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1、第八章渐开线圆柱齿轮互换性第八章渐开线圆柱齿轮互换性齿轮工程图齿轮工程图一、一、齿轮传动的使用要求与误差齿轮传动的使用要求与误差圆柱齿轮精度及互换性圆柱齿轮精度及互换性二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 三、齿轮副的评定指标三、齿轮副的评定指标四四、渐开线圆柱齿轮精度设计渐开线圆柱齿轮精度设计一一.齿轮传动的使用要求与误差齿轮传动的使用要求与误差1.对齿轮传动的使用要求对齿轮传动的使用要求2.不同用途、不同工作条件的齿轮副的使用要求不同用途、不同工作条件的齿轮副的使用要求3.齿轮加工误差及原因齿轮加工误差及原因1.对齿轮传动的使用要求：对齿轮传动的使用要求：（1 1）传递运动
2、的准确性：）传递运动的准确性：）传递运动的准确性：）传递运动的准确性：要求齿轮在一转的范围内，要求齿轮在一转的范围内，要求齿轮在一转的范围内，要求齿轮在一转的范围内，maxmax maxmax（角度误差）（角度误差）（角度误差）（角度误差），即控，即控，即控，即控制齿轮一转内速比的变动量。制齿轮一转内速比的变动量。制齿轮一转内速比的变动量。制齿轮一转内速比的变动量。（2 2）传动的平稳性）传动的平稳性）传动的平稳性）传动的平稳性 要求齿轮在局部（一齿）转角范围内，要求齿轮在局部（一齿）转角范围内，要求齿轮在局部（一齿）转角范围内，要求齿轮在局部（一齿）转角范围内，maxmax maxmax （
3、角度误差）（角度误差）（角度误差）（角度误差），即控制齿轮瞬时传动比的变动量。，即控制齿轮瞬时传动比的变动量。，即控制齿轮瞬时传动比的变动量。，即控制齿轮瞬时传动比的变动量。（3 3）载荷分布的均匀性）载荷分布的均匀性）载荷分布的均匀性）载荷分布的均匀性 要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免引起应力集中，引起早期点蚀、折断而降低使用寿命。引起应力集中，引起早期点蚀、折断而降低使用寿命。引起应力集中，引起早期点蚀、折断而降低使用寿命。
4、引起应力集中，引起早期点蚀、折断而降低使用寿命。齿齿齿齿轮轮轮轮的的的的精精精精度度度度要要要要求求求求1.对齿轮传动的使用要求：对齿轮传动的使用要求：（4 4）传动侧隙（齿轮副侧隙或齿侧间隙）传动侧隙（齿轮副侧隙或齿侧间隙）传动侧隙（齿轮副侧隙或齿侧间隙）传动侧隙（齿轮副侧隙或齿侧间隙）在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙，用以贮在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙，用以贮在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙，用以贮在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙，用以贮存润滑油，补偿齿轮的制造误差、装配误差及受热和受力后存润滑油，补偿齿轮的制造误差、装配误差及受热和受力
5、后存润滑油，补偿齿轮的制造误差、装配误差及受热和受力后存润滑油，补偿齿轮的制造误差、装配误差及受热和受力后的变形误差。的变形误差。的变形误差。的变形误差。独立于精度的另一类问题独立于精度的另一类问题独立于精度的另一类问题独立于精度的另一类问题分度或读数机构中的齿轮副分度或读数机构中的齿轮副分度或读数机构中的齿轮副分度或读数机构中的齿轮副：2.不同用途、工作条件的齿轮副的使用要求不同用途、工作条件的齿轮副的使用要求机床和汽车变速箱机床和汽车变速箱机床和汽车变速箱机床和汽车变速箱：以传动的平稳性、减小噪音为主。以传动的平稳性、减小噪音为主。以传动的平稳性、减小噪音为主。以传动的平稳性、减小噪音为主
