互换性及技术测量(第十章 )

1、1内容提要内容提要:第第1010章章 渐开线圆柱齿轮精度及检验渐开线圆柱齿轮精度及检验 1. 齿轮传动的四个方面使用要求及其概念；齿轮传动的四个方面使用要求及其概念；2. 评定圆柱齿轮精度、侧隙的检验项目和检验参数的评定圆柱齿轮精度、侧隙的检验项目和检验参数的 名称代号及其公差值；名称代号及其公差值；3. 圆柱齿轮的精度等级和侧隙在图样上的标注方法；圆柱齿轮的精度等级和侧隙在图样上的标注方法；4. 齿坯和齿坯精度的概念；齿坯和齿坯精度的概念；5. 齿轮副的评定参数的名称和代号；齿轮副的评定参数的名称和代号；6. 齿轮检验参数的检测方法；齿轮检验参数的检测方法；7. 圆柱齿轮精度设计的内容和基本

2、方法。圆柱齿轮精度设计的内容和基本方法。2第第1010章章 渐开线圆柱齿轮精度及检验渐开线圆柱齿轮精度及检验齿轮精度设计齿轮精度设计 ( 最复杂最复杂)单个齿轮精度单个齿轮精度齿轮副精度齿轮副精度齿坯精度齿坯精度 所以是典型零件精度设计中所以是典型零件精度设计中最难最难的，的，也是也是最重要最重要 的。的。3 本章以渐开线圆柱齿轮的精度标准 （GB/T 10095.1.22008和GB/Z18620.1.42008）为例讲述其精度设计与检测的基本方法。 10.1 对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求 根据齿轮传动的作用作用传递运动传递动力 (3) 载荷分布均匀载荷分布均匀(4) 侧隙合理侧

3、隙合理 (1) 准确准确 (2) 平稳平稳有以下要求有以下要求410.1.1 传递运动的准确性（运动精度）传递运动的准确性（运动精度） 准确性是指齿轮在一转范围内的传动比的大一转范围内的传动比的大小小，保证主、从动齿轮的运动协调一致。 实际上是控制 = |(a)| max/转转的大小。由图10.1得 =7（从第37齿）最大a510.1.2 传动的平稳性（平稳性精度）传动的平稳性（平稳性精度） 平稳性是指齿轮在转动中瞬时传动比的大小瞬时传动比的大小。由图10.1得 = |(a)| max/齿距齿距=3（5,6齿距）最大a6 = |(a)| max/转，转，和 = |(a)| max/齿距齿距的大

4、小，也可用直角坐标图表示。0703710.1.3 载荷分布的均匀性（接触精度）载荷分布的均匀性（接触精度） 载荷分布的均匀性是指齿轮啮合时，工作齿面上接触面接触面的大小 (图 10.2 )。 hb810.1.4 齿轮侧隙的合理性齿轮侧隙的合理性(图10.3)侧隙侧隙是指齿轮啮合时，非工作非工作齿面之间的间隙。侧隙一般用法向侧隙用法向侧隙 jbn或圆周侧隙 jwt评定。 jbn= jwtcos法向法向非工非工作齿作齿面面9侧隙的作用作用(1) 润滑 (2) 补偿热变形和弹性变形 (3) 补偿误差 但对不同用途的齿轮，其精度高低要求不同，侧隙大小也不一样。例如对分度和测量分度和测量用齿轮：准确性（

5、运动）精度要求很高；对变速变速用齿轮：平稳性精度要求很高；对传递动力动力用齿轮：载荷分布均匀性（接触）精度要求很高；对仪器仪表仪器仪表用齿轮：侧隙要求很严格。对所有齿轮都有以上四项要求。1010.2 评定齿轮精度的偏差项目及其允许值评定齿轮精度的偏差项目及其允许值 10.2.1 10.2.1 评定齿轮精度和侧隙的必检偏差项目评定齿轮精度和侧隙的必检偏差项目 标准规定评定齿轮精度精度的必检偏差项目为 (1) 齿距偏差齿距偏差 (2) 齿廓偏差齿廓偏差 (3) 螺旋线偏差螺旋线偏差 评定齿侧间隙齿侧间隙的 必检偏差项目为或或公法线长度偏差公法线长度偏差齿厚偏差齿厚偏差11 1. 传递运动准确性的必

6、检参数传递运动准确性的必检参数 传递运动准确性主要是控制齿距偏差齿距偏差。(1)单个 齿距(2) k个 齿距接近齿高接近齿高中部的圆中部的圆（3）总齿距（k =1z）故有三种齿距偏差，下面分别介绍。12(1) 齿距累积总偏差总偏差FP (总偏差FP ) 定义：齿轮同侧同侧齿面任意弧段（k=1z）内的最大齿距累积偏差最大齿距累积偏差 FP 。 若若 FP FP FP = | |(LaL) | | max/转转= FPmax FPmin图10.4则则FP合格。合格。FPmaxxFPminLaL13从齿距累积偏差曲线图上也可得到FP：图10.414(2) 齿距累积偏差 FPk (累积偏差FPk) F

