第七章---圆柱齿轮公差与检测.ppt

1、了解基本要求，渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。了解齿轮错误的原因和错误特性。了解圆柱齿轮传动精度的评价指标。掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计基本方法。渐开线圆柱齿轮传动精度要求，运动精度：表示传动运动的精度。为了确保齿轮传动的运动精度，必须限制齿轮1旋转中的最大边误差I。运动稳定性准确度：齿轮运行要顺畅，没有冲击、振动和噪音。限制重合距离角度范围内转角误差的最大I R的步骤。接触精度：齿轮接触期间载荷分布均匀，接触良好，才能防止应力集中，引起部分磨损，不影响齿轮寿命。齿间隙：在齿轮传动过程中，非接触面必须具有合理的间隙。一方面为了储存润滑油，一方面为了补偿齿轮制造和变形误差。圆柱齿轮传动精度要求

2、，上述4茄子要求，按用途，按工作条件的齿轮重点也必须不同。例如：在索引机制的情况下，主要是在仪表的读出机制齿轮、齿轮1旋转的转角误差不超过12秒，甚至几秒的情况下，传递运动精度。(威廉莎士比亚，北方美国电视电视剧)高速(如汽轮机减速器的齿轮、圆周速度、动力传动等)，高功率传动中使用的高速，对运动精度、工作平滑精度和接触精度要求很高。特别是瞬时传动比的变化要求小，可以减少振动和噪音。对于轧机、起重机、运输机、涡轮等低速重型机械，传输功率大，但圆周速度不高，因此齿轮接触精度要求高，齿侧间隙也要足够大，运动精度不高。包括槽、渐开线圆柱齿轮制造错误、影响上述4茄子要求的错误因素、主要是齿轮处理错误和齿

3、轮对的安装错误。为了方便分析各种齿轮制造误差对齿轮传动质量的影响，可以根据齿轮方向特征的误差分为半径、切线和轴向误差。齿轮环形分度零件，其误差是周期性的。在齿轮1旋转中，误差是否出现多次，即在齿轮1旋转中发生的周期或频率可以分为从齿轮1变为周期的长周期误差或低频误差。这主要影响传递运动的准确性。齿轮匹配以周期短周期误差或高频误差为主，影响工作稳定性。分析了几何偏心错误，滚动直齿圆柱齿轮，例如切削齿时出现的主要加工错误。毛坯孔和机床中心轴的安装偏心(E)也称为几何偏心，是齿毛坯安装在机床上时与库存基准轴O1O1牙齿表旋转轴OO不匹配的偏心E。加工时，滚刀轴和表旋转轴OO距离保持不变，但与坯件基准

4、轴O1O1的距离继续变化(最大变化量为2 e)。如图所示，旋转齿侧位置，使其相对于齿轮基准中心呈径向变化，称为半径误差。工作时发生一次循环的转角误差，传动比不断变化。运动偏心错误、节距蜗轮轴和工作台中心线的安装偏心(eK)。O2O2是机床分度蜗轮的轴，与机床中心轴的轴OO不匹配，从而形成装配偏心eK。此时，螺杆以固定速度旋转，蜗杆和蜗轮啮合节点的线速度相同，但蜗轮的半径继续变化，蜗轮和齿轮毛坯不均匀旋转，每个速度在(-)和(-)之间发生循环变化。运动偏心不会产生径向误差，而是向齿轮产生切向误差。上述两种茄子误差都是从齿坯过渡到周期的长周期误差。短周期误差、机床分度蜗轮的安装偏心(ew)和轴向移

