DIN5480-15-质量检查.pdf

德国国家工业标准 2006 年 3 月 din5480 din 共 38 页 ics21.120.10 代替 1974 年 9 月版本 d5480-15 德国国家工业标准-机械制造标准委员会 渐开线齿面配合齿轮和齿轮基准直径 第 15 部分：质量检查 2 din5480-15，2006 年 3 月版本 内容： 前言.5 1、应用范围：.5 2、对标准的有关说明.6 3、定义、符号和单位.6 3.1、定义6 3.1.1 齿隙和齿厚.6 312 实际齿厚和齿隙检查的的定义7 3.1.3 齿面中点位置的定义.7 3.1.4 单个偏差.7 3.2 符号、名称和单位8 4、检验特征.9 4.1 概述9 4.2 尺寸10 4.2.1 直径.10 4.2.2 齿隙和齿厚.10 4.3、单个偏差13 4.4、位置偏差13 5、进行检查.14 5.1、概述14 5.1.1 实际齿隙齿厚的检查14 5.1.2 有效齿隙齿厚的检查.14 5.1.3 检查单个偏差.15 5.1.4 位置偏差.15 5.2 量规15 5.2.1 量规的种类和应用.15 5.2.2 外尺寸.15 5.2.3 材料、表面处理和结构.17 5.2.4 检查尺寸，公差和偏限偏差.18 5.2.5 检验量规.22 5.3 用读数的检验仪检查齿隙和齿厚26 5.3.1 概述26 5.3.2 在两个测量辊之间的尺寸.26 5.3.3 齿间距28 5.3.4 测量不可靠性28 5.3.5 优先28 5.3.6 实际公差极限统计(sta)28 5.4 测量有效的齿隙和齿厚29 5.4.1 借助单个偏差进行检查.30 5.4.2 检查跳动齿面间隙.30 5.5 检验单个偏差30 5.5.1 同运转的齿轮进行比较.30 5.5.2 位置偏差对测量结果的影响.30 3 5.6 位置偏差的检查30 5.6.1 在工件图纸上的表示方法.31 5.6.2 单个偏差对测量检验结果的影响.31 5.6.3 实际位置偏差.31 5.6.4 有效位置偏差.31 附件 a（信息资料）新旧符号对应表.32 参考文献.33 4 图 图 1 检验注解 图 2 直径 图 3 齿隙和齿厚 图 4 齿啮合 图 5 实际参考标志和实际尺寸 图 6 实际和有效的位置偏差 图 7 规格 1-6 的塞规 图 8 规格 7-9 的塞规 图 9 环规 图 10 量规公差图 图 11 不合格量规齿面降低 图 12 测量圆之间的尺寸 图 13 量规的跳动偏差 图 14 单面量规检验规 图 15 不合格量规 图 16 齿啮合的最佳调整器 图 17 实际统计的公差极限 表 表 1 不合格量规的齿数 表 2 塞规的宽度尺寸 表 3 塞规规格 79 的外尺寸 表 4 环规的外尺寸 表 5 量规直径 表 6 齿轮量规的齿厚和齿隙 表 7 量规制造公差 表 8 量规齿面线总偏差 表 9 两个测量圆之间或测量圆之上尺寸的通用公式 表 10 齿轮量规的检验标志 表 11 检验件数据 表 12 齿轮量规数据 表 13 测量圆直径公差 5 开始生效时间： 本标准从 2006 年 3 月 1 日开始生效 前言前言 在本标准中配合齿轮和配合齿轮连接的数据范围是， 模数从 0.5 至 10， 齿数从 682， 啮含角为 30 0。din5480 德国国家标准系列，啮合角限定在 300，因为 37.50和 450的啮合角已 经包括在标准 iso4156 之中。 标准 iso4156 渐开线齿面配合齿轮是以模数系列标准为基础的， 按照 din5480 标准系 列，这些模数系列同配合齿轮是不可以互换的。 din5480 标准系列是以分级的基准直径为基础的。基准直径与模数是无关的。在这里 与标准的滚珠轴承直径是最佳匹配。 也可能减少工具的种类。 德国国家系列标准由配合齿轮 标准工作委员会 2.1（nam）修订。修定是必须进行的，因为 din5480 德国国家标准系列的 审核，是按照 din820-4 的组织结构和标准编辑的弱项公布的。修订的目的是尽可能的综合 本标准的各个部分，使其更有实际的内容而进行的。 整个系列标准化分成四部分，代替了原来的 16 个组成部分。 带有渐开线齿面配合齿轮德国国家标准 din5480，齿轮和基准直径是由以下各部分组 成的： 第一部分 基础部分 第二部分 标称尺寸和检查尺寸 第十五部分 质量检查 第十六部分 工具 德国国家标准 edin5480-1 如前面所述，叙述的是基础部分，当然使用的是 1986 年 3 月制定的 din5480-14 公差与配合。其中规定的计算，公差和偏差也适用于本系列标准的其 他部分。标准 edin5480-2 包括标称尺寸和检查尺寸，这些都包括在上面提到的范围以内。 这一部分是 din5480-2 至 din5480-13 所有以前德国国家标准的汇总。 德国国家标准 edin5480-15 专门论述了配合齿轮的质量检查。 德国国家标准 edin5480-16 规定用于配合齿轮的制造工具的结构及其特点。 