第七章圆柱齿轮精度概要

1、第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及 检测检测二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指 标及检测标及检测三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平 行度的精度行度的精度五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 目前我国推荐执行的渐开线圆柱齿目前我国推荐执行的渐开线圆柱齿轮精度标准：轮精度标准： GB/T 10095.1-2008齿轮同侧齿齿轮

2、同侧齿面偏差的定义和允许值面偏差的定义和允许值 GB/T 10095.2-2008径向综合偏径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值差与径向跳动的定义和允许值第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 相应的四个有关圆柱齿轮精度检验相应的四个有关圆柱齿轮精度检验实施规范的指导性技术文件：实施规范的指导性技术文件： GB/Z 18620.1-2008齿轮同侧齿齿轮同侧齿面的检验面的检验 GB/Z 18620.2-2008径向综合偏径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 相应的四个有关圆柱齿轮精度检验相应的四个有关圆柱齿轮精度检验实施规

3、范的指导性技术文件：实施规范的指导性技术文件： GB/Z 18620.3-2008齿轮坯、轴齿轮坯、轴中心距和轴线平行度中心距和轴线平行度 GB/Z 18620.4-2008表面结构和表面结构和齿轮齿面接触斑点的检验齿轮齿面接触斑点的检验第七章第七章 圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 圆柱齿轮公差标准的适用范围：圆柱齿轮公差标准的适用范围： 法面模数法面模数 0.5mn70mm； 分度圆直径分度圆直径 5d10000mm ； 齿宽齿宽 5b1000mm ； 齿轮精度等级为齿轮精度等级为 0、1、12。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求1.1.齿轮传递运动的准确性齿轮传递运动的准确性 齿轮在一转

4、范围内传动比的变齿轮在一转范围内传动比的变化（即转角误差的变化）。化（即转角误差的变化）。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求1.1.齿轮传递运动的准确性齿轮传递运动的准确性（a a）齿距分布不均匀）齿距分布不均匀主动轮主动轮从动轮从动轮1.1.齿轮传递运动的准确性齿轮传递运动的准确性 齿轮转角误差曲线齿轮转角误差曲线形状的变化一般呈正形状的变化一般呈正弦变化规律。弦变化规律。（b b）转角误差曲线）转角误差曲线 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求1.1.齿轮传递运动的准确性齿轮传递运动的准确性 例如汽车发动机曲轴和凸轮轴例如汽车发动机曲轴和凸轮轴上的一对正时齿轮，若传递运动准上的

5、一对正时齿轮，若传递运动准确性的精度低，则它们传递运动就确性的精度低，则它们传递运动就不协调，就会影响到进气阀和排气不协调，就会影响到进气阀和排气阀的启闭时间，从而影响发动机的阀的启闭时间，从而影响发动机的正常工作。正常工作。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求1.1.齿轮传递运动的准确性齿轮传递运动的准确性 例如车床主轴与丝杠之间的交例如车床主轴与丝杠之间的交换齿轮，若它们的传递运动准确性换齿轮，若它们的传递运动准确性的精度低，就会使该车床所切螺纹的精度低，就会使该车床所切螺纹产生较大的螺距偏差。产生较大的螺距偏差。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求2.2.齿轮的传动平稳性齿轮

6、的传动平稳性 齿轮回转过程中，瞬时传动比齿轮回转过程中，瞬时传动比的变化量（即在一个较小角度范围的变化量（即在一个较小角度范围内的转角误差的变化）。内的转角误差的变化）。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求2.2.齿轮的传动平稳性齿轮的传动平稳性 瞬时传动比频繁地变化，会产生撞击、瞬时传动比频繁地变化，会产生撞击、振动和噪声，振动和噪声，影响其传动影响其传动平稳性。平稳性。用用 i i表示。表示。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求3.3.轮齿载荷分布的均匀性轮齿载荷分布的均匀性 齿轮啮合时，工作齿面接触良好，载荷齿轮啮合时，工作齿面接触良好，载荷分布就均匀，避免载荷集中于局部齿面