5、动牙齿误差会使蜗轮(齿坯)旋转速度不均匀，在加工的齿轮(例如蜗杆为断头台，蜗轮为N齿时，蜗轮(齿坯)旋转中出现N次误差。滚刀偏心(ed)、轴向倾斜和轴向移动。牙齿误差会导致加工的齿轮径向和轴向都发生诸如滚刀短头、齿轮Z齿等误差，在齿毛坯1转处产生Z阶误差。滚刀本身的底座，齿形等制造误差。牙齿误差反映在加工的齿轮每个齿上，产生基本节距偏差和齿形误差。上述三个茄子误差在齿坯1转中反复多次，是短周期误差。根据槽、圆柱齿轮传动精度测量指标、齿轮精度要求，将齿轮误差分为运动精度误差、运动平滑误差、载荷分布均匀性误差和影响侧间距的误差。相应地提出准确度评价指标。运动准确度测量指标稳定的测量指标接触准确度测

6、量指标侧面间隙测量指标齿轮不正密度测量指标、运动准确度测量指标、切线综合误差(F I)齿距累积误差(Fp)和k齿距累积误差(Fpk)环直径搏动(Fr)径向综合误差(Fi)公法牙齿值按螺距弧长计算Fi是在齿轮截面网格情况下测量的齿轮旋转内部边误差的总振幅值。牙齿误差是几何偏心、运动偏心加工误差的综合反映，因此是评价齿轮传递运动准确性的最佳综合测量指标。但是切线合成误差在单面网格综合检查器(又称单网格)中测量，单网格结构复杂，价钱成本高，因此生产工厂很少使用。节距累积误差(Fp)和K节距累积误差(Fpk)，节距圆中两个同侧齿面之间的实际弧长和公称弧长差的最大绝对值是节距累积误差。K节距累积误差是K

7、节距之间实际弧长与公称弧长之间差异的最大绝对值，以限制节距累积误差集中在局部圆周上。K-2到小于Z2的整数指定Fpk。齿间隙累积误差反映了旋转内任意齿距离的最大变化，直接反映了齿轮角误差，是几何偏心和运动偏心的综合结果。因此，能够比较全面地反映齿轮传递运动正确性的综合评价项目。但是，由于只在俯仰圆上进行测量，所以切线综合误差不如反映的前面。在环形齿轮径向跳动(Fr)、齿轮旋转范围内，测量头在槽内的齿高度中间双面接触。基于齿轮轴的探针的最大波动量称为环形齿轮径向跳动。Fr主要反映了齿坯偏心引起的齿轮径向器官误差。可以使用齿环径向跳动检查器进行测量，探针可以用球形或锥形进行测量。径向综合误差(Fi

8、)，理想精密测量齿轮双面啮合时测量的齿轮旋转内双网状中心距离的最大变化量称为径向综合误差Fi。测量的齿轮齿轮廓具有半径误差和某些短周期误差(例如齿误差、基准偏差等)时，如果与测量双面啮合旋转，则中心距离在旋转过程中继续变化。因此，径向合成误差主要反映了几何偏心引起的半径误差和一些短周期误差。测试的齿轮双面网格综合测量中的啮合情况类似于切割它时的啮合情况，因此可以反映齿轮毛坯和工具安装曹征误差，用于测量的仪器比单个安装机简单多了，操作方便，测量效率高，因此应用于批量生产中很常见。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，但只能反映半径误差，测量条件与齿轮实际运

9、行条件不完全一致。)。共法线长度变化(Fw)，在测试的齿轮一周范围内，实际共法线长度的最大值和最小值之间的差值称为共法线长度变化，Fw=WmaxWmin。共线长度的变化表明齿轮廓沿基准圆的切线方向有误差，因此共线长度的变化可能反映滚动时运动偏心影响下的切线误差。共法线长度测量与齿轮基准轴无关，因此共法线长度的变化可以用共法线微米、共法线卡尺等进行测量。，槽，稳定性的测量指标，匹配切线综合误差(f I)匹配径向综合误差(fi)基准节距偏差(fpb)齿误差(ff)齿距离偏差(FPT)，匹配切线综合误差(f I)，匹配切线综合误差(f I)测量仪器与F I测量相同。如图所示，切线合成误差曲线的高频波