标准的修改： 对 1974 年 9 月版的 din5480 曾经进行以下的各项修改： a、带有渐开线齿面的和基准直径的配合齿轮修改了标题； b、内容由编辑部对标准进行了全面的修订和对标准重新进行了排版； c、将标准中 lq3 和 lq4 量规质量标记删去了。 德国国家标准的以前版本： din5480-15，1974 年 9 月出版。 1、应用范围：、应用范围： 本标准适用于德国国家标准 edin5480-1 和 edin5480-2 带渐开线齿面的配合齿轮。 这 些标准规定了配合齿轮的检查，验收和规定了将来在检查中使用的量规和对量规进行的检 验。 6 2、对标准的有关说明、对标准的有关说明 下面引用的标准文献是使用本标准所必须的。 注明日期的标准说明只适用于涉及的标 准版本。 对未注明日期的标准说明适用于标准版本的最新版。 （包适对标准的全部修改内容） din3960 渐开线正齿轮（园柱齿轮）和正齿轮对（园柱齿轮对）的定义和规定尺寸。 德国国家标准 din3961 正齿轮啮合公差基础部分。 din3967 传动配合部分齿面间隙，齿厚偏差，齿厚公差基础部分。 edin5480-1 带有渐开线齿面和基准直径的配合齿轮第一部分，基础部分。 edin5480-2 带有渐开线齿面和基准直径的配合齿轮第二部分，标称尺寸和检查尺 寸。 din isi 1101 技术图纸形位公差，形状公差，方向公差，位置公差和运转公差 一般介绍，定义，符号和在图纸上的标注方法。 iso 4156 直圆柱形渐开线齿轮公制模数齿面及公差配合概述，外形尺寸和 检查。 1981 年 11 月版本的 iso5459， 技术图纸形位公差基准和基准系统的几何公差。 3、定义、符号和单位、定义、符号和单位 3.1、定义、定义 在使用本标准时只适用于以下定义： 3.1.1 齿隙和齿厚齿隙和齿厚 3.1.1.1 实际的齿隙和齿厚 在节圆弧线上的齿厚和齿隙排除了全部单个偏差。 3.1.1.2 有效的齿隙和齿厚 齿隙和齿厚受到材料的限制，包括所有重合的单个偏差。 3.1.1.3 实际的中点位置 所有齿面的中点，排除了所有单个偏差。 3114 包容齿轮 通过直接配合对应件的齿隙和齿厚来表示，没有单个公差。 3115 有效的中点位置 包容齿轮的中点位置考虑了材料的最大限制，包括所有重合的偏差。 3116 实际轴的位置 所有齿面的平衡园柱位置，排除了通过齿面长度上的所有单个偏差。 3117 有效轴的位置 包容齿轮轴的位置， 考虑到了材料的最大限制条件， 包括了整个齿面长度上的所有重 合的单个偏差。 7 312 实际齿厚和齿隙检查的的定义实际齿厚和齿隙检查的的定义 3.1.2.1 在球中间或通过球的尺寸 用于求出在各种齿面上和各个齿轮角度位置上的实际齿隙和齿厚的辅助尺寸， 在齿轮 中测量球的接触齿面。 3.1.2.2 在测量辊中间或经过测量辊的尺寸 用于求出测量平面范围内的实际齿隙和齿厚辅助尺寸， 在各测量平面测量辊和测量面 是线接触，并且在各个角度位置上测量和齿面接触。 3.1.2.3 齿间距尺寸 求出从左到右， 在跨 k 齿一定齿数的齿面上， 与基准辊相切的相切面上实际齿厚的辅 助尺寸，在一定的测量平面以内。 3.1.2.4 扇形啮合的量规不合格端 用来检查和保持实际最大齿隙极限公差的量规， 和实际最小齿厚量规， 从顶面啮合齿 开始并选择一定的角位置。 3.1.2.5 完全啮合的合格量规 用于检查和保持最小有效齿隙的极限公差量规和最大有效齿厚量规， 经过合格量规的 长度并保持允许的形状圆直径。 3.1.2.6 完全啮合的转动齿面间隙测量仪 用于测量有效齿隙和齿厚实际尺寸的仪器，尽可能利用测量仪器转动盘的转动路径， 使它一直碰到在一定角位置上的， 左右齿面之间为止。 并且测量平面的断面上有最佳调整器。 3.1.2.7 检查各个偏差 检查规定显示的形状偏差， 检查允许在或然值范围内或未知的或然值重合值以内进行 有效实际值的重复。 3.1.3 齿面中点位置的定义齿面中点位置的定义 3.1.3.1 实际中点位置 在左右齿面的两个齿面接触时， 在一定的测量平面和角位置上， 测量球和测量辊的中 点位置。 3.1.3.2 有效的中点位置 包容齿轮的中点位置 3.1.3.3 实际轴的位置 在从左和右齿面两个齿面接触时， 经过测量平面和角位置， 是经过测量球和测量辊的 中点位置上的平衡辊轴的位置。 3.1.3.4 有效轴的位置 包容齿轮轴的位置，可借助一个直线配合的对应件求出，没有形状偏差，或者借助一 个数学模型在整个齿面长度上求出。 3.1.4 单个偏差单个偏差 3.1.4.1 齿形偏差 规定的基本渐开线偏差， 用单齿面到齿轮本身的基准面的接触或到其它基准面进行测 量。 8 3.1.4.2 齿面线偏差 基本齿面线偏差， 用单齿面或双齿面同齿轮自身基准面接触或同其他基准面接触进行 测量。 3.1.4.3 节距偏差 所有齿面基本节距的偏差， 用单齿面或双齿面对齿轮本身的基准面或其他基准面进行 测量。 