孔令晓版第八章-圆柱齿轮公差与检测.ppt

公差与测量技术 精度与测量精度与测量 中国农业大学中国农业大学 刘景云刘景云 * 公差与测量技术 第八章 圆柱齿轮公差与检测圆柱齿轮公差与检测 公差与测量技术 圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的互换性第八章第八章 qq 第一节第一节 概述概述 qq 第二节第二节 齿轮的评定指标及检测齿轮的评定指标及检测 qq 第三节第三节 渐开线圆柱齿轮渐开线圆柱齿轮 的精度标准的精度标准 公差与测量技术 qq 第一节第一节 概概 述述 圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的互换性第八章第八章 公差与测量技术 齿轮传动是机械传动中的一个重要组成部 分，它起着传递动力和运动的作用。在机械制 造业中，广泛地采用齿轮传动。 齿轮传动机构是指组成这种传动装置的齿 轮副、轴、轴承和箱体等零件的总和。 要使齿轮传动具有互换性，除了根据齿轮 在机器中的作用而确定齿数、模数和压力角以 外，还要确定齿轮本身的制造精度以及安装精 度。 qq概概 述述 公差与测量技术 齿轮的几何形状复杂，影响互换性的几何 参数较多，使用条件也各有不同。 使用要求归纳起来主要有下列四个方面： 1传递运动的准确性 2传动的平稳性 3载荷分布的均匀性 4齿轮副侧隙 qq概概 述述 公差与测量技术 1传递运动的准确性 要求齿轮在一转范围内，最大的回转角误 差在一定范围内，以保证每转为周期的传动速 比恒定。 从几何参数上来讲，主要是控制轮齿的分 度要准确。 qq概概 述述 公差与测量技术 qq概概 述述 2传动的平稳性 要求齿轮在一个齿距角范围内的转角误差 限制在一定范围内，以保证每齿为周期的传动 速比变化小，避免产生过大的动载荷，使振动 与噪声尽量可能小。 在几何参数方面主要是控制实际齿形要符 合设计齿形。 公差与测量技术 qq概概 述述 3载荷分布的均匀性 要求齿面接触良好，接触面积尽可能大， 以避免动载荷大时，齿面应力集中，引起早期 点蚀、折断而降低使用寿命。 在几何参数方面主要是控制齿向及齿轮箱 体孔轴线的平行度误差。 公差与测量技术 qq概概 述述 4适当的齿侧间隙 要求齿轮工作齿面接触时，非工作齿面间应 有一定的间隙。 侧隙对贮存润滑油、补偿齿轮传动受力后的 弹性变形及热膨胀，以及补偿齿轮及其传动装置 的加工误差和安装误差均是必要的。否则，齿轮 传动过程中可能出现烧伤或卡死。 对于需要反转的齿轮传动装置，侧隙又不能 太大，否则回程误差及冲击较大。 在几何要素方面主要是通过控制齿厚和齿轮 箱体孔中心距偏差来限制齿轮副侧隙。 公差与测量技术 qq概概 述述 齿轮在不同的工作条件下，对上述四方面的 要求是有所不同的。 例如： 在精密传动或跟踪系统的分度传动中，保证 传动的准确性是基本的； 高速传动齿轮保证传动平稳性是基本的； 低速重载齿轮传动保证载荷分布的均匀性是 基本的； 对有回程误差要求的齿轮传动，保证传递运 动准确性和合适的侧隙是基本的。 公差与测量技术 qq 第二节第二节 齿轮的评定指标及检测齿轮的评定指标及检测 圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的互换性第八章第八章 公差与测量技术 一、传递运动的准确性评定指标及检测一、传递运动的准确性评定指标及检测 在齿轮传动中影响传递运动准确性的误 差，主要是齿轮的长周期误差，表现在齿轮 一周范围内轮齿分度不均匀。共有以下四项 误差： qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测运动的准确性运动的准确性 1、切向综合总偏差 2、齿距累积总偏差 3、齿圈径向跳动 4、径向综合总偏差 公差与测量技术 1、切向综合总偏差 切向综合总偏差 是指被测齿轮与理 想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮 一转内，它的实际转角与公称转角之差的总 幅值，以分度圆弧长计值。 切向综合 误差是在单 啮仪上进行 测量的，仅 限于评定高 精度的齿轮 (35级)。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测运动的准确性运动的准确性 公差与测量技术 2、齿距累积总偏差 齿距累积总偏差 是指在分度圆上 (国 标规定允许在齿高中部测量) 任意两个同侧齿 面间的实际弧长与公称弧长的最大差值。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测运动的准确性运动的准确性 公差与测量技术 3、齿圈径向跳动 齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内， 测头在齿槽内，于齿高中部双面接触，测头 相对于齿轮轴线的最大变动量。 它是反映几何偏心所引起的径向误差。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测运动的准确性运动的准确性 公差与测量技术 4、径向综合总偏差 径向综合总偏差 是指被测齿轮与理 想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮 一转内的双啮中心距的最大变动量。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测运动的准确性运动的准确性 公差与测量技术 二、传动的平稳性评定指标及检测二、传动的平稳性评定指标及检测 影响齿轮传动平稳性的误差主要是短周 期误差，共有以下五项误差： 1、一齿切向综合偏差 2、一齿径向综合偏差 3、齿廓偏差 5、基圆齿距偏差 4、单个齿距偏差 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 一齿齿切向综综合偏差 是指被测齿轮测齿轮 与 理想精确的测测量齿轮单齿轮单 面啮啮合时时，在被测齿测齿 轮轮一齿齿距角内的实际转实际转 角与公称转转角之差的 最大幅度值值。在切向综综合误误差记录记录 曲线线上， 小波纹纹中幅值值最大的那一段所代表的误误差， 其波长长常常为为一个齿齿距角，以分度圆圆弧长计长计 值值。 