6、。重型机械上的传递动力的低速重载齿轮：重型机械上的传递动力的低速重载齿轮：重型机械上的传递动力的低速重载齿轮：重型机械上的传递动力的低速重载齿轮：如轧钢机、起重机如轧钢机、起重机如轧钢机、起重机如轧钢机、起重机 以齿面承载均匀性为主，以齿面承载均匀性为主，以齿面承载均匀性为主，以齿面承载均匀性为主，齿侧间隙也应足够大，传递运动的准确性要求齿侧间隙也应足够大，传递运动的准确性要求齿侧间隙也应足够大，传递运动的准确性要求齿侧间隙也应足够大，传递运动的准确性要求不高不高不高不高高速重载齿轮：高速重载齿轮：高速重载齿轮：高速重载齿轮：三方面要求均高。三方面要求均高。三方面要求均高。三方面要求均高。由于
7、受力、受热变形大，侧隙应大由于受力、受热变形大，侧隙应大由于受力、受热变形大，侧隙应大由于受力、受热变形大，侧隙应大些。些。些。些。模数小，转速低，模数小，转速低，模数小，转速低，模数小，转速低，主要要求传递运动的准确性主要要求传递运动的准确性主要要求传递运动的准确性主要要求传递运动的准确性，对传动平稳性也有一，对传动平稳性也有一，对传动平稳性也有一，对传动平稳性也有一定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些，以减少回程当需要正反
8、转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些，以减少回程当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些，以减少回程当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些，以减少回程误差。误差。误差。误差。3.齿轮加工误差及原因齿轮加工误差及原因影响上述四项要求的误差，主要包括影响上述四项要求的误差，主要包括影响上述四项要求的误差，主要包括影响上述四项要求的误差，主要包括齿轮副的安装齿轮副的安装齿轮副的安装齿轮副的安装误差和齿轮的加工误差。误差和齿轮的加工误差。误差和齿轮的加工误差。误差和齿轮的加工误差。齿轮副的安装误差来源于箱体、轴、轴承等零部件齿轮副的安装误差来源于箱体、轴、轴承等零部件齿轮副的安装误差来源
9、于箱体、轴、轴承等零部件齿轮副的安装误差来源于箱体、轴、轴承等零部件的制造和装配误差。的制造和装配误差。的制造和装配误差。的制造和装配误差。齿轮的加工误差齿轮的加工误差齿轮的加工误差齿轮的加工误差来源于机床、刀具、夹具误差和齿来源于机床、刀具、夹具误差和齿来源于机床、刀具、夹具误差和齿来源于机床、刀具、夹具误差和齿坯的制造、定位等误差。坯的制造、定位等误差。坯的制造、定位等误差。坯的制造、定位等误差。齿轮的加工误差分类齿轮的加工误差分类齿轮的加工误差分类齿轮的加工误差分类按误差相对于齿轮的方向：按误差相对于齿轮的方向：按误差相对于齿轮的方向：按误差相对于齿轮的方向：径向误差、切向误差、轴向误差
10、。径向误差、切向误差、轴向误差。径向误差、切向误差、轴向误差。径向误差、切向误差、轴向误差。按周期（即误差在齿轮一转中出现的频率）分：按周期（即误差在齿轮一转中出现的频率）分：按周期（即误差在齿轮一转中出现的频率）分：按周期（即误差在齿轮一转中出现的频率）分：长周期误差（低频误差）长周期误差（低频误差）长周期误差（低频误差）长周期误差（低频误差）：以齿轮一转为周期的误差以齿轮一转为周期的误差以齿轮一转为周期的误差以齿轮一转为周期的误差 短周期误差（高频误差）短周期误差（高频误差）短周期误差（高频误差）短周期误差（高频误差）：以齿轮一齿为周期的误差以齿轮一齿为周期的误差以齿轮一齿为周期的误差以齿
11、轮一齿为周期的误差3.产生齿轮加工误差及原因产生齿轮加工误差及原因（1）几何偏心：）几何偏心：e几几主要是由于齿坯孔中心与工主要是由于齿坯孔中心与工作台的回转中心不重合引起作台的回转中心不重合引起的。的。产生：径向、长周期误差产生：径向、长周期误差3.3.产生齿轮加工误差的原因产生齿轮加工误差的原因（2）运动偏心）运动偏心e运运由于机床分度蜗轮加工误由于机床分度蜗轮加工误差和安装偏心等因素引起差和安装偏心等因素引起的。的。（3）机床传动链的高频误差）机床传动链的高频误差（4 4）滚刀的加工误差和安装误差）滚刀的加工误差和安装误差）滚刀的加工误差和安装误差）滚刀的加工误差和安装误差产生：短周期误