3.2 符号、名称和单位符号、名称和单位 符号 名称 单位 b1bisb7 量规宽度 d1bisd10 量规直径 e 内啮合齿的标准齿隙 emax 实际最大齿隙 emin 实际最小齿隙 emin 有效最小齿隙 evmin 有效最小齿厚 fp 节距单个偏差 um s 外啮合齿的标准齿厚 svmax 最大有效齿厚 smax 实际最大齿厚 smin 实际最小齿厚 k 齿间距的测量齿数 ae 齿隙偏差 um as 齿厚偏差 um af1 测量辊偏差系数 dm 测量圆直径 f 齿面线总偏差 um f 齿形总偏差 um fp 节距总偏差 um fr 跳动偏差 um gd 塞规合格端 gr 环规合格端 hd 塞规不合格端 hr 环规合格端 ltn 新量规公差 um lta 磨损量规公差 um m1 测量圆尺寸 m2 测量圆之间的尺寸 tg 齿厚齿隙公差和 ts act 实际齿厚公差 ts eff 有效齿厚公差 9 te act 实际齿隙公差 te eff 有效齿隙公差 wk 经过 k 测量齿的齿间距 4、检验特征、检验特征 4.1 概述概述 配合齿轮的质量保证分成以下三个主要方面：尺寸、单个偏差和位置。对许许多多单 个的检验特征见下面图 1。 图 1 检验注解 图上：配合齿轮的质量特征 图第二行：尺寸 单个偏差 位置 图左一： 直径、根圆、形状圆、顶圆 图左二：齿厚齿隙、实际、有效 图右一：跳动、同心度、同轴度 图右二：齿形、齿面线、节距 在齿轮的制造领域，测量的偏差值多半比保持公差极限的可靠性具有更重要的意义。 这可以通过在制造工艺程序方面，采取必要的控制措施来达到。通过制造能力的提高，可以 说明它的实际意义，这还要通过生产制造的实际数值来加以说明。如果需要质量统计时，在 进入或进出控制时， 一般采用附助检验方法就足够了。 完全啮合齿的合格量规和扇形啮合齿 的不合格量规在这种情况下，为保证质量已经足够了。它可以保证保持公差极限。保持直径 尺寸和实际有效的齿隙齿厚尺寸。 当全齿啮合齿轮的合格量规不配合时， 同时， 实际的齿隙和齿厚尺寸在公差极限范围 以内，在多半情况下，对单个偏差必须进行检查，通过对单个偏差的检查，可以找出产生这 配合齿轮的质量特征 尺寸 单个偏差 位置 直径齿厚齿隙 根圆 形状圆 顶圆 实际 有效 跳动 同心度 同轴度 齿形 齿面线 节距 10 些偏差的原因。在单件小批生产时，使用合格与不合格量规进行检查是不经济的。在这种情 况下通过检查单个偏差代替合格与不合格量规检查。 单个偏差的检查结果涉及到有效的公差 极限不能排除时，在这种情况下就要优先采用合格与不合格量规进行检查。 位置偏差的公差在本标准中没有规定， 因为这个与部件的性能有很大关系。 位置公差 的表述和作用详见 4.4 一节的解释。 4.2 尺寸尺寸 4.2.1 直径直径 配合齿轮有三个直径，要保持这些直径的极限尺寸和公差，要进行监督测量。详细的 直径尺寸见图二。 图 2 直径 图例：1 轴 2 轮毂 a、根圆直径 配合齿轮的根圆直径， 齿面尺寸是对中心的。 通过规定的根圆形状直径来保证齿轮的 性能。 对于齿轮制造的齿轮强度， 必须保持极限尺寸值和规定的公差。 特殊的非偶数齿的齿 轮， 在加工机床上检查根圆直径是非常困难的， 根圆直径在计量室里可以使用测量设备进行 检查。 b、根圆形状园直径 根圆形状园直径通过合格量规检查顶圆直径进行检查。 如果没有合格量规， 通过形状 圆的滚动长度，在优先检查单个偏差时，一同进行检查。合格量规检查优先。一但合格量规 不配合时，只能认定根圆形状圆直径。 c、顶圆直径 偶数齿数的顶圆直径在通用的直径测量仪上进行检查。 在奇数不能检查。 通过可以分 的齿数，可以使用三点测量仪，如果不能测量的话，在生产制造齿轮时，用圆度配合量规简 单的方法进行检查。在计量室里奇数齿数顶圆直径可借助计量设备进行检查。 4.2.2 齿隙和齿厚齿隙和齿厚 齿隙和齿厚的尺寸，作为齿面从左到右的弧线长度在节圆上规定,齿隙和齿厚各基于 两个公差范围：实际公差和有效公差。这两个公差范围在配合齿轮上是必须的，因为通过齿 面要达到相当紧密的配合。 在节圆的一周上要分布均匀一致， 对制造的齿数本身来说规定的 是实际公差范围。 有效的公差范围产生了所的单个偏差的间隙， 在这些齿轮制造时实际上产 11 生的是单个偏差。 在节圆上作为弧线的齿隙和齿厚,在数学上是可以计算的，但直接测量尺寸是很困难 的。 对实际值的检查， 可以利用测量圆之间或通过测量圆计算辅助尺寸或者通过一定齿数检 查所属的齿轮间距。 （参见图 5-3） 图 3 齿隙和齿厚 也可以把有效的齿隙齿厚规定为节圆上的弧线尺寸。在有效齿轮的所有齿隙都适合， 齿轮包括所有形状偏差。 通过这种左右齿面形成的齿隙齿厚， 这往往同最大形状偏差在材料 正方向上相联系。这两种齿面多半是不同的齿。图 3 指出了有效的和实际的齿隙和齿厚。 a、实际的齿隙和齿厚 对于轮毂上内啮合齿轮的齿隙和对轴外啮合齿的齿厚都需要注明制造公差,这也是实 际的制造公差。通过制造公差可以考虑尺寸公差和刀具的磨损，考虑工具机床的调整精度， 考虑在加工过程发热对齿轮的影响和热处理时尺寸发生的变动。 所有齿的齿隙齿厚在制造配合齿轮时， 实际尺寸都是可以控制的,齿的尺寸是不同的, 通过测量面一周， 通过齿轮长度能产生一个实际尺寸值的宽带。 因此规定实际尺寸是不可靠 的，因为这与测量点的数目有关（请参见 5.3.3 至 5.3.5 各节） 。 