公差与测量技术 第9章 圆柱齿轮公差与检测.ppt

1、1,公差与测量技术Tolerance and Measurement Technology,公差与测量技术,2,第9章 圆柱齿轮公差与检测,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,第9章 圆柱齿轮公差与检测,9.1 齿轮传动及其使用要求,9.2 影响传递运动准确性的误差,9.3 影响齿轮的工作平稳性的误差,9.4 渐开线圆柱齿轮精度,公差与测量技术,9.5 齿轮副误差的评定指标,第9章 圆柱齿轮公差与检测,3,4,一. 该章节的基本内容,齿轮传动使用要求及互换性特点，齿轮加工误差概述。齿轮公差组与各误差(公差)项目分析，齿轮副误差项目的分析。渐开线圆柱齿轮公差适用范围，精度等级(公差等级)

2、，检验组、齿侧间隙计算，齿坯公差及图样标注。齿轮公差标注应用。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,5,二.教学重点难点,重点：齿轮误差项目的含义和作用； 齿轮检验组的选用。 难点：误差项目的选择。 三.教学基本要求 1了解齿轮公差标注的特点。 2掌握齿轮公差标准中基本误差项目的意义和作用 3掌握齿轮公差标准的结构，选用及标注。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,6,齿轮精度标准,GB/T 10095.12008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/T 10095.22008圆柱齿轮 精度制 第2部分：径向综合偏差和径向跳动的定义和允许值，GB/Z

3、 18620.142008圆柱齿轮检验实施规范等。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,7,9.1 齿轮传动及其使用要求,齿轮传动?,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,8,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,9,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,10,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,11,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,12,9.1.1 齿轮传动和齿轮的功用： 1.齿轮传动指组成传动的装置的齿轮轴轴承及箱体等零件的总和。 2.齿轮功用传递动力及运动。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,13,RZC,公差与测量技术,第9章 圆

4、柱齿轮公差与检测,14,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,15,1.传递运动准确性（运动精度）-,9.1.2.齿轮传动的使用要求： 四项传动精度的要求,齿轮作为传动零件，首要的要求是传递运动的准确性，即使传动比i 恒定，或者说变化不大，即iC i0。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,16,齿轮传动中要求振动，噪音，冲击尽可能的小。 要控制的实际上是使齿轮的瞬时速比(传动比) i 0。,i,i,2.传动的平稳性-,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,17,3.载荷分布的均匀性-,齿轮要传动力和扭矩，所以，在啮合时，齿面接触要好，也就是要求在啮合传动中，齿轮的接触面积

5、要大。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,18,4.适当的齿侧间隙- 由于齿轮是成对使用，在啮合时，非工作面应留有一定的间隙以便补偿制造误差，以及传动时产生的弹力和热变形，并可贮存润滑油，从而避免传动时发生卡死，干涉的现象。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,问!,你知道齿轮的四项传动精度要求? 为什么要提出齿侧间隙的要求?,19,20,齿轮在加工过程中于机床，毛坯件和工具的误差。 加工误差主要表现在： 1.径向误差：被加工齿轮的几何中心相对于滚刀刀刃的距离的变化。-几何偏心 2.切向误差：刀具和工件间的滚切运动的破坏转速不匀或分度的不准确。-运动偏心 3.创成面误差：切齿

6、刀具齿廓误差，刀具本身的误差。4.轴向误差：刀具沿工件轴向位移误差。,9.2 齿轮的加工误差及其分类,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,切向误差和径向误差,21,22,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,23,齿轮加工,原因:几何偏心及运动偏心,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,24,导致的结果: 齿轮的速比变化,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,25,偏心的大齿轮和精确的小齿轮啮合的四种特殊位置,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,26,齿厚s,齿距P,齿顶圆da,齿根圆df,分度圆d,齿顶高ha,齿根高hf,圆柱齿轮各部分的名称,公法线W,公差