12、差产生：短周期误差产生：短周期误差产生：短周期误差产生：切向、长周期误差产生：切向、长周期误差二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 GB/T 10095.1GB/T 10095.120012001轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值GB/T 10095.2GB/T 10095.220012001径向综合偏差和径向跳动的定义和允径向综合偏差和径向跳动的定义和允径向综合偏差和径向跳动的定义和允径向综合偏差和径向跳动的定义和允许值许值许值许值GB/Z 18620.1GB/Z 18620.14 4200
13、22002圆柱齿轮检验实施规范圆柱齿轮检验实施规范圆柱齿轮检验实施规范圆柱齿轮检验实施规范 给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的实施规范。实施规范。实施规范。实施规范。（一）（一）影响传递运动准确性的误差及测量影响传递运动准确性的误差及测量 二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量（二）（二）影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量（三）（三）影响载荷分布均匀性的误差及测量影响载荷分布均匀性的误差及测量 （四）（四）
14、影响齿轮副侧隙的偏差及测量影响齿轮副侧隙的偏差及测量（一）一）影响传递运动准确性的误差及测量影响传递运动准确性的误差及测量 影影影影响响响响传传传传递递递递运运运运动动动动准准准准确确确确性性性性的的的的误误误误差差差差主主主主要要要要是是是是几几几几何何何何偏偏偏偏心心心心和和和和运动偏心造成的长周期误差运动偏心造成的长周期误差运动偏心造成的长周期误差运动偏心造成的长周期误差 二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量 3.切向切向综合误差（综合误差（F i）1.齿距累积偏差齿距累积偏差Fpk、总偏差、总偏差Fp2.径向跳动径向跳
15、动Fr4.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi5.公法线长度变动量公法线长度变动量Fwv（1）单个齿距偏差）单个齿距偏差fpt是指是指在在分度圆上分度圆上，实际齿距与公称，实际齿距与公称齿距之差齿距之差。vfpt是各种齿距误差的基本单元，是各种齿距误差的基本单元，它不仅能直接表示每齿的转角它不仅能直接表示每齿的转角误差，也是反映综合误差的主误差，也是反映综合误差的主要因素。要因素。vvf fptpt 主要反映机床传动链的短周主要反映机床传动链的短周主要反映机床传动链的短周主要反映机床传动链的短周期误差或加工中的分度误差。期误差或加工中的分度误差。期误差或加工中的分度误差。期误差或加工中的分度误差。
16、1.齿距累积偏差齿距累积偏差Fpk、总偏差、总偏差Fp（P185）（2 2）k k个齿距累积偏差个齿距累积偏差F Fpkpk 与齿距累积总偏差与齿距累积总偏差F Fp p F Fpkpk 是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，任意轴线同心的圆上，任意k k个齿距的实际弧长与理论弧长之个齿距的实际弧长与理论弧长之差的代数差。差的代数差。通常，通常，F Fpkpk 取取k=zk=z/8/8就足够了。就足够了。图图8-58-5齿距偏差与齿距累积偏差齿距偏差与齿距累积偏差齿距累积误差测量齿距累积误差测量 可用万能测齿仪或齿距仪进行测量可用万
17、能测齿仪或齿距仪进行测量图图 万能测齿仪测齿距简图万能测齿仪测齿距简图2.2.齿圈径向跳动（齿圈径向跳动（FrFr）（P191）v齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。最大变动量。p此外，不但加工时会产生几何偏此外，不但加工时会产生几何偏心，安装时也会产生几何偏心。心，安装时也会产生几何偏心。齿坯端面跳动引起附加偏心。齿坯端面跳动引起附加偏心。ppFrFr主要是由几何偏心引起的，是长周期主要是由几何偏心引起的，是长周期主要是由几何偏心引起的，是长周期主要是由几何偏心引起的，是长周期径向