b、有效的齿隙和齿厚 有效公差在配合齿用特殊形式表示， 这种表示是必要的， 因为这种配合是通过左右所 有齿的齿面产生的。齿面是与齿形偏差，齿面线偏差和节距偏差相联系的。这些偏差可以大 大缩小配合齿轮连接的齿轮间隙， 对这些减小的作用必须予以注意。 形状偏差在外齿轮产生 一个包容啮合的齿轮（参见图 4） ，这个包容齿轮比实际测量的尺寸要大。一个内啮合的包 容齿轮比实际测量的尺寸要小。 配合齿轮的形状偏差在所有齿的所有左右齿面上相互重合并 且通过整个啮合齿长度。 对这种重合出现了配合的效果。 在标准 iso4156 中单个重合偏差可 以按照误差传播法进行估计。根据这种估计求出很好的近似值（请参见公式一） ： 有效值= 式中： f、齿形总偏差 f、齿面线总偏差 f、节距总偏差 12 图 4 齿啮合 图例： 1、轴 2、轮毂 3、直接配合的对应件没有形状偏差。 重合的单个偏差按照等式（1）产生一个有效公差的实际大小的值。为此请注意，结 果属于统计的或然误差。 如果在同一个地方偶然出现最大的偏差， 这个结果就不符合上面计 算的数值,等式（1）用来估计公差偏差是特别无助的。对于计算制造的配合齿轮包容齿 轮实际量值的大小，等式（1）却并不优先使用。这里保留使用全啮合的合格与不合格量规。 （参见 5.2 一节） 有效的形状偏差值作用在轮毂和轴的一个包容齿轮。 在配合连接的齿轮内反复出现了 一个从轮毂和轴的重合形状偏差。 这种重合偏差产生一个与轮毂到轴的齿轮位置相关的配合 间隙的变化。在本标准中规定的公差，在配合齿轮连接的所有可能出现的角位置上，以出现 最小的配合间隙为准。 在纯齿面对中心时，一个配合对的轴位置在对应轮位置配合时，相互配合。在连接时 存在一个中心轴位置的自由度。 通过对中心的特性， 形状偏差对配合间隙的影响明显的减弱 了。 在齿面对中心形状偏差是两个相互啮合齿轮不同心位置引起的。 因而形状偏差对配合间 隙的影响不能有效的达到 100%。这在 iso4156 减弱到 40%。形状偏差值（有效）对配合间隙 的有效值，在没有正确的对中心时，下降的系数是 0.6。 （等式 2） 配合间隙的有效值= 包容齿轮的实际尺寸还不能直接准确的进行测量。 在理论上确定有效偏差极限有四种 方法： a、直配合的对应件没有形状偏差。 b、全齿啮合的合格量规的配合。 c、允许的转动齿面间隙。 d、检查单个偏差。 由于直线配合对应件没有形状偏差， 只在理论上存在， 全齿啮合的合格量规配合具有 13 优先性。 按顺序转动齿面间隙的检查可以优先。 如果不使用合格量规或者单件小批生产允许 检查单个偏差。如果这个在公差以内，实际尺寸在实际公差极限之间，那么就可以预测，遵 守了有效公差极限。 然而绝对的情况是不存在的。 这种检查方法也符合合格量规检查的结果。 c、实际和有效的公差极限 最大实际和最小有效的轮毂齿隙有公差极限， 以及最大有效和最小实际轴的齿隙的公 差极限，都对制造的工件提出了验收条件。如果遵守公差极限，那就认为加工的工件合格。 最小实际齿隙对轮毂， 最大实际齿厚对轴只作了参考标志。 如果实际齿隙对轮毂在参考标志 以下，或者实际齿厚对轴在参考标志以上，合格量规配合的，那么加工工件在允许的公差以 内。由于合格量规配合，允许重合的总偏差值不能使用，这种情况是很多的。 齿隙 实际公差 有效公差 图 5 实际参考标志和实际尺寸 有效公差位置表示的是实际的参考标志（参见图 5） 。在制造工件时，有效的公差各 按齿隙的实际尺寸或实际齿厚在整个公差中占有一个位置。 4.3、单个偏差、单个偏差 在大多数情况下， 包容齿轮的公差极限用合格量规测量是完全足够的。 如果合格量规 不配合时，在实际公差极限之间的实际值位于在实际参考标志，检查单个偏差就是必要的。 因为必须有一个太大的单个偏差，这将会引起那些偏差，要通过偏差来确定。在配合齿轮配 合等级分类时，会出现另外的情况。如果加工工件按照实际尺寸分成不同的等级。各配合等 级需要使用合格量规才能保证有效的公差极限。如果费用昂贵，只监视特殊的单个偏差，也 是比较适合的。然而要注意，用合格量规进行测量优先。 在特殊情况下，分别按图纸对单个偏差检查合格，这也是合适的方法（在特别大的配 合时的齿面线偏差） 。但是也要注意，对应的工件进行这种检查，用合格量规检查费用昂贵。 4.4、位置偏差、位置偏差 配合齿轮规定用位置偏差，按位置或按图纸上的基准面。使用时要特别注意，对配合 齿轮的特种关系要进行计算。 检查结果的重复精度涉及到配合齿轮的位置， 只有当工件图纸 上的公差定义的很精确时，这才是可能的。另外在直径上，只规定节园直径作基准面公差要 素，这还是远远不够的。 在实际齿面位置和包容齿轮之间必须有原则上的区别。 实际或有效的附加条件， 在基 准面和在选择检验方法的公差符号时是有所帮助的。对实际齿轮的位置公差应该规定测量 面。除非对整个齿轮长度进行条件限制，测量结果是不能重复的。图 6 指出的是规定的位置 偏差。 有效公差 有效公差 参考标志 参考标志 实际值 有效的实际值 实际值 有效的实际值 14 图 6 实际和有效的位置偏差 图例 1、轴 2、轮毂 3、直线配合的对应件没有形状偏差 5、进行检查、进行检查 5.1、概述、概述 齿轮检查是测量技术的一个困难领域。