7、而造分布就均匀，避免载荷集中于局部齿面而造成齿面磨损，提高齿面强度和寿命。成齿面磨损，提高齿面强度和寿命。 这一要求可用在齿长和齿高方向上保证这一要求可用在齿长和齿高方向上保证一定的接触区域来表示。一定的接触区域来表示。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求3.3.轮齿载荷分布的均匀性轮齿载荷分布的均匀性 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求3.3.轮齿载荷分布的均匀性轮齿载荷分布的均匀性 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求3.3.轮齿载荷分布的均匀性轮齿载荷分布的均匀性hb 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求4.4.侧隙侧隙 指两个相互啮合齿轮的工作齿指两个相互啮合齿轮的

8、工作齿面接触时，相邻的两个非工作齿面面接触时，相邻的两个非工作齿面之间形成的间隙。之间形成的间隙。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求4.4.侧隙侧隙 齿轮副应具有适当的侧隙，用齿轮副应具有适当的侧隙，用来储存润滑油，补偿热变形和弹性来储存润滑油，补偿热变形和弹性变形，使齿轮副能够正常工作。变形，使齿轮副能够正常工作。分度齿轮分度齿轮传动、读数传动、读数齿轮传动，齿轮传动，要求传递运要求传递运动准确。动准确。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求 用途不同，四项要求就不同。用途不同，四项要求就不同。机床和汽车机床和汽车变速箱中的变变速箱中的变速齿轮传动，速齿轮传动，要求传动平稳要求传

9、动平稳和载荷分布均和载荷分布均匀。以降低振匀。以降低振动和噪声并保动和噪声并保证承载能力。证承载能力。重型机械重型机械（轧钢机、矿（轧钢机、矿山机械、起重山机械、起重机械）中传递机械）中传递动力的低速重动力的低速重载齿轮传动，载齿轮传动，要求载荷分布要求载荷分布均匀，以保证均匀，以保证承载能力。承载能力。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求 涡轮机中的高速重载齿轮传涡轮机中的高速重载齿轮传动，由于传递功率大，圆周速度高，动，由于传递功率大，圆周速度高，对前三项精度都有较高的要求。对前三项精度都有较高的要求。 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求 齿轮副所要求的齿轮副所要求的侧隙的大小

10、侧隙的大小，主要取决于齿轮副的工作条件。主要取决于齿轮副的工作条件。 重载、高速齿轮传动，由于重载、高速齿轮传动，由于受力、受热变形较大，受力、受热变形较大，侧隙应大些，侧隙应大些，以补偿较大的变形和使润滑油畅通；以补偿较大的变形和使润滑油畅通； 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求 齿轮副所要求的侧隙的大小，齿轮副所要求的侧隙的大小，主要取决于齿轮副的工作条件。主要取决于齿轮副的工作条件。 经常正转、经常正转、逆转的齿轮，为了逆转的齿轮，为了减小回程误差，应减小回程误差，应适当减小适当减小侧隙。侧隙。一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测 齿轮精度的检验

11、项目主要是从齿距、齿齿轮精度的检验项目主要是从齿距、齿形和齿向等三个方面加以检测，形和齿向等三个方面加以检测，必检必检的基本的基本参数有：参数有： a.a.单个齿距偏差单个齿距偏差 fpt b b. .齿距累积总偏差齿距累积总偏差 Fp c c. .齿廓总偏差齿廓总偏差 F d.d.螺旋线总偏差螺旋线总偏差 F一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测1.1.单个齿距偏差单个齿距偏差fpt 是指在端截面上，在接近齿高中部的一是指在端截面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同个与齿轮轴线同心的圆上，实际心的圆上，实际齿距齿距 pt与理论与理论齿距齿距 pt 的代数的代

12、数差。差。一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测1.1.单个齿距偏差单个齿距偏差fpt 单个齿距极限偏差用单个齿距极限偏差用fpt来评定齿轮精来评定齿轮精度，反映齿轮在度，反映齿轮在一个齿距角内的一个齿距角内的角度变化误差，角度变化误差，它将影响齿轮传它将影响齿轮传动的平稳性。动的平稳性。一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及检测检测1.1.单个齿距偏差单个齿距偏差fpt 合格条件：合格条件： fPt fPt + fPt一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测2.2.齿距累积总偏差齿距累积总偏差Fp 是