18、误差，因此径向误差，因此径向误差，因此径向误差，因此FrFr评定齿轮运动精度的评定齿轮运动精度的评定齿轮运动精度的评定齿轮运动精度的径向单项指标。径向单项指标。径向单项指标。径向单项指标。3.切向切向综合误差（综合误差（F i）（P188）（1）切向综合总偏差）切向综合总偏差F i是指被测是指被测齿轮与理想精度的测量齿轮单面啮齿轮与理想精度的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，实际转合时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。角与公称转角之差的总幅度值。F i由单面啮合综合检查仪（简称由单面啮合综合检查仪（简称单啮仪）进行测量单啮仪）进行测量由于是在单面啮合的状态下测量得由于是
19、在单面啮合的状态下测量得的转角误差，测量状态比较接近齿的转角误差，测量状态比较接近齿轮的实际工作状态，因此，轮的实际工作状态，因此，F i是是评定齿轮运动准确性较为理想的指评定齿轮运动准确性较为理想的指标。标。F i是是e几几、e运运及各项误差因素及各项误差因素综合影响的结果。综合影响的结果。4.切向切向综合误差（综合误差（F i）（2）一齿切向综合偏差）一齿切向综合偏差在一个齿距内的切向综合偏差，它在一个齿距内的切向综合偏差，它反映齿轮工作时引起振动、冲击和反映齿轮工作时引起振动、冲击和噪声等的高频运动误差的大小，它噪声等的高频运动误差的大小，它直接和齿轮的工作性能相联系，是直接和齿轮的工作
20、性能相联系，是齿轮的齿廓、齿距等各项误差综合齿轮的齿廓、齿距等各项误差综合结果的反映。结果的反映。4.4.径向综合总偏差径向综合总偏差FiFi（P189）（1 1）径向综合总偏差）径向综合总偏差 FiFi是指在径向（双面）综合检是指在径向（双面）综合检验时，产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触，并转过验时，产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触，并转过一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。图图8-11 用双啮仪测径向综合偏差用双啮仪测径向综合偏差 齿轮双面啮合综合检查仪齿轮双面啮合综合检查仪4.4.径向综合总偏差（径向综合总偏差（F Fi i）（2）一一
21、齿齿径径向向综综合合偏偏差差 是是当当产产品品齿齿轮轮啮啮合合一一整整圈圈时时，对对应应一一个个齿齿距距（3600/z）的的径径向向综综合合偏偏差差值值。产产品品齿齿轮轮所所有有轮齿的的最大值不应超过规定的允许值。轮齿的的最大值不应超过规定的允许值。F Fi i主要反映径向误差，且能反映短周期的误差，所主要反映径向误差，且能反映短周期的误差，所主要反映径向误差，且能反映短周期的误差，所主要反映径向误差，且能反映短周期的误差，所以常用以常用以常用以常用FiFi作为作为作为作为齿轮齿轮齿轮齿轮运动准确性的检验指标。运动准确性的检验指标。运动准确性的检验指标。运动准确性的检验指标。5.5.公法线长度
22、变动量公法线长度变动量F Fw w FwFw是指在齿轮转一周范围内，实际公法线长度最大值是指在齿轮转一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差与最小值之差图图 公法线长度变动量及测量公法线长度变动量及测量公法线千分尺实物公法线千分尺实物 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量 影响传递运动平稳性的误差主要是由刀具误差和机床影响传递运动平稳性的误差主要是由刀具误差和机床影响传递运动平稳性的误差主要是由刀具误差和机床影响传递运动平稳性的误差主要是由刀具误差和机床传动链误差造成的短周期误差传动链误差造成的短周期误差传动链误差造