检查结果受各种偏差的影响。对于一个正确 的检查结果，需要尽最大的努力选择使用的检验方法，和检验工具。 5.1.1 实际齿隙齿厚的检查实际齿隙齿厚的检查 实际尺寸检查，要排除各种偏差来进行。实际齿厚和齿隙，在实际工作当中是很难 进行测量的。 在测量圆之间或通过测量园的尺寸是一个测量大小量的辅助尺寸， 对单个偏差 的影响较小（参见第 5.2.6 一节） 。齿轮间距的测量通过节距偏差直接进行的。 （参见德国国 家工业标准 din3967） 。以小齿轮高度为限制条件，在配合齿轮上测量齿间距是困难的。扇 形啮合齿的不合格量规对实际公差极限检查方法来说是最简单的检验方法。 在这种检验方法 中可一同进行齿形偏差检查，检查只在一个测量面的顶面进行。 5.1.2 有效齿隙齿厚的检查有效齿隙齿厚的检查 有效齿隙齿厚的检查包括所有单个偏差尺寸。当前最简单最精确的检查方法是全齿 啮合的合格量规检查。它包括了整个量规长度上的所有单个偏差。 全齿啮合的合格量规检查进行的速度比较快，检查实际公差极限优先。转动齿面间 隙的测量会产生许多不同的影响。因此在本标准中没有继续探讨这种检验方法。 通过所有测量的中点，由 平衡圆的中点求出的实际 位置。 用直线配合对应件的中点 求出的有效位置没有形状 偏差。 15 5.1.3 检查单个偏差检查单个偏差 在实际工作中检查单个偏差大多数是比较费时的。在各种单个偏差的测量结果中常 常位置偏差是错误的。当必须进行检查时，才进行单个偏差的检查。 5.1.4 位置偏差位置偏差 要充分注意到位置偏差是非常重要的条件。包容齿轮的位置偏差目前只能在夹紧系 统中进行。一个实际配合齿轮的位置只能在一个规定的测量球上进行。 5.2 量规量规 5.2.1 量规的种类和应用量规的种类和应用 在本标准中量规齿轮公差尺寸规定是标准的。所有其他任何尺寸，如塞规手柄，环 规外部尺寸和检查凸缘的方式都由用户或制造厂家确定。 例如在本标准中所引述的， 但并不 是硬性的规定。 在大直径尺寸的量规， 量规的重量也相应的比较大。 由于操作者使用的理由， 量规的重量不应大于 10 公斤。基准直径从 204 起就会超过这个重量极限。对大量规的量 规宽度在本标准中不作推荐。制造厂家和用户使用较小的量规也是可能的。 5.2.1.1 合格量规 全齿啮合的合格量规总是用来检查有效的公差极限。这个在轮毂是有效的最小齿隙， 在轴是有效的最大齿厚。 5.2.1.2 标准不合格量规 不合格量规总是扇形啮合齿，用来检查实际的公差极限。在轮毂这就是最大的实际 齿隙，在轴就是实际的最小齿厚。不合格量规有两个相互对应的齿轮组。制造的每个扇形外 齿面是完会自由通过的， 因为外齿面的测量是不准确的。 不合格量规的齿数视检查齿轮的齿 数而定。实际推荐的不合格量规齿数见下表： 表 1 不合格量规的齿数 检查齿轮的齿数 不合格量规的齿数 最大到 31 2+2 最大到 45 3+3 最大到 59 4+4 最大到 73 5+5 最大到 87 6+6 最大到 100 7+7 5.2.2 外尺寸外尺寸 5.2.2.1 概述 合格量规的啮合齿宽度至少应该达到配合齿轮连接的配合长度的 50%。 在较大的配合 长度，合格量规的配合齿达到配合长度的 100%，这也是必须的。在特殊的大齿面线偏差就 16 是这种情况。 合格环规往往由于制造的原因限制了配合长度。 因此在齿轮制造时就出现了问 题，这就通过规定另外一个单个偏差可以解决，多半是规定齿面线偏差。 在很多情况下，在量规设计时，连接配合齿轮的配合长度是不知道的。这就推荐对轴 则按照下表选用。不合格的齿轮量规原则上，长度可任意缩短。为了在齿轮工件的啮合上， 要避免不合格量规上带有凌角边， 因此往往要保持最小长度。 推荐用的不合格量规的啮合宽 度见表 2-4。 5.2.2.2 塞规 a、塞规的基准直径达到 48 的。 图 7 规格 1-6 的塞规 表 2 塞规的宽度尺寸 规格 基准直径 宽度 gd 宽度 hd 1 最大到 8 6 4 2 913 8 6 3 1419 12 8 4 2029 16 10 5 3039 22 12 6 4048 28 13 b、塞规基准直径从 50 至 220 。 图 8 规格 79 的塞规。 表 3 塞规规格 79 的外尺寸 b1 b2 b6 规格 基准 直径 d1 d5 d6 d7 d8 d9 gd hd gd hd b3 b4 b5 gd hd 7 50-70 22 - 28 12 m6 - 38 23 30 15 - 3.5 1 33 18 8 72-120 30 - 40 20 m1040 48 28 40 20 - 6 2 43 23 17 9 130-170 45 - 55 20 m1055 58 33 50 25 16 7 2 48 23 10 180-220 45 21 55 20 m1055 58 33 50 25 16 7 2 48 23 从基准直径 130 开始 c、塞规基准直径 240 到 500 。 基准直径从 240 起的塞规由于它的规格尺寸和重量都比较大很难得到应用。对这 种结构的塞规已经不再推荐使用。