13、指在端截面上，在接近齿高中部的一是指在端截面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，任意两个同侧齿个与齿轮轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论弧长的代数差中的面间的实际弧长与理论弧长的代数差中的最最大幅度值。它将影响齿轮传递运动的准确性。大幅度值。它将影响齿轮传递运动的准确性。一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测2.2.齿距累积总偏差齿距累积总偏差Fp一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及及检测检测3.3.齿廓总偏差齿廓总偏差F 是指在齿轮的端平面上，其计值范围内，是指在齿轮的端平面上，其计值范围内，包容实际齿廓曲

14、线的两条设计齿廓曲线间的包容实际齿廓曲线的两条设计齿廓曲线间的法向距离。法向距离。影响齿轮传动平稳性。影响齿轮传动平稳性。一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及检测检测3.3.齿廓总偏差齿廓总偏差F合格条件：合格条件： F F齿顶圆齿顶圆实际齿形实际齿形设计齿形设计齿形齿根圆齿根圆啮合起始圆啮合起始圆啮合终止圆啮合终止圆一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及一、圆柱齿轮同侧齿面的精度指标及检测检测4.4.螺旋线总偏差螺旋线总偏差F 是指在齿宽工作部分范围内，包容实际是指在齿宽工作部分范围内，包容实际螺旋线的两条设计螺旋线间的端面距离。螺旋线的两条设计螺旋线间的端面距离。影影

15、响齿轮载荷分布均匀性。响齿轮载荷分布均匀性。 合格条件：合格条件： F F 设计螺旋线设计螺旋线 实际螺旋线实际螺旋线 齿轮啮合时，理论状态为全齿宽啮齿轮啮合时，理论状态为全齿宽啮合，啮合斑痕占全齿宽。合，啮合斑痕占全齿宽。二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标标及检测及检测 齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向圆跳动，以及齿坯轴与刀误差、刀具的径向圆跳动，以及齿坯轴与刀具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮的径具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮的径向加工误差。向加工误差。 齿轮径向综合偏差的精度指标有径向综齿轮径向综合偏

16、差的精度指标有径向综合总偏差合总偏差Fi、一齿径向综合偏差、一齿径向综合偏差fi和和径向跳动径向跳动Fr。二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测标及检测1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi 是指在径向（双面啮合）综合检查时，是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮的左右面同时与检测齿轮接触，转产品齿轮的左右面同时与检测齿轮接触，转过一周时出现的双啮中心距最大值与最小值过一周时出现的双啮中心距最大值与最小值之差。之差。影响齿轮传递运动的准确性。影响齿轮传递运动的准确性。合格条件：合格条件： Fi Fi1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi 被测齿轮被测齿

17、轮测量齿轮测量齿轮指示表指示表记录器记录器二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标标及检测及检测1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi maxa mina a 二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测标及检测2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi 是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿距角内（距角内（360/z）出现的双啮中心距最大变）出现的双啮中心距最大变化量。化量。影响齿轮传动平稳性。影响齿轮传动平稳性。合格条件：合格条件： fi fi二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精

18、度指标标及检测及检测2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi maxa mina a 二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测标及检测3.3.径向跳动径向跳动Fr 是指测头依次置于每个齿槽内时，测头是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对于齿轮基准轴线的最大与最小径向距离相对于齿轮基准轴线的最大与最小径向距离之差。之差。 相当于相当于Fi。 影响齿轮传递运动的准确性。影响齿轮传递运动的准确性。合格条件：合格条件： Fr Fr二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测标及检测3.3.径向跳动径向跳动Fr 二、圆柱齿轮径向综合偏差的精

19、度指二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测标及检测3.3.径向跳动径向跳动Fr 三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验1.1.齿轮副最小侧隙齿轮副最小侧隙 jbnmin 是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，在两个非工作齿面之间所形成的间隙。在两个非工作齿面之间所形成的间隙。 侧隙的作用：侧隙的作用： a. 储存润滑油储存润滑油 b. 补偿热变形。补偿热变形。计算公式：（式中计算公式：（式中 a 为齿轮中心距）为齿轮中心距）)(03. 00005. 006. 0(32minmmmajnbn三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑

