CNC齒輪測量儀測齒形(TF)3齒間隔近似相等表C.2(續(xù))檢測要素典型測量方法測量的最少齒數(shù)綜合檢測輪齒接觸斑點(diǎn)(CP)雙面嚙合(DF)單面嚙合(SF)滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)雙面嚙合綜合檢測儀單面嚙合綜合測量儀(附錄B)全部輪齒全部輪齒全部輪齒尺寸齒厚(TT)測齒規(guī)CMM特殊軟件滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)2齒間隔近似相等3齒間隔近似相等3齒間隔近似相等此方法進(jìn)一步討論，可參見ISO/TR10064-6。C.4公差C.4.1總則精度等級的每一項(xiàng)公差值采用C.4.2和C.4.3中規(guī)定的公式計(jì)算。超出公式限定部分的不屬于本附錄的范圍，也不能采用外推插值的方法。這種齒輪的特殊公差應(yīng)其應(yīng)用范圍僅限于精度等級3級到11級：5mm≤dr≤300mm單齒雙面嚙合綜合公差far,按照5.3中的方法進(jìn)行圓整。方式或用多項(xiàng)式擬合(濾波)的方法繪制。參見附錄D。利用式(C.2)計(jì)算：Fiar=1.08(0.025dr+0.3mmn+19)(√2)(B-4)……(C.2)其應(yīng)用范圍僅限于精度等級3級到11級：雙面嚙合綜合總公差Far的數(shù)值，可根據(jù)5.3中的方法進(jìn)行圓整。GB/T11365—2019/ISO17485:2006(資料性附錄)綜合數(shù)據(jù)說明D.2引言D.2.1總則雙面嚙合綜合檢測方法的更多資料參見附錄C。單面嚙合綜合檢測方法的更多資料參見附錄B。D.2.2圖表資料雙面嚙合綜合檢測譜線軌跡主要與齒形偏差和徑向跳動(dòng)相關(guān)。單面嚙合綜合檢測譜線軌跡主要與齒形偏差和切向分度偏差(齒距累積總偏差)相關(guān)。D.2.3傳統(tǒng)方法說明雙面嚙合綜合偏差測量規(guī)定了綜合總偏差Fou)和單齒綜合偏差fio,兩者描述參見圖D.1。綜合總偏差顯示為線圖上最高點(diǎn)相對于最低點(diǎn)的差值。單齒綜合偏差顯示為線圖上的任意360°/z中的最大變化量。圖D.1雙面嚙合綜合檢驗(yàn)的軌跡線圖GB/T11365—2019/ISO17485:2006對于一些應(yīng)用場合，該方法可以用于評估齒輪成品的質(zhì)量。然而，就誤差診斷分析而言，該方法難以反映輪齒嚙合的真實(shí)情況。例如，它不易于判定齒輪傳動(dòng)噪聲潛在的來源，如果用于評價(jià)制造過程可能會錯(cuò)誤判斷由機(jī)床和刀具引起的齒形誤差。這種分析方法存在的問題是單齒綜合最大偏差將出現(xiàn)在齒圈跳動(dòng)曲線斜率最大的部分，這可能是由于某個(gè)特定輪齒有關(guān)數(shù)據(jù)畸變的結(jié)果。對于相同的齒形和齒圈跳動(dòng)偏差，少齒數(shù)齒輪呈現(xiàn)出的單齒綜合偏差要比多齒數(shù)齒輪大。參見圖D.2a)和圖D.2b)所做的對比。圖D.2雙面嚙合綜合檢測22GBGB/T11365—2019/ISO17485:2006D.2.4公差間關(guān)系由于齒圈跳動(dòng)和單齒嚙合偏差之間的耦合關(guān)系，有些情況下舊方法規(guī)定的公差數(shù)值不符合真實(shí)情況。在早先的標(biāo)準(zhǔn)中，單齒的綜合公差大約是綜合總公差的1/2～1/3。新方法的公差則通過齒圈跳動(dòng)來調(diào)整單齒數(shù)據(jù)的畸變，特別對于少齒數(shù)情況。因此，新方法規(guī)定雙嚙綜合總公差和單齒綜合公差之間差