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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项目。,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。,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。,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。,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，测头与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变
3、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。,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。,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）,影响传动平稳性的误差,3.齿廓总偏差 （齿形误差ff）：齿
4、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,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,7,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。,基节偏差不可过大或过小，规定：fpb fpb fpb 。,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：,影响载荷分布均匀性的误
5、差,三、影响载荷分布均匀性的误差：（直齿1个）,（齿形误差：ff）,齿廓总偏差,影响载荷分布均匀性的误差,螺旋线形状偏差,螺旋线倾斜偏差,齿轮传动使用要求的评定指标（单个齿轮）,11.3 齿轮副误差及其评定指标,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，可参照年国标,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：,1.接触斑点：装配好的齿轮，在
6、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,11.4渐开线圆柱齿轮精度标准,一、齿轮精度等级：,GB/T10095.1-2001和GB/T10095.2-2001规定,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。,圆柱齿轮精度,二、齿轮检验项目的确定,GB/T10095.
7、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，推荐暂时采用年国标中的有关规定,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,3 fi” Fi”,4 fpt Fr （10-12级）,5 fi Fi（有协议要求时）,轮廓偏差：,1 fpt Fp Fb Fr,2 fpt FP Fb Fr FPK,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。,7 GB
8、/T 10095.1-2001,2、若齿轮的各检验项目精度等级不同，应分别标注。,6（ ）、7（ 、 ） GB/T 10095.1-2001,11.4.2 齿轮副侧隙,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Esns、Esni,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）,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11-5a,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
9、到式11-7。,Esns,Esni,Tsn,齿厚上偏差Esns,齿厚下偏差Esni,Tsn,Tsn的求法见式11-8,Esni=EsnsTsn,国家标准规定齿厚上、下偏差用代号表示（14种，P218）,齿轮副侧隙,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,齿坯精度,加工时是以齿坯的内孔、顶圆和端面作为基准的，齿坯公差及精度见P229表11-21。,基准面与安装面的形状公差,工作安装面的跳动公差,齿顶圆柱面的尺寸和跳动公差,例题,例1：P218,例2：P220,粗糙度查表 11-22,0,倒角C1,齿轮零件图参数表,