10、为f I。匹配径向综合误差(fi)、测试的齿轮和理想精密测量齿轮双面啮合时测量的齿轮匹配角内的最大变化量。Fi合成反映了刀具安装偏心和制造产生的基座和齿形误差，是综合项目。测量径向综合误差时可以得到。也就是说，记录曲线中测量高频波的最大振幅值。牙齿测量受左右齿面的共同影响，因此反映了重合切向综合误差，因此并不全面。牙齿方法不应用于高精度齿轮接受，但在双仪表中，作为简单的测量容易操作，适合大量生产情况。基准偏差(fpb)，基准偏差表示实际基准区段和标称基准区段之间的差异。一对齿轮正常啮合时，第一个齿还没有啮合时，第二个齿要啮合进去。如果两个齿轮基底节相同，牙齿网格过程将平滑进行，如果存在齿轮间距

11、偏差，牙齿网格过程将进行破坏，瞬时速度比发生变化，产生冲击和振动。基底节偏差可以用基床计和万能测量仪来测量。齿误差(ff)，齿误差是末端剖面、齿作业部分(齿顶部部分除外)接受实际齿形且距离最小的两个设计齿之间的垂直距离。设计齿形可以根据工作条件将理论渐开线修改为凸面或修剪齿形。齿形误差导致齿廓面啮合期间接触点偏离啮合线，引起瞬时传动比的变化，从而破坏传动的平滑度。节距偏差(FPT)、节距偏差表示节圆中实际齿距离和公称齿距离之间的差值。齿距离偏差FPT与基本节距偏差、齿形误差一样，在每个旋转和齿变化啮合期间会发生转角误差。齿距离偏差相对简单，因为可以在测量齿距离累积误差时获得。牙齿偏差主要是由机

12、床误差引起的。接触精度测量指标，齿轮工作时，两个齿面必须接触好，齿面上负载分布均匀。在齿高方向上，齿形误差影响两个齿侧的接触。在齿宽度方向上，齿向误差影响两个齿面之间的接触。齿向错误(f):在节距圆柱面上齿宽度的有效部分范围(结束倒角部分除外)内，接受实际齿线且距离最小的两条设计齿向线之间的终止距离是齿向错误。齿向线是齿面和分度圆柱面的交线。通常，直齿轮齿方向线是直线，倾斜齿轮齿方向线是螺旋。槽、侧间隙测量指标，在齿轮啮合时要有一定的侧间隙，必须增加箱的中心距离或减少齿。考虑到箱体加工和齿轮加工的特点，最好采用减小细齿厚度的方法获得齿侧间隙(即基本中心距离系统)。齿厚减少量可以通过调整刀具和毛

13、坯的半径位置来实现，误差影响侧间隙的大小。此外，几何偏心和运动偏心的齿厚不均匀，导致齿轮工作时齿隙不均匀。齿厚度偏差(ES)、一般线平均长度偏差(EWm)、齿厚度偏差(ES)、齿厚度偏差(ES)、齿厚度偏差是齿轮索引圆柱面中齿厚度的实际值与标称值之间的差值，以控制所需的侧间隙。对于“倾斜齿轮”，表示法向齿厚度。为了确保恒定齿侧间隙，齿厚度的上偏差(ESS)、下偏差(ESi)通常为负值。共法线平均长度偏差(EWm)、共法线平均长度偏差EW是指齿轮一周内共法线长度平均值和公称值之间的差值。也就是说，由于EWm=(W1 W2 Wn)/z W公称齿轮齿厚减少，公法线长度也相应减少，因此公法线平均长度偏

