渐开线圆柱齿轮精度及检测

关于渐开线圆柱齿轮精度及检测齿轮传动

齿轮传动是机械传动中最主要的传动形式之一，它在现代机械中应用极为广泛。本章主要研究影响齿轮传动精度的齿轮或齿轮副的偏差项目。第2页,共34页，2024年2月25日，星期天第3页,共34页，2024年2月25日，星期天§11.1概述

1、适用范围广；2、效率高；3、传动平稳、结构紧凑；4、工作可靠、寿命长。一、齿轮传动的主要特点：二、齿轮传递运动要求：（用途）传递运动的准确性：齿轮转一圈，最大的转角误差在一定范围内。对于传动比：。转角误差—实际转角与公称转角之差。i0第4页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮传递运动要求2.传递运动的平稳性：要求齿轮的瞬间传动比变化不大（在一定范围内）。i03.载荷分布的均匀性：要求齿轮啮合时，齿面接触良好。第5页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮传递运动要求4.传动侧隙合理：?侧隙的作用？侧隙太大或太小会有什么影响？?针对不同的使用场合，对使用要求的侧重点不同。测量齿轮、高速齿轮、重载齿轮需要限定哪些使用要求？第6页,共34页，2024年2月25日，星期天§11.2齿轮加工误差及其检测一、影响运动准确性的误差：（4个）(GB/T10095.2-2001)1.切向综合总偏差Fi’(△Fi’)：被测齿轮与理想精确齿轮单面啮合时，在被测齿轮转一圈内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。Fi’fi’第7页,共34页，2024年2月25日，星期天影响运动准确性的误差2.齿距累积总偏差Fp(△Fp)：在分度圆上，任意两同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值。Fi’是以分度圆弧长计算的，原理图见图11-5。7第8页,共34页，2024年2月25日，星期天齿距累积偏差Fpk

（△Fpk）：在分度圆上，k个齿距间的实际弧长与公称弧长的最大差值。影响运动准确性的误差?第2～6个齿的齿距累积偏差是多少？3.径向跳动Fr

（△Fr）：齿轮一转范围内，测头与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。第9页,共34页，2024年2月25日，星期天影响运动准确性的误差4.径向综合总偏差Fi”（△Fi’’）：被测齿轮与理想精确测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮转一圈内，双啮中心距的最大变动量。第10页,共34页，2024年2月25日，星期天二、影响传动平稳性的误差：（4个）1.一齿切向综合偏差fi’（△fi’）：被测齿轮与理想精确齿轮单面啮合时，在被测齿轮转一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。影响传动平稳性的误差fi’是以分度圆弧长计算的，用单面啮合仪测量。?fi’是和哪个指标同时测出来的？第11页,共34页，2024年2月25日，星期天影响传动平稳性的误差2.一齿径向综合偏差fi’’（△fi’’）：被测齿轮与理想精确测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮转一齿距角内，双啮中心距的最大变动量。（双啮仪）?fi’’是和哪个指标同时测出来的？第12页,共34页，2024年2月25日，星期天影响传动平稳性的误差3.齿廓总偏差（齿形误差△ff）：齿轮端截面上，齿形工作部分内包容实际齿廓（齿形）线的两条设计齿廓线间的距离。齿廓形状偏差齿廓倾斜偏差第13页,共34页，2024年2月25日，星期天4.单个齿距偏差fpt(齿距偏差△fpt）

：在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差。影响传动平稳性的误差?前面哪个参数还用到齿距？有何区别？7第14页,共34页，2024年2月25日，星期天基节偏差△fpb：实际基节与公称基节之差。基节：基圆切线所截两相邻同侧齿廓的交点沿切线方向的距离。第15页,共34页，2024年2月25日，星期天基节偏差不可过大或过小，规定：－fpb

≤△fpb

≤＋fpb

。?相互啮合的一对齿轮基节应当是什么关系？?△fpb的符号？第16页,共34页，2024年2月25日，星期天公法线长度变动Fw：齿轮转一圈内，实际公法线长度最大值与最小值之差。测量公法线长度——当用公法线千分尺在齿轮上跨过k个齿时，两卡脚与齿廓相切于AB两点，两切点间的距离——公法线长度，用W表示。跨齿数k为：第17页,共34页，2024年2月25日，星期天影响载荷分布均匀性的误差三、影响载荷分布均匀性的误差：（直齿1个）（齿向误差：）bFDbF螺旋线总偏差（齿形误差：△ff）齿廓总偏差第18页,共34页，2024年2月25日，星期天影响载荷分布均匀性的误差