7、与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,27,9.3.1 影响传递运动准确性的误差,传递运动准确性是指：齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，以保证从动齿轮与主动齿轮的运动协调。 1.切向综合误差 Fi公差Fi 2.齿距累积误差 FP (公差为 FP ) 任意K个齿距累积误差 FPK (公差为 FPK ) 3.齿轮径向跳动 Fr (公差Fr ) 4.齿径向综合误差fi （公差fi ）,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,2020/10/27,安徽农业大学工学院,28,切向综合误差 Fi公差Fi 1.定义： 2.特点：齿轮的转角误差的变化呈周期性，并接近于正弦规律；齿轮一转中，最大误差出现一

8、次，且在 大约180处。 3.测量：在单啮仪上进行检测,1. 切向综合总偏差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,28,2020/10/27,安徽农业大学工学院,29,单啮仪检测,3.测量：齿距仪,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,29,30,2. 齿距累积误差 FP 公差为 FP ,1.定义：在分度圆上，任意两个同侧齿面间实际弧长与公称弧长的最大差值的绝对值。 齿距（周节）：齿轮分度圆上的齿距。 2.特点：由于 沿圆周齿测量的结果，故误差曲线为一折线，所以，只能反映有限点的转角误差，有可能测量圆周不会恰好是在最大误差位置上，测量受主观因素的 影响 3. 检测：齿距仪测量 合

9、格： FP FP， - FPFPK + FPK，,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,31,齿距累积误差,FP,FPK,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,32,1.基体2.固定螺钉3.量脚4.活动量脚5.支脚固定螺钉6.支脚（3个）,齿距仪,图 4-1 齿距仪的结构图,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,33,3.齿轮径向跳动 Fr (公差Fr ),定义:测头相对于齿轮轴心线的最大和最小径向距离之差（即最大变动量） 特点:只反映径向误差, 检测: 万能测齿仪上进行,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,33,4.径向综合总偏差Fi,定义:是指被测齿轮与理想精确的

10、测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转范围内双啮中心距的最大变动量. 特点:包含了右侧和左侧齿面综合偏差的成分 检测:双啮仪,34,2020/10/27,安徽农业大学工学院,35,双啮仪,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,35,a:中心距-,36,37,9.3.2 影响齿轮的工作平稳性的误差,工作平稳性的含义：指运转平稳，没有冲击，振动，且噪音小。 1.一 齿切向综合误差 fi （公差fi ） 2.一齿径向综合误差fi （公差fi ） 3.齿廓总偏差 F 公差 F ； 4.单个齿距偏差 fpt 公差 fpt ；,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,38,1.一 齿切向综合偏差 f

11、i （公差fi ）,定义 ：切向综合误差记录曲线上，水波纹的最大幅度值。 特点：以一齿为检测对象，即齿轮转过一齿时的传动比变化，是短周期误差。它反映了基节偏差和齿形误差的综合结果。 检测：单啮仪,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,38,2020/10/27,安徽农业大学工学院,39,2.一齿径向综合偏差fi （公差fi ）,定义 ：切向综合误差记录曲线上，水波纹的最大幅度值。 特点：也反映了基节偏差与齿形误差的综合结果，但其受左右两齿面的影响，不如 fi 评定精确。 检测：双啮仪,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,39,40,3. 齿廓总偏差 F（公差F）,定义：实际齿廓对

12、设计齿廓的偏离量。 产生齿廓偏差的原因：分度蜗杆的径向跳动.刀具齿型的误差。 特点：影响齿轮啮合过程中的工作平稳性。 测量：需在单盘式齿形检查仪上进行。,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,41,齿廓 总偏差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,总偏差 形状偏差 倾斜偏差,42,43,9.3.1 单个齿距偏差 fpt （公差 fpt ）,1.定义：在分度圆上，实际齿距与理论齿距的代数差.取最大值 fptmax 2.特点：在分度圆附近的圆周上测量。 Pb=PtCOS ； fpb = fpt COS -Pt SIN() fpt fpt fpt,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与

