第十一章 圆柱齿轮传动公差及检测06XY.ppt

1、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或公差项目。,11.1 概 述,1、效率高； 2、结构紧凑；3、工作可靠、寿命长； 4、传动平稳。,一、齿轮传动的主要特点：,二、齿轮传递运动要求：（用途）,1. 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。,转角误差实际转角与公称转角之差。,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）。,3.载荷分布的均匀性：要求齿轮啮 合时，齿面接触良好。,齿轮传递运动要求,4.传动侧隙合理：,11

2、.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/T 10095.2-2001),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。（综合指标）,fi,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。（综合指标）,Fi是以分度圆弧长计算的，原理图见图11-5。,7,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,3. 径向跳动Fr （Fr）：齿轮一转范围内，测头于齿高中部双面接触

3、，测头相对于齿 轮轴线的最 大变动量。,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。,5.公法线长度变动量Fw：齿轮转一圈内，实际 公法线长度最大值与最小值之差。（新GB中取消）,影响运动准确性的误差,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：,二、影响传动平稳性的误差：（5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。（综合指标

4、）,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。,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）,3. 齿廓总偏差Fa（齿形误差ff）：齿轮端截面上，齿形工作部分内包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。,影响传动平稳性的误差,4.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。,影响传动平稳性的误差,基节偏差不可过大或过小，规定：fpb fpb fpb 。,5.单个齿距偏差fpt (齿距偏差fpt ） ：在分

5、度圆上，实际齿距与公称齿距之差。,影响传动平稳性的误差,7,齿距偏差可正可负，规定：fpt fpt fpt 。,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）,齿廓总偏差Fa,影响载荷分布均匀性的误差,包括齿向线的方向偏差和形状误差。（螺旋线倾斜偏差和螺旋线形状偏差）,11.3 齿轮副误差及其评定指标,1.轴线的平行度误差fx 、fy ：,2.齿轮副的中心距偏差fa：实际 中心距与公称中心距之差。,即：a-a= fa,规定：fa fa fa 。,平行度公差fx 、fy,齿轮副的安装误差,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

6、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：,1.接触斑点：装配好的齿轮副， 在轻微制动下，运转后齿面上 分布的接触擦亮痕迹。,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,3. 齿轮副的切向综合误差Fic ：,4. 齿轮副的一齿切向综合误差fic ：, Fic= Fi1+ Fi2,

7、 fic= fi1+ fi2,齿轮副精度指标,11.4渐开线圆柱齿轮精度标准,第I公差组,第II公差组,第III公差组,第I公差组的检验组（根据公差特性进行分类）：,一、齿轮精度等级：,二、齿轮公差组：,三、齿轮检验组：,注意：,齿轮检验组,检测时，先检验单项指标（原因？）；若单项不合格再检验综合指标。,1.Fi,2.Fp（Fpk）,3.Fi与Fw,4.Fr与Fw,5.Fr（1012级）,第I公差组检验组：,第II公差组的检验组：,1.fi ,5.fpt 与fpb （912级）,2.fi 与ff,4.ff与fpt,3.ff与fpb,6.fpt 或fpb （1012级）,第III公差组检验组：,

8、圆柱齿轮精度,检验指标根据齿轮的应用场合和精度等级的不同选择也不一样，参见 P 189 表11-2。,公差值的查阅参见 P 197199，查不到的公差值可通过表11-3计算得出。,注意匹配，第I公差组若选择Fi 、Fi 、 Fp ，则第II检验组应分别选择什么指标？,齿轮精度等级选择,标准规定，第I、II、III公差组的精度等级可以不同，但同一公差组内的公差项目或偏差等级必须相同。,选择方法（P190）：,首先选择第II公差组的精度等级（与圆周速度v有关），按照计算出的v值反查表11-4。,四、精度等级的选择：,一般情况下，第II公差组精度等级第III公差组的精度等级（原因？ff）。,第I公差

9、组的精度等级与齿轮的使用场合、性能等有关。,齿轮精度等级选择,如果齿轮转速高，尽管没有准确性的要求，第I公差组精度等级和第II、III公差组精度等级同级或高一级。,11.4.2 齿轮副侧隙,?,侧隙的作用 （3个）？,获得侧隙途径：,加大中心距。,中心距不变，减薄齿厚。,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Ess、Esi,计算齿厚最小减薄量：（P191）,1. 补偿温升热变形和正常润滑所需的最小侧隙量：,（P191 式11-3、11-4）,齿轮副侧隙,2. 补偿安装和制造误差引起的侧隙减薄量Jn：,P192 式11-5 、式11-5a,3. 有时需要考虑中心距偏差fa0时会使侧隙减小，最 后综合考虑各个因素得到式11-7。,Ess,Esi,Ts,齿厚上偏差Ess,齿厚下偏差Esi,Ts,Ts的求法见式11-8,Esi=EssTs,国家标准规定齿厚上、下偏差用代号表示（14种，P193）,齿轮副侧隙,?,根据齿厚的计算值如何反查代号呢？（表11-17）,例如 或-3， 或-18，齿厚的上、下偏差代 号分别是多少？为什么？,例如 ，检测时用两个组合的游标卡尺一个卡分度圆上（测齿厚），另一个卡在顶圆上（测齿高）。,但是在实际应用中，测的是公