是否使用由塞规制造厂家和用户协商决定。 5.2.2.3 环规 a、环规基准直径至 200 。 图 9 环规 表 4 环规的外尺寸 b7 规格 基准直径 db d10 gr hr 1 最大到 18 50 12 9 2 18-35 70 20 14 3 35-60 100 25 16 4 60-80 125 30 20 5 80-100 150 35 20 6 100-120 175 40 25 7 120-140 200 45 25 8 140-160 225 45 30 9 160-190 250 50 30 10 190-220 275 50 30 b、基准直径从 240 起的环规 基准直径从 240 起的由于规格尺寸和比较大的重量在实际中很难得到推广使用。 这种 环规的结构和宽度已经不再推荐使用。如果使用的话要由生产制造厂家使用的用户协商解 决。 5.2.3 材料、表面处理和结构材料、表面处理和结构 5.2.3.1 材料和表面处理 齿轮量规是用变形比较小的材料制造的。表面要进行相应的淬火处理。 硬度至少比齿轮要高出 4hrc， 往往实际上达到 60hrc。 在淬火过程中由于金属组织结构 18 不完全均匀一致， 淬火后要进行人工老化处理。通过老化就可以避免材料结构的变化。推 荐制造的合格量规节圆直径和所有量规的齿面表面粗糙度最大使用 rz 1.5。有较好的耐磨 损特性，我们所期望的是从 abbott 曲线的峰值高度比 rpk 小 0.15。 5.2.3.2 塞规的结构 塞规有一个手柄， 手柄的大小应与节圆直径的大小和塞规重量相匹配。 小的塞规作为合 格与不合格端的极限塞规作在一个手柄上。 所有的塞规都有一个预先定中心直径， 它可以使 齿轮工件很容易的插入量规中。 塞规必须能使齿轮在测量设备上进行单个偏差的检查。 这可 以通过定中心孔来进行，通过外面的调整端或由一个孔来作基准。用大节圆直径的塞规，要 通过转动和去负荷孔尽可能容易的使用。 5.2.3.3 环规的结构 合格和不合格环规在它的外径上，操作者用手进行操作，用手要很容易的把握住。所以 上面一般都进行滚花。环规必须能在测量设备上进行很好的定位并能进行单个偏差的检查。 环规齿形为了能很容易的与检查的齿轮进行配合，一般在端面上要进行倒角。 5.2.4 检查尺寸，公差和偏限偏差检查尺寸，公差和偏限偏差 5.2.4.1 直径 齿轮量规一般都具有以下直径尺寸和制造公差： 表 5 量规直径 直径 gd 公差 等级 hd 公差 等级 gr 公差 等级 hr 公差 等级 顶圆 直径 dff2 k7 dff2-0.2m js8 dff1 k7 dff1+0.2m js8 形 状 圆 直径 da2-0.1 max -0.1 max da1+0.1 min da1+0.1 min 根圆 直径 da2-0.6 max da2-0.6 max da1+0.6 min da1+0.6 min 对 中 心 直径 da2-0.0 5 -0.2 da2-0.05 -0.2 5.2.4.2 齿厚和齿隙 齿轮量规具有如下的齿厚和齿隙及制造公差： 表 6 齿轮量规的齿厚和齿隙 新塞规 公差 新环规 公差 合格 evmin ltn svmax ltn 磨损极限 evmin=lta svmax+lta 不合格 emax ltn/2 smin ltn/2 磨损极限 emax-ltn/2- lta /2 smin+ltn/2+ lta/2 新量规公差值 ltn 和磨损的量规公差值 lta,新的和磨损的单个偏差请参见表 7。图 10 是公差带。为了能正确的测量量规的公差，对不合格量规引进了一个磨损尺寸。在表 8 中规定了量规的齿面线总偏差。 19 图 10 量规公差图 图左：最大实际公差极限，最小实际参考标志， 最小有效公差极限，最大有效公差极限， 最大实际参考标志，最小实际公差极限。 图中：齿隙，实际公差，有效公差，齿隙偏差，齿厚偏差，有效公差，实际公差， 齿厚 图右：不合格塞规，新公差、磨损公差，合格量规，新公差，磨损公差，磨损公差， 新公差，合格环规，磨损公差，新公差，不合格环规。 表 7 量规制造公差 量规制造公差m 新的量规 磨损的量规 基准直 径 db 模数 m ltn fr fp fp f lta fr fp fp f 最 大 到 12 0.5-1.754 4 4 2 4 6 5.5 6 3 6 2-4 4.5 4.5 4.5 2 5 7 6 6.5 3 7.5 5-10 5 5 5 2.5 6 8 7 7.5 4 9 12-25 0.5-1.754.5 4.5 4.5 2 4 7 6 6.5 3 6 2-4 5 5 5 2.5 5 8 7 7.5 4 7.5 5-10 5.5 5.5 5.5 2.5 6 9 8 8 4 9 25-50 0.5-1.755 5 5 2.5 4 8 7 7.5 4 6 2-4 5.5 5.5 5.5 2.5 5 9 8 8 4 7.5 最大实际公差极限 最小实际参考标志 最小有效公差极限 最大有效公差极限 最大实际参考标志 最小实际公差极限 齿隙 实际公差 有效公差 齿隙偏差 齿厚偏差 有效公差 实际公差 