20、点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 侧隙的大小取决于齿轮安装的中心距和侧隙的大小取决于齿轮安装的中心距和齿厚的大小。齿厚的大小。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量来保证适当的侧隙。来保证适当的侧隙。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 齿厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的齿厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的厚度。公称齿厚厚度。公称齿厚 Sn 为弧为弧长，实际测量分度圆弦长，实际测量分度圆弦齿厚。最大

21、齿厚极限齿厚。最大齿厚极限Sns，最小齿厚极限最小齿厚极限Sni，实际，实际齿厚齿厚 Sna 在两者之间为在两者之间为合格。合格。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 齿厚偏差齿厚偏差Esn ：实际齿厚：实际齿厚 Sna 与公称与公称齿厚齿厚Sn 之差。之差。 Esn = Sna- Sn三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 齿厚偏差齿厚偏差Esn ：实际齿厚：实际齿厚 Sna 与公称与公称齿厚齿厚Sn 之差。之差。 齿厚偏差应在齿厚齿厚偏差应在齿厚上、下极限偏差之间。上、下极

22、限偏差之间。 合格条件：合格条件： Esni Esn Esns三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标齿厚上偏差齿厚上偏差Esns 的计算的计算齿厚下偏差齿厚下偏差Esni 的计算的计算分度圆弦齿高公称值分度圆弦齿高公称值 hc 的计算的计算分度圆弦齿厚公称值分度圆弦齿厚公称值 Snc 的计算的计算见教材见教材P127。齿轮卡尺齿轮卡尺分度圆弦齿高分度圆弦齿高hc分度圆弦齿高分度圆弦齿高Snc齿轮卡尺齿轮卡尺三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差 齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏

23、齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏差来实现。差来实现。 公法线长度公法线长度Wk： 齿轮上齿轮上 k 个轮齿的两端异向齿廓间所包个轮齿的两端异向齿廓间所包含的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。含的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差 公法线长度偏差公法线长度偏差 Ew： 实际公法线长度实际公法线长度 Wa 与公称公法线长度与公称公法线长度Wk 之差。之差。 Ew = Wa Wk合格条件：合格条件： Ewi

24、Ew Ews三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 加工好的一对齿轮装在内或者装在配对加工好的一对齿轮装在内或者装在配对啮合试验台上，啮合试验台上，在轻微受载下，在轻微受载下，运转后齿运转后齿面的接触面的接触痕迹。痕迹。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的百分数来表示。百分数来表示。 可以评价可以评价齿轮的载荷齿轮的载荷分布情况，分布情况，可用其代可

25、用其代替替 F。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 表表7-5 齿轮装配后的接触斑点齿轮装配后的接触斑点 GB/Z18620.4-2008四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件。 齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精度和安装精度影响很大。度和安装精度影响很大。 用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮的用控制齿

26、轮坯精度来保证和提高齿轮的加工精度是一项有效的技术措施。加工精度是一项有效的技术措施。四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮坯主要分两种形式齿轮坯主要分两种形式齿轮轴齿轮轴带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 a.两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚动轴承的要求确定；动轴承的要求确定；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 b.两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：跳动公差： tr = 0.3FP 1.1.齿

27、轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 c.齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚的基准、不作测量齿厚的基准）；的基准、不作测量齿厚的基准）；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 d.齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：轮基准轴线的径向圆跳动公差： tr = 0.3FP 1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 a. 基准孔直径基准孔直径尺寸公差尺寸公差； b. 基准端面对基准端面对基准轴线的轴向圆基准轴线的轴向圆跳动公差跳动公差 tt = 0.2（Dd /b）F ；tt1.1.齿轮坯精度齿

28、轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 c. 齿顶圆柱面齿顶圆柱面直径尺寸公差直径尺寸公差； d.齿顶圆柱面对齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向齿轮基准轴线的径向圆跳动公差圆跳动公差 tr = 0.3FP；tr1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 基准面与安装面的形状公差（摘自基准面与安装面的形状公差（摘自GB/Z18620.3-2008） a. 齿轮坯的公差应减至能经济地制造的齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值；最小值；确定轴线的基准面确定轴线的基准面公公 差差 项项 目目圆圆 度度圆圆 柱柱 度度平平 面面 度度基准为两个短圆柱基准为两个短圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP

29、取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个长圆柱基准为一个长圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个短圆柱基准为一个短圆柱和一个端面和一个端面0.06FP 0.06(Dd / b) F1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 基准面与安装面的形状公差（摘自基准面与安装面的形状公差（摘自GB/Z18620.3-2008） b. L为轴承间跨度（两轴承宽度中间距为轴承间跨度（两轴承宽度中间距离），离），b为齿宽，为齿宽，F为螺旋线总公差，为螺旋线总公差，FP为齿距累积总公差，为齿距累积总公差，Dd为基准面直径。为基准面直径。 确定轴线的基准面确定轴

30、线的基准面公公 差差 项项 目目圆圆 度度圆圆 柱柱 度度平平 面面 度度基准为两个短圆柱基准为两个短圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个长圆柱基准为一个长圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个短圆柱基准为一个短圆柱和一个端面和一个端面0.06FP 0.06(Dd / b) F1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 安装面的跳动公差（摘自安装面的跳动公差（摘自GB/Z18620.3-2008） a. 齿轮坯的公差应减至能经济地制造的齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值；最

31、小值；确定轴线的基准面确定轴线的基准面跳跳 动动 公公 差差径径 向向端端 面面仅为圆柱或锥形基准面仅为圆柱或锥形基准面0.15(L/b)F或或0.3 FP取两者中之大值取两者中之大值 基准面为一个短圆柱基准面为一个短圆柱和一个端面和一个端面0.3 FP0.2(Dd / b) F1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 安装面的跳动公差（摘自安装面的跳动公差（摘自GB/Z18620.3-2008）确定轴线的基准面确定轴线的基准面跳跳 动动 公公 差差径径 向向端端 面面仅为圆柱或锥形基准面仅为圆柱或锥形基准面0.15(L/b)F或或0.3 FP取两者中之大值取两者中之大值 基准面为一个短圆柱基准面为一个短

32、圆柱和一个端面和一个端面0.3 FP0.2(Dd / b) F b. L为轴承间跨度（两轴承宽度中间距为轴承间跨度（两轴承宽度中间距离），离），b为齿宽，为齿宽，F为螺旋线总公差，为螺旋线总公差，FP为齿距累积总公差，为齿距累积总公差，Dd为基准面直径。为基准面直径。 1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮精度齿轮精度等级等级123456789101112孔尺寸公孔尺寸公差差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴尺寸公轴尺寸公差差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆直齿顶圆直径径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8

33、IT9IT11 a. 当齿轮的检测参数精度等级不同时，当齿轮的检测参数精度等级不同时， 按其中的最高精度等级确定齿坯公差；按其中的最高精度等级确定齿坯公差；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮精度齿轮精度等级等级123456789101112孔尺寸公孔尺寸公差差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴尺寸公轴尺寸公差差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆直齿顶圆直径径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 b. 当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差按差按IT11给定，但不得

34、大于给定，但不得大于0.1mn法向模数。法向模数。2.2.齿轮中心距精度齿轮中心距精度 用齿轮用齿轮中心距允许偏差中心距允许偏差来评价。来评价。 中心距允许偏差中心距允许偏差在公称中心距的基础上，在公称中心距的基础上，考虑了最小侧隙、两齿轮啮合顶隙和其相啮考虑了最小侧隙、两齿轮啮合顶隙和其相啮合的非渐开线齿廓齿根部分的干涉。合的非渐开线齿廓齿根部分的干涉。3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 齿轮轴的平行度偏差将影响齿轮啮合的齿轮轴的平行度偏差将影响齿轮啮合的螺旋线偏差，导致承载能力的下降。螺旋线偏差，导致承载能力的下降。3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 垂直面上平行度公差

35、垂直面上平行度公差 的推荐最大值为的推荐最大值为 fFbLf)/(5 . 03.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 轴线平面内平行度公差轴线平面内平行度公差 的推荐最大值的推荐最大值为为 ffFbLf2)/(4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面状况）产生影响。状况）产生影响。 国标国标GB/Z 18620.4 分别推荐了算术平均分别推荐了算术平均偏差偏差

36、 Ra 和轮廓最大高度和轮廓最大高度 Rz 的极限值。的极限值。 轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。 4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 算术平均偏差算术平均偏差Ra的推荐值（摘自的推荐值（摘自GB/Z 18620.4-2008） 等等 级级 Ra（单位：（单位：m）模模 数数 （单位：（单位： mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计圆柱齿轮的精度设计圆柱齿轮的精度设计包括：包括： a. 选择齿轮的精度等级