1、一齿切向综合偏差 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 一齿径向综合偏差 是指被测齿轮与 理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿 轮一齿距角内的双啮中心距的最大变动量。 在径向综合误差记录曲线上小波纹的最大幅 值。其波长常为一齿距角。 2、一齿径向综合偏差 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 3、齿廓偏差 齿廓总偏差 齿廓形状偏差 齿廓倾斜偏差 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 4、单个齿距偏差 单个齿距偏差 是指在分度圆上(允许在 齿高中部测量)，实际齿距与公称齿距之差。公 称齿距是指所有实际齿距的平均值。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 5、基圆齿距偏差 基圆齿距偏差 是指实际实际 基圆齿距与 公称基圆齿距之差。 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测传动的平稳性传动的平稳性 公差与测量技术 三、载荷分布均匀性评定指标及检测三、载荷分布均匀性评定指标及检测 从评定齿轮承载能力大小来看，一般对 接触线长度的要求高于对接触高度的要求。 共有以下二项误差。 1、螺旋线偏差 2、轮齿接触斑点 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测载荷分布均匀性 载荷分布均匀性 公差与测量技术 3、侧隙 最小法向侧隙 j bn min 四、侧隙评定指标及检测四、侧隙评定指标及检测 在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙 的误差，主要是齿厚偏差和公法线平均长度 偏差。 1、齿厚偏差 2、公法线长度 qq齿轮评定指标及检测齿轮评定指标及检测侧隙 侧隙 公差与测量技术 qq 第三节第三节 渐开线圆柱渐开线圆柱 齿轮的精度标准齿轮的精度标准 圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的互换性第八章第八章 公差与测量技术 GB/T10095.1-2008圆柱齿轮 精度 制 第1部分 轮齿同侧齿面偏差的定义和 允许值、GB/T10095.2-2008圆柱齿 轮 精度制 第2部分 径向综合偏差与径 向跳动的定义和允许值国家标准。 基本齿廓按GB/T1356-2001通用机 械和重型机械用圆柱齿轮 标准基本齿条 齿廓的规定。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准 公差与测量技术 一、精度等级一、精度等级 国家标准GB/T10095.1-2008对渐开线圆 柱齿轮规定了13个精度等级、精度由高向到 低依次为0、1、2、12级。 5 级精度是各级精度的基础级。 02级是为了发展前景而规定的。 35级为高精度齿轮； 68级为中等精度齿轮； 912级为低精度齿轮。 齿轮副中两个齿轮的精度等级一般是取 为相同的，也允许取为不同等级的。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准精度等级 精度等级 公差与测量技术 二、齿轮精度等级的选择二、齿轮精度等级的选择 齿轮的精度等级的选择应根据齿轮的用途、使用 要求、传递功率、圆周速度以及其他技术要求而定， 同时要考虑加工工艺与经济性。 在满足使用要求的前提下，应尽量选择较低精度 的公差等级。 对齿轮工作和非工作齿面可规定不同的精度等级 ，或对于不同的偏差可规定不同的精度等级，也可仅 对工作齿面规定要求的精度等级。 精度等级的选择方法有计算法和类比法。 齿轮精度等级的选择可参考表9-2、9-3。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准 精度等级的选择精度等级的选择 公差与测量技术 三、评定参数的公差值与极限偏差的确定三、评定参数的公差值与极限偏差的确定 GB/T 10095-2008规定，各评定参数允许 值是以5级精度规定的公式乘以级间公比计算 出来的。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准 公差值与偏差的确定公差值与偏差的确定 公差与测量技术 四、齿轮侧隙指标公差值的确定四、齿轮侧隙指标公差值的确定 设计时选取的齿轮副的最小侧隙，必须 满足正常储存润滑油、补偿齿轮和箱体温升 引起的变形的需要。 齿轮副侧隙分为圆周侧隙和法向侧隙。 圆周侧隙便于测量，但法向侧隙是基本的， 因为它可与法向齿厚、公法线长度、油膜厚 度等建立函数关系，因此齿轮副侧隙应根据 工作条件，用最小法向侧隙来加以控制。 工作实际中最小法向侧隙入可以用计算 法和查表法决定。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准 侧隙公差值确定侧隙公差值确定 公差与测量技术 四、齿轮侧隙指标公差值的确定四、齿轮侧隙指标公差值的确定 GB/T l0095-2008采用了“基中心 距制”， 在固定中心距极限偏差的情 况下，通过改变齿厚偏差而获得不同 的最小侧隙。 侧隙的大小主要取决于齿厚。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准 侧隙公差值确定侧隙公差值确定 公差与测量技术 五、检验项目的选择五、检验项目的选择 按齿轮各项误差对传动的主要影响。 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准检验项目 检验项目 载荷分布的均匀性 传动的平稳性 传递运动的准确性 对传动性能的主要影响公差与极限偏差项目 公差与测量技术 六、齿轮精度的标注六、齿轮精度的标注 qq齿轮的精度标准齿轮的精度标准齿轮精度的标注 齿轮精度的标注 8 GB/T 10095.1-20