齿厚 不合格塞规 新公差 磨损公差 合格量规 新公差 磨损公差 磨损公差 新公差 合格环规 磨损公差 新公差 不合格环规 20 5-10 6 6 6 3 6 10 9 9 4.5 9 50-100 0.5-1.755.5 5.5 5.5 2.5 4 9 8 8 4 6 2-4 6 6 6 3 5 10 9 9 4.5 7.5 5-10 7 7 7 3 6 11 10 10.5 4.5 9 100-200 0.5-1.756 6 6 3 4 10 9 9 4.5 6 2-4 7 7 7 3.5 5 11 10 10.5 5 7.5 5-10 8 8 8 4 6 12 11 12 6 9 200-400 0.5-1.757 7 7 3.5 4 11 10 10.5 5 6 2-4 8 8 8 4 5 12 11 12 6 7.5 5-10 9 9 9 4.5 6 14 12 13.5 7 9 400 0.5-1.758 8 8 4 4 12 11 12 6 6 2-4 9 9 9 4.5 5 14 12 13.5 7 7.5 5-10 10 10 10 5 6 16 14 15 8 9 表 8 量规齿面线总偏差 量规 fb 的齿面线总偏差 um 量规宽度 新量规 磨损量规 最大到 10 2 3 10-20 3 4.5 20-50 3.5 5 不合格量规齿的外齿面下降 0.1m 值（见图 11） ，因为齿面尺寸与对应齿面的缺陷不 能准确的求出来。 图 11 不合格量规齿面降低 图例 1、齿面降低 0.1m 5.2.4.3 通过或在测量圆之间的检验尺寸 塞规齿厚用的是通过两个测量辊计算的检验尺寸， 环规齿隙用的是两个测量辊之间可检 查计算的检验尺寸。测量辊的直径可见相应的工件检查表。如果能确定测量球没有磨损（球 的表面） ，也可以使用测量球代替测量辊。为了使试验件很方便的穿过，采用一个计算的测 量辊偏差系数，这是比较适宜的，是指在测量辊直径与规定尺寸不符并不精确时。建议用规 定尺寸 0.001 的偏差进行计算，在偏差值上乘上 系数作为 af1。参见图 12 和表 9。 21 图 12 测量圆之间的尺寸 图例 1、轴通过两个测量园的尺寸 2、轮毂在两个测量圆之间的尺寸 计算两个测量圆之间或测量圆之上尺寸的通用公式： 表 9 两个测量圆之间或测量圆之上尺寸的通用公式 数值 公式 inv = tan()- /180 系数 b= s/d 用于外啮合齿轮 （m-e） d 用于内啮合齿轮 inv inv+dm/d/cos()+ b-/2 inv的倒数 不能直接进行 计算建议使用一 个计算机程序由 invb 计算出 b，使 用的是 basic 语言 10prinr“inv(beta)” 20/input 30 v=0.5 40 a=1/tan（v）-/（v+b） 50 if abs（a）0.000001thenv=a+v:goto 40 60beta=(a+v)*57.29577951 70print“beta=”;beta;“grad 80end m1 =dcos()a/cos()+dm m2 =-dcos()a/cos()-dm 它的意义是： m1 通过轴的两个测量圆尺寸 m2 轮毂上两个测量圆之间的尺寸 z 齿数（轮毂是负值） m 模数 d 节圆直径（mz） （在轮毂上是负数） 系数 a 偶数齿数为 1，奇数齿数为 cos（90/z） dm 测量圆直径 啮合角 s 齿厚 22 e 齿隙 5.2.4.4 单个偏差 齿轮量规单个偏差分别是几何形状理想的最大偏差，详细参见表 7 和表 8。 fp=节距单个偏差 fp=节距总偏差 f=齿形总偏差 f=齿面线总偏差 测量单个偏差涉及到中心孔，塞规孔和调整凸缘，环规涉及到平面。小的齿轮位置偏 差对基准而言使单个偏差的测量结果变坏。 现代化的齿轮设备不仅使选择齿轮本身作为基准 面有了可能， 同时使除去位置偏差也有了可能。 在检验报告中作相应的说明， 这也是允许的。 5.2.4.5 位置偏差 规定量规齿轮对基准面的位置作为跳动偏差。 齿轮对中心孔允许的跳动偏差 fr， 对孔或调整凸缘的偏差参见表 7。 位置偏差由于位 置错误限定了单个偏差测量结果的错误。 如果使用的齿轮检验设备能避免由测量调整软件或 排除偏心的错误，允许超出跳动偏差。在这种情况下检验报告必须要作出相应的说明。 （见 5.2.4.4 一节） 图 13 量规的跳动偏差 5.2.5 检验量规检验量规 5.2.5.1 检验温度 长度和外形检验的基准温度是 20 oc。 所有检验工作必须在这个温度下进行。 只进行实际 尺寸检查这是不够的， 而是要单个偏差的所有制造公差在使用前都要保证它的尺寸。 当合格 证上写明了所有单个偏差时，合格证才是有效的。 5252 新量规的检查 齿轮量规作为圆形的配合量规，几何形状复杂，检查时要仔细。只检查实际尺寸是不够的， 在使用前要检查单个偏差的全部制造公差。 只有量规上注明全部单个偏差， 检验合格证才是 有效的。