13、检测,44,齿距偏差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,45,1.基体2.固定螺钉3.量脚4.活动量脚5.支脚固定螺钉6.支脚（3个）,齿距仪,图 4-1 齿距仪的结构图,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,45,46,+36,-28,+19,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,47,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,48,9.3.3 影响载荷分布均匀性的误差,齿面接触精度的含义：啮合齿面沿齿宽和齿高的实际接触程度。 评定指标： 1.螺旋线总偏差 2.轮齿的接触斑点,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,49,螺旋线总偏差 F （公差 F）,1.定义：

14、在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线对设计螺旋线的偏离量。 2.测量：螺旋线偏差测量仪,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,50,总偏差 形状偏差 倾斜偏差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,51,螺旋线误差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,2.轮齿接触斑点,52,9.3.4 影响齿轮侧隙的误差,1.齿厚偏差fsn 2.公法线长度偏差Wk 3.侧隙圆周和法向,53,54,1.齿厚偏差：,定义：分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差. 特点:直接反映齿厚的减薄量. 3.检测:齿厚游标卡尺,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,齿厚偏差检测齿厚游标卡尺,55,56

15、,2.公法线长度偏差：,定义： 实际公法线长度与公法线公称值之差. 公法线长度：是基圆切线，其长度是以切线在齿轮上几个齿的异侧齿形的距离. WKa =（W1+W2+Wn）/n,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,57,齿轮的齿厚偏差与公法线长度偏差,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,公法线长度上偏差 EbnsEsnscosn 公法线长度下偏差 EbniEsnscos n,合格判定: EWi EW EWS WkEbniWkaWkEbns,公法线千分尺测量公法线,58,圆周侧隙jwt和法向侧隙jbn,59,60,齿轮副的圆周侧隙jwt和法向侧隙jbn,圆周侧隙jwt：齿轮副中一个

16、齿轮固定时，另一个齿轮的圆周的晃动量.以分度圆上弧长计.用百分表测量。 法向侧隙jbn：齿轮副工作齿面接触时，非工作齿面之间的最小距离.用塞尺测量。 两者的关系： jbn=jwt COSn COS 影响侧隙的大小的因素有：中心距偏差.齿厚偏差.公法线.长度偏差.,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,9.4 齿轮安装误差的评定指标,1.中心距偏差fa 2.轴线平行度偏差-轴线平面内的平行度偏差 f和垂直平面内的平行度偏差f,61,1.齿轮副中心距偏差fa- 影响齿轮侧隙,62,63,2.轴线的平行度误差，,影响齿面载荷分布均匀性.,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,64,9.5

17、 渐开线圆柱齿轮精度标准,9.5.1 精度等级及其选择： 1.精度等级 齿轮的精度等级分为：0、1、2、3、412 其中0级最高；12级最低。 一,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差与检测,2.精度等级选择,精度等级的选择方法有计算法和类比法。 选择： 1.圆周速度V（m/s）确定精度等级 工作平稳性 2.传递运动的准确性：如果是机床分度系统或仪表读数系统的齿轮.对第公差组的评定项目的精度应规定的较高一些，或与工作平稳性精度等级相同。 3.承载均匀性：与工作平稳性精度等级相同 4.精度等级确定以后，确定检验指标。,65,3. 评定参数的公差值与极限偏差的确定,GB/T 100952008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。 标准中各公差或极限偏差数值表列出的数值是用表9-4中所列出的计算公式根据尺寸(如法向模数mn、分度圆直径d、齿宽b等)计算出各评定参数的允许值(公差或极限偏差)圆整后得到的。,66,67,9.5.2. 齿轮副侧隙及齿厚偏差 的确定：,齿侧间隙的选择：jbnmin 可计算获得也可查表获得 。 最小极限侧隙的确定： jbn1 +jbn2=jbnmin Jbn2见书中列表。 对齿轮和箱体都为黑色金属，工作节圆线速度,公差与测量技术,第9章 圆柱齿轮公差