7、Pk 实际上称k个齿距累积偏差个齿距累积偏差较确切。 定义：齿轮同侧同侧齿面任意k个齿距的 Lka与 Lk的 代数差代数差。 式中式中 k = 2z / 8kkaPkLLF一般取一般取 k = z / 8。LkFPkLkakiif1pt15从齿距累积偏差曲线图上也可得到FPk：图10.416应用场合(1) z 多的大齿轮 (2) 转速很高的较高精度的齿轮 (3) 扇形齿轮 控制齿轮圆周上局部局部的齿距累积偏差，同FP一样是反映运动精度。 FPk作用作用： 在测量中，取齿轮的| |FPk| |中最大中最大的那个FPk作为评定值。若若 FPk FPk + FPk 则为合格。则为合格。172. 传动

8、平稳性的必检参数 (1) 单个齿距偏差 fPt (fPt) 在齿轮端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮同心的圆上，实际齿距与公称齿距的代数差。fPt 冲撞冲撞 振动振动噪音噪音平稳性平稳性 若 -fPt fPt+ fPtfP t= Pta Pt则合格Pt接近齿高中部接近齿高中部与与 齿轮同心的圆齿轮同心的圆taP18(2) 齿廓总偏差F (F )定义：包容实际齿廓工作部分工作部分且距离为最小的 两条设计齿廓之间的法向距离。 设计设计齿廓齿廓F实际实际齿廓齿廓E G 为实际齿廓的工作部分。19 一般情况要在轮齿圆周均布三个或更多轮齿的左、右齿面的齿廓上测量。A：齿顶倒棱或倒圆的起始点。 E：与配对

9、齿轮有效啮合的终止点。 G：从E延伸到A，AE展开长 度92%的终止点。 实际齿廓工作部分(E G) 的含义见右图：F: 齿根圆角或挖根的起始点。其中 F maxF为合格。203. 载荷分布均匀性的必检参数 载荷分布均匀性应在齿宽齿宽和齿高齿高方向上检测。在齿高方向的检验参数同同平稳性 (fPt和F )。齿宽方向的检验参数是螺旋线总偏差螺旋线总偏差F 。fPt和和F21 齿宽两端各减去b5% 和1 mn两者中较小的数值。 图10.6螺旋线偏差展开图 F是指是指在计值范围L内，端面基圆切线方向上的实际螺旋线对设计螺旋线的偏离量实际螺旋线对设计螺旋线的偏离量( (图10.6 ) )。 螺旋线总偏差

10、F(F)：图中L 为计值范围为：设计螺设计螺 旋线旋线实际螺旋线实际螺旋线F22 4. 齿轮侧隙的必检参数 (1) 齿厚偏差Esn(Esns、Esni) ( 图10.10)若 EsniEsnEsns Esn 应用于大模数齿轮侧隙的评定。应用于大模数齿轮侧隙的评定。 Esn= SnaSnEsns= SnsSnEsni= SniSn则侧隙合格snisnssnEET23(2) 公法线长度偏差Ebn( Ebns、Ebni) (图10.22)Eb n= WkaWk若 EbniEbnEbnsEbn 应用于中小模数齿轮的侧隙评定。应用于中小模数齿轮的侧隙评定。 式中 k=z/9+0.5 （取整数） 则侧隙合

11、格。 一般均布测6次即可。zkmW014. 05 . 0952. 2kWka24小小 结结评定齿轮精度的必检参数必检参数传递运动准确性：kFFPP , 传动平稳性：Ff , Pt载荷分布均匀性：F齿轮侧隙：bnsn EE或应掌握应掌握必检参数的名称代号及其含义。必检参数的名称代号及其含义。25注 意： 必检偏差项目:齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差和齿厚偏差（与四项使用要求没有一一对应关系）； 齿轮的误差、偏差都称偏差偏差； 为了能从符号上区分偏差与公差、极限偏差（新国标把偏差、公差都称为偏差），在符符号前加号前加 “ “ ” ”的为偏差的为偏差； 小写小写字母加上相应的脚标为单项单项要素测得的偏差；大写大写字母加上相应的脚标为若干个单项要素组成“累积累积”或“总总”的偏差。 261、4定位支脚；2固定量爪；3活动量爪272008）28一、主要参数及其代号主要参数及其代号：Z 齿数 ， m 模数 ， 齿形角（也称 压力角）W 公法线 ，S 齿厚 ， a 中心距P 齿距 ， t 瑞面