(见表 10) 表 10 齿轮量规的检验标志 检验标志 检验方法 说 明 损坏 齿轮目力检查 不允许锈蚀和损坏 23 同一性 用目力检查文字标志 必须有耐久的文字标注，要符合 5.2，5.5 一节的规定 顶园直径 使用 abbe 检查方法或者使用 3d 检验设备 形状园直径 滚动长度，滚动角度或滚动直径只能在齿轮检 验仪或 3d 齿轮检验仪上进行检查 对齿数为奇数的，不能使用 abbe 检验方法 量规的齿厚 通过两个测量辊检验尺寸，如果球在接触面的 接触点上不超过允许的跳动偏差，可以求出球 的实际直径时，也可以用测量球代替测量辊进 行测量。实际尺寸是通过 900前角在中间或在 末端进行检查。为了保证齿面必须要磨干净。 小公差量规在 3d 检验设备上达到足够的精度， 根据经验这是十分困难的。 测量力在 1.0 至 1.5 牛顿，允许 的测量辊或测量球的跳动偏差为 0.5 。测量辊和测量球标称尺寸 的允许偏差是 0.001 。在这个偏 差范围内通过测量园的检验尺寸 应该是测量辊的实际尺寸。 或者用 测量球换算(见 5.2，4.3 一节) 环规的齿隙 环规相当于塞规齿厚的数据 环规多半用测量辊和终端尺寸标 出。 一个环规的实际尺寸就是终端 尺寸， 在两个测量辊之间是直线的 或轴向移动不能卡住， 没有侧面间 隙。 单个偏差 齿轮检验仪或高精度的 3d 检验设备集中安装 在圆形工作台上，齿形和齿面线每 4 个相差 900，进行左右齿面检查，对合格量规另外进行 单个偏差和总节距偏差检查。 如果不能求出齿轮对基准面的偏 心度，那么允许检查跳动偏差。由 于偏心和节距偏差不能相互重合， 或者在相位对立时， 出现错误的检 验值，这也是需要检查的。 5.2.5.3 量规磨损检查 齿轮量规的磨损检查，如果是新量规检查，按 5.2。5.2 一节的规定进行检查。在选择检 验工具，在监督的间隔期限时，要使用没有磨损的量规。在测量辊之上或在测量辊之间超出 或低于图纸上规定磨损尺寸时或者按表 7 单个偏差大于允许值时，就认为量规磨损。 5.2.5.4 齿轮环规的对应量规 齿轮环规的对应量规在多半情况下是不需要的。对应量规自身有单个偏差,单个偏差能 改变量规的实际尺寸,量规在制造时用或不用对应量规、尺寸是不同的。对应量规只有在小 环规上才有意义，可直接检查，但结果是很糟糕的。合格或不合格环规的对应量规形式上是 圆锥形的（图 14） ，所有齿轮面是插直齿的，所有齿的右齿面是斜齿。这样就形成了圆锥齿 面。他的齿厚从前向后增加，对合格不合格环规的对应量规的设计见 iso4156-3。对应量规 不代替环规单个偏差的检查，这与对应量规的新旧状态无关，要进行量规监督。另外，对应 量规本身不仅需要检查它的新旧状态，在使用中也要进行检查。 24 图 14 单面量规检验规 5.2.5.5 量规的标记 齿轮量规是用齿轮的种类和齿轮的技术数据来标志的。 在齿轮数据前如在下面要标记齿 轮的种类，另外还有齿轮量规的制造标记，制造厂家的生产图号，还要标记制造日期，标记 必需能耐久。 合格量规 gd 不合格量规 hd 合格环规 gr 不合格环规 hr 举例： din5480grw322149e din5480hdn151.25107h 5.2.5.6 检验力 同其他量规的检查相反，齿轮量规允许有一个检验力，是检查所需要的。单单是量规本 身的重量往往还是不够的，需要一个检验力，这个检验力不应超过 15dan。 5.2.5.7 不合格量规的使用 不合格量规是扇形面形状的， 他的齿分成对应的两组。 不合格量规的检查的是实际公差 极限。使用多个齿的整个齿面进行检查。这种检查不用点接触进行检查是正确的。由于不合 格量规同试件是不配合的，试件齿轮只检查顶面，检查不通过整个齿轮长度。由于这个理由 实际尺寸用显示与测量方法是优先的。 用不合格量规获得的测量结果可以通过显示的测量被 舍弃。 试件用不合格量规进行检查应该至少在三个能够均匀分布的角位置上进行。 在没有角位 置时，允许不合格量规配和检查。如果检查多于三个角位置时，那么就可以使用在第 5.3.6 一节中规定的统计实际误差极限 sta 方法。sta 规则原则上在不统一时是适合有效的。 图 15 不合格量规 图例; 1、 轴 2、 轮毂 3、 不合格环规 25 4、 不合格塞规 5.2.5.8 齿轮量规数据 如一个试件的数据可以有目的的提出，与所有量规的数据应该统一。见表 12。 在量规和试件之间的联系是要能制造生产，最有力的情况是量规数据就是试件数据。 见表 11。 表 11 检验件数据 din5480n231.75129h 齿数 12 模数 1.75 啮合角 300 节园直径 21 基园直径 18,1865 根园直径 23,35max 形状园直径 22.72 顶园直径 19.50h11 最大实际齿间隙宽度 2.855 最小实际齿间隙宽度 2.815ref 最小有效齿间隙宽度 2.792 测量园直径 3.0 在两个测量园之间的尺寸 16.835max 在两个测量园之间的尺寸 16.748min ref 表 12 齿轮量规数据 din 5480 n231.75129h 齿轮塞规 齿数 合格塞规 12 不合格塞规 2+2 模数 啮合角 节园直径 基园直径 1.75 300 21 18.1865 根园直径 形状园直径 18.9 19.4 顶园直径 22.