37、；选择齿轮的精度等级； b. 选择齿轮的检验项目；选择齿轮的检验项目； c. 选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度；面粗糙度； d. 箱体的精度设计。箱体的精度设计。五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标注齿轮精度等级的标注 当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，可标注齿轮精度等级和标准号。可标注齿轮精度等级和标准号。 例如：例如： 7 GB/T 10095.1； 8 GB/T 10095.2； 9 GB/T 10095.12。五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标

38、注齿轮精度等级的标注 当齿轮检测项目的公差等级不同时，图当齿轮检测项目的公差等级不同时，图样上可按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平样上可按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平稳性和轮齿载荷分布均匀性的顺序分别标注稳性和轮齿载荷分布均匀性的顺序分别标注它们的精度等级及带括号的对应公差、极限它们的精度等级及带括号的对应公差、极限偏差符号和标准号。例如：偏差符号和标准号。例如： 8（ Fp、fpt、 F）7（ F）GB/T 10095.1；五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计2.2.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 表表7-12 齿轮精度等级的应用范围齿轮精度等级的应用范围产品类型产品类型精度精

39、度等级等级产品类型产品类型精度精度等级等级产品类型产品类型精度精度等级等级产品类型产品类型精度精度等级等级测量齿轮测量齿轮24汽车底盘汽车底盘58拖拉机拖拉机69矿用绞车矿用绞车810金属切削金属切削机床机床38通用减速通用减速器器69航空发动航空发动机机48起重机械起重机械710内燃机车内燃机车67载重汽车载重汽车69轻型汽车轻型汽车58农业机械农业机械811 表表7-13 齿轮精度等级的适用范围齿轮精度等级的适用范围精精 度度等等 级级圆周速度圆周速度m/s齿面的终加工齿面的终加工工工 作作 条条 件件直齿直齿斜齿斜齿5 级级到到20到到44 精密磨齿精密磨齿;精密滚齿精密滚齿,进而挤齿或

40、剃齿的齿进而挤齿或剃齿的齿轮轮 精密分度机构中或要求极平稳且精密分度机构中或要求极平稳且无噪声的高速工作的齿轮传动无噪声的高速工作的齿轮传动;精精密机构用齿轮密机构用齿轮;涡轮机齿轮涡轮机齿轮;检测检测8级级和和9级齿轮用测量齿轮级齿轮用测量齿轮6 级级到到16到到30磨齿或剃齿磨齿或剃齿 要求最高效率且无噪声的高速下要求最高效率且无噪声的高速下平稳工作的齿轮转动或分度机构的平稳工作的齿轮转动或分度机构的齿轮传动齿轮传动;特别重要的航空、汽车特别重要的航空、汽车齿轮齿轮;读数装置用特别精密传动的读数装置用特别精密传动的齿轮齿轮7 级级到到10到到15 用精确刀具加工的不用精确刀具加工的不淬火齿

41、轮淬火齿轮;对于淬火齿对于淬火齿轮必须精整加工轮必须精整加工(磨齿、磨齿、挤齿、珩齿等挤齿、珩齿等) 增速和减速用齿轮传动增速和减速用齿轮传动;金属切削金属切削机床进给机构用齿轮机床进给机构用齿轮;减速器用齿减速器用齿轮轮;航空、汽车用齿轮；读数装置航空、汽车用齿轮；读数装置用齿轮用齿轮8 级级到到5到到10 必要时精整加工必要时精整加工 一般机械制造用齿轮一般机械制造用齿轮;机床传动齿机床传动齿轮轮;飞机、汽车制造业中的不重要飞机、汽车制造业中的不重要齿轮齿轮;起重机构用齿轮起重机构用齿轮;农业机械中农业机械中的重要齿轮的重要齿轮;通用减速器齿轮通用减速器齿轮9 级级到到2到到4 无须精整加