在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际螺旋线（齿向线）的两条设计螺旋线间的距离。bF螺旋线总偏差螺旋线形状偏差螺旋线倾斜偏差第19页,共34页，2024年2月25日，星期天评定指标评定指标对传动性能的主要影响轮齿同侧齿面偏差齿距偏差单个齿距偏差径向综合偏差与径向跳动径向综合偏差径向综合总偏差齿距累积偏差齿距累积总偏差齿廓偏差齿廓总偏差齿廓形状偏差一齿径向综合偏差齿廓倾斜偏差切向综合偏差切向综合总偏差一齿切向综合偏差螺旋线偏差螺旋线总偏差螺旋线形状偏差径向跳动螺旋线倾斜偏差齿轮传动使用要求的评定指标（单个齿轮）第20页,共34页，2024年2月25日，星期天§11.3齿轮副误差及其评定指标?应当避免产生哪种情况（哪种情况最危险）？为什么？齿轮副的安装误差2.齿轮副的中心距偏差fa：1.轴线的平行度偏差f

、f（两轴线公共平面内的、垂直平面内的）新国标中未给出中心距的允许偏差，可参照８８年国标第21页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮副精度指标齿轮副的精度指标

齿长方向：接触痕迹的长度b’’（扣除断开部分的长度c）与工作长度b’（扣除倒角）之比的百分比。即：

齿高方向：接触痕迹的平均高度h’’与工作高度h’之比的百分比。即：?百分比越大越好还是越小越好？1.接触斑点：装配好的齿轮，在轻微制动下，运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。第22页,共34页，2024年2月25日，星期天2.齿轮副侧隙：分为法向侧隙jn和圆周侧隙jt。法向侧隙jn

：装配好的齿轮副，当工作面接触时非工作面间的最小距离。圆周侧隙jt

：装配好的齿轮副，当一个齿轮固定时，另一个齿轮的圆周晃动量，以分度圆上弧长计。侧隙关系：主要限制法向侧隙，法向侧隙在实际应用中是用塞尺来测量。齿轮副精度指标第23页,共34页，2024年2月25日，星期天§11.4渐开线圆柱齿轮精度标准尺寸公差、形位公差和轴承精度等级分别有多少级？?一、齿轮精度等级：GB/T10095.1-2001和GB/T10095.2-2001规定轮齿同侧齿面偏差：0、1～12共13级，0级最高。径向综合偏差：4、5～12共9级，4级最高。径向跳动：0、1～12共13级，0级最高。选择精度等级时，应综合考虑齿轮的使用要求，工作条件、及技术要求确定。第24页,共34页，2024年2月25日，星期天圆柱齿轮精度二、齿轮检验项目的确定GB/T10095.1-2001规定对单个齿轮的加工精度：高速齿轮的检验，增加当检验切向综合偏差时，可不检验新国标中没有规定的检验项目的公差值，推荐暂时采用８８年国标中的有关规定第25页,共34页，2024年2月25日，星期天新GB中齿轮检验项目齿距偏差：Fp

Fpk

fpt

螺旋线偏差：Fb切向综合偏差：fi’Fi’径向综合偏差：fi”Fi”径向跳动：Fr建议的齿轮检验组3fi”Fi”4fptFr

（10-12级）5fi’Fi’（有协议要求时）轮廓偏差：1

fptFpFbFr2fptFP

FbFrFPK第26页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮精度标注（新国标）1、若齿轮的各检验项目为同一精度等级，可直接标注精度等级和标准号。7GB/T10095.1-20012、若齿轮的各检验项目精度等级不同，应分别标注。6（）、7（、）GB/T10095.1-2001第27页,共34页，2024年2月25日，星期天§11.4.2齿轮副侧隙?侧隙的作用（3个）？获得侧隙途径：?

当具有标准齿厚的两个齿轮在标准中心距下安装时，有没有侧隙？S加大中心距。中心距不变，减薄齿厚。?减薄一个齿轮的还是两个都减薄？齿厚偏差符号？第28页,共34页，2024年2月25日，星期天S齿轮副侧隙为获得最小侧隙，计算齿厚最小、最大减薄量。齿厚上、下偏差Esns、EsniEsnsEsniTsn?为什么要规定齿厚的最大减薄量？计算齿厚最小减薄量：（P216）1.补偿温升热变形和正常润滑所需的最小侧隙量：（P216式11-3、11-4）第29页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮副侧隙2.补偿安装和制造误差引起的侧隙减薄量Jn：P217式11-5

、式11-5a3.有时需要考虑中心距偏差fa<0时会使侧隙减小，最后综合考虑各个因素得到式11-7。SEsnsEsniTsn齿厚上偏差Esns齿厚下偏差EsniTsnTsn的求法见式11-8Esni=Esns－Tsn∴SEsniEsns

国家标准规定齿厚上、下偏差用代号表示（14种，P218）第30页,共34页，2024年2月25日，星期天齿轮副侧隙?根据齿厚的计算值如何反查代号呢（P229表11-20）

例如或-3，或-18，齿厚的上、下偏差代号分别是多少？为什么？新国标没有规定齿厚极限偏差代号，也未推荐齿厚极限偏差的数值第31页,共34页，2024年2