14、差可以用作反映横向间隙的指标。通常，通过测量跨越一定齿数的共线长度来检查齿厚偏差。槽，齿轮不正密度测量指标，齿轮不正切综合误差Fic:装配的齿轮对，在啮合旋转足够的转数内一个齿轮(另一个齿轮)的实际转角和公称转角之间的最大差值。齿轮对的齿切线合成错误fic:一对装配的齿轮，在具有足够啮合旋转的圈数内，一个齿轮与另一个齿轮齿距离的实际角和公称角之间差异的最大大小。齿轮对的接触斑点：安装的一对齿轮，在轻微制动下工作，然后分布在齿侧的接触抛光痕迹齿轮对的侧面间隙：齿轮对的侧面间隙分为圆周侧面间隙和垂直侧面间隙。凹槽、渐开线圆柱齿轮传动精度设计、确定齿轮精度级别齿轮错误检查组选择齿轮辅助间隙确定模式尺

15、寸、确定齿轮精度级别、齿轮和齿轮部分共有12个精度级别。显示为1，2，12。牙齿期间，级别1精度最高，级别12精度最低。齿轮和齿轮对的错误项目均规定了相应的公差或极限偏差，除接触斑点外，其馀项目公差代码均由相应的错误代码删除。项目将个别齿轮公差分为，公差群组。每个公差组中的公差项目、代码、使用的公差值符号、公差值计算公式和齿轮对的相关公差都列在表中。确定齿轮详细程度等级(继续)、齿轮详细程度等级应根据齿轮用途、使用要求、传输功率和圆周速度等技术要求而定，同时还要考虑锯齿形切工艺和经济性。三个齿轮公差组的细节级别可以分别使用同级或不同等级，但同一公差组内的项目级别必须是同级的。在齿轮对中，两个齿

16、轮相应公差组的精度是同级的，也允许其他级别。常规齿轮传动根据齿轮圆周速度确定第一公差组的精度级别。如果对传递运动的精度没有特殊要求，则第一公差组的精度通常比第一公差组低一级，如果传递的功率不是特别大，则第一公差组通常使用与第二公差组相同的精度级别。主页、齿轮错误检查组选择、根据表确定每个公差组的错误检查组时，必须综合考虑检查目的、齿轮精度级别、生产规模和现有测量仪器等因素。检查目的。齿轮检查是为了验收产品，在判断产品是否合格时，最好选择综合项目。如果测量的目的是用于工艺分析，那么在查找错误原因时，最好选择单个检查项目。细节级别。高精度齿轮用于重要场合，因此必须选择综合项目或更重要的单个检测项目

17、，以反映更全面的错误。对于级别6或更高的齿轮，公差组1必须在使用单个检查项目时检测ff。对于中等和低精度齿轮，可以使用Fr或Fw进行单个测试。选择齿轮错误检查组(继续)，加工工艺。公差组结合ff和FPT适用于磨削，ff反映四轮齿角误差，FPT反映机床索引误差。Ff和fpb的组合反映齿轮锯齿错误，fpb适用于反映齿角错误的滚子和齿插入。生产配置和检验设备。批量生产时，要在测试效率高的项目中选择。第一公差组(如汽车、拖拉机产业)常用Fi的Fw组合。Fi检查方便快捷，可以进行全面检查，Fw只需进行提取检查。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，)同时，要尽可能用同

18、一个仪器测量多个茄子误差。如果公差组检查Fp，则必须选择与FPT不同的项目组合，因为公差组具有相同的测量方法。槽，齿轮对的最小法向极限横向间隙j nmin，齿轮对的最小极限横向间隙必须根据齿轮运行时的温度和润滑条件确定，与齿轮精度级别无关。为了保证在高温下工作的电动齿轮，正常润滑，为了防止发热死亡，需要更大的侧面间隙。相反，正反转或读数机构的齿轮，需要小的侧面间隙以避免空白。因此，设计选定的最小法向极限横向间隙j nmin。J nmin必须等于为补偿温升变形而产生的最小侧面间隙j n1和确保齿轮工作面正常工作润滑所需的最小侧面间隙j N2之和。有两种茄子方法：j nmin=j n1 j N2，齿隙获取方法和齿厚极限偏差代码，获得齿隙。一种是基本齿厚系统，即固定齿厚的极限偏差。变更中心距离的预设偏差，以徐璐取得其他最小限