42、工无须精整加工 用于其它齿轮用于其它齿轮五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（带孔齿轮精度设计示例带孔齿轮精度设计示例） 已知：两斜齿轮已知：两斜齿轮Z1=27，Z2=103，法面模数，法面模数mn =2.5mm，法面压力角，法面压力角 n=20，轴承间跨距，轴承间跨距L=150 mm，分度圆螺旋角，分度圆螺旋角=144211，分度圆，分度圆直径直径 d1=69.784mm, d2=266.215mm，齿宽，齿宽b2=64mm，转速，转速n2=379r/min，齿轮内孔直径，齿轮内孔直径d=56mm，大齿轮齿面硬度为，大齿轮齿面硬度为200HBS

43、，齿轮材料，齿轮材料为为45号钢正火处理。号钢正火处理。 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 a. 选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 求大齿轮的圆周速度求大齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为8级级 。smDnv/1028. 510006037926614. 310006022 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 b. 选择齿轮精度检测指标选择齿轮精度检测指标 单个齿距偏差的极限偏差单个齿距偏差的极限偏差 fpt 、齿距累积总公、齿距累积总公差差 Fp、齿廓总公差、齿廓总

44、公差 F和螺旋线总公差和螺旋线总公差 F以及公以及公法线长度极限偏差法线长度极限偏差 Wk 、Ews、Ewi。 查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得： fpt =18m， Fp =70m， F=25m， F=29m。 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 c. 计算齿厚极限偏差计算齿厚极限偏差 0.124mm )cos200.062)/(2(0.15tan200.0315 )cos2/()(tannnbnminnjjfEsns 0.250mm snsnssniTEE 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 d. 公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 96.219mm inv

45、z0.5)(kcosnnnkmWmmEEnsnsws117. 0 20cos124. 0cosmmEEnsniwi235. 0 20cos250. 0cos 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 a. 尺寸公差设计（尺寸公差设计（查表查表7-9） 测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为取尺寸公差带代号为271.215h11，不满足小于，不满足小于0.1mn，故选择，故选择 ；齿轮内孔为安装基；齿轮内孔为安装基准面，取为准面，取为56H7；平键槽按平键联结公差标准设；平键槽按平键联结公差标准设计，取正常联结，轮毂键槽宽度为计，取正常联结，轮

46、毂键槽宽度为16JS9，槽深为：，槽深为：0 25. 0215.2710.200 0.200 0.200 23 .60)3 . 456()(td 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b. 几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8） 内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F =3m两者之中的小值；两者之中的小值； 齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差公差 tt = 0.2（Dd / b）F = 0.2259.9656429=23.559m；圆整后取为：圆整后取为：tt = 22m = 0.022

47、mm 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b. 几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8） 键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，以键宽为主参数查差，以键宽为主参数查附表附表3-4，取，取 8 级或级或 9 级，级，本例取本例取 9 级为级为 40m。 c. 表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度小于因齿面硬度小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面取为 Ra=6.3m； 齿顶圆按齿顶圆按附表附表7-5选取选取 Ra=6.3m； 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 c. 表面粗糙度设计（表面粗糙度设计（附表附表7-5）

48、 内孔安装定位需磨削取内孔安装定位需磨削取 Ra=1.6m； 齿轮轴向两个定位的端面取齿轮轴向两个定位的端面取 Ra=3.2m； 键宽侧面取常用值键宽侧面取常用值 Ra=3.2m； 键槽底面取常用值键槽底面取常用值 Ra=6.3m； 其余取其余取 Ra=12.5m。 带孔齿轮精度设计实例带孔齿轮精度设计实例五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（齿轮轴精度设计示例齿轮轴精度设计示例） 已知：两直齿轮已知：两直齿轮Z1=32，Z2=89，m=3mm，分，分度圆压力角度圆压力角=20，轴承间跨距，轴承间跨距L=130 mm，齿，齿宽宽b1=80mm，转

49、速，转速n1=325r/min，小齿轮齿面硬度，小齿轮齿面硬度为为235HBS，齿轮材料为，齿轮材料为45号钢调质处理，为大批号钢调质处理，为大批量生产。量生产。 小小齿轮轴的精度设计齿轮轴的精度设计 a. 选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 计算小齿轮的圆周速度计算小齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为9级级 。smDnv/236 . 11000603259614. 310006011 小小齿轮轴的精度设计齿轮轴的精度设计 b. 选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高） 一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi； 齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi； 齿面接触斑点；齿面接触斑点； 公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk 、Ews