23、成的短周期误差传动链误差造成的短周期误差 。（2 2）一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差fifi（3 3）一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fifi（4 4）齿廓偏差齿廓偏差（1 1）单个齿距偏差单个齿距偏差fptfpt 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量齿廓偏差齿廓偏差齿廓偏差齿廓偏差 齿廓偏差是指实际齿廓偏离设计齿廓的量值，齿廓偏差是指实际齿廓偏离设计齿廓的量值，齿廓偏差是指实际齿廓偏离设计齿廓的量值，齿廓偏差是指实际齿廓偏离设计齿廓的量值，其在端其在端其在端其在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。平面内且垂直于渐开
24、线齿廓的方向计值。平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量 （4 4 4 4）齿廓偏差）齿廓偏差）齿廓偏差）齿廓偏差 （P186P186）1 1 1 1）齿廓总偏差）齿廓总偏差）齿廓总偏差）齿廓总偏差F FF F 是指在计值范围内，是指在计值范围内，是指在计值范围内，是指在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设包容实际齿廓迹线的两条设包容实际齿廓迹线的两条设包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离。计齿廓迹线间的距离。计齿廓迹线间的距离。计齿廓迹线间的距
25、离。二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量（4）齿廓偏差齿廓偏差 2 2 2 2）齿廓形状偏差齿廓形状偏差齿廓形状偏差齿廓形状偏差f ff f 在在在在计计计计值值值值范范范范围围围围内内内内，包包包包容容容容实实实实际际际际齿齿齿齿廓廓廓廓迹迹迹迹线线线线的的的的两两两两条条条条与与与与平平平平均均均均齿齿齿齿廓廓廓廓迹迹迹迹线线线线完完完完全全全全相相相相同同同同的的的的曲曲曲曲线线线线间间间间的的的的距距距距离离离离，且且且且两两两两条条条条曲曲曲曲线线线线与与与与平平平平均均均均齿齿齿齿廓迹线的距离为常数。廓迹线的
26、距离为常数。廓迹线的距离为常数。廓迹线的距离为常数。二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量（4）齿廓偏差）齿廓偏差3 3 3 3）齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差f fHH在在在在计计计计值值值值范范范范围围围围内内内内，两两两两端端端端与与与与平平平平均均均均齿齿齿齿廓廓廓廓迹迹迹迹线线线线相相相相交交交交的的的的两两两两条条条条设设设设计齿廓迹线间的距离计齿廓迹线间的距离计齿廓迹线间的距离计齿廓迹线间的距离 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳
27、性的误差及测量 齿齿齿齿廓廓廓廓偏偏偏偏差差差差主主主主要要要要是是是是由由由由刀刀刀刀具具具具的的的的齿齿齿齿形形形形误误误误差差差差、安安安安装装装装误误误误差差差差以以以以及及及及机床分度链误差造成的。机床分度链误差造成的。机床分度链误差造成的。机床分度链误差造成的。存存存存在在在在齿齿齿齿廓廓廓廓偏偏偏偏差差差差的的的的齿齿齿齿轮轮轮轮啮啮啮啮合合合合时时时时，齿齿齿齿廓廓廓廓的的的的接接接接触触触触点点点点会会会会偏偏偏偏离离离离啮啮啮啮合合合合线线线线，引引引引起起起起瞬瞬瞬瞬时时时时传传传传动动动动比比比比的的的的变变变变化化化化，从从从从而而而而破坏了传动平稳性。破坏了传动平稳
28、性。破坏了传动平稳性。破坏了传动平稳性。（4）齿廓偏差）齿廓偏差二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 2.影响传动平稳性的误差及测量影响传动平稳性的误差及测量 齿廓偏差齿廓偏差齿廓偏差齿廓偏差 一一一一般般般般情情情情况况况况被被被被测测测测齿齿齿齿轮轮轮轮只只只只需需需需检检检检测测测测齿齿齿齿廓廓廓廓总总总总偏偏偏偏差差差差F F 即即即即可可可可。F F 通通通通常常常常用用用用万万万万能能能能渐渐渐渐开开开开线线线线检检检检查查查查仪仪仪仪或或或或单单单单圆圆圆圆盘盘盘盘渐开线检查仪进行测量。渐开线检查仪进行测量。渐开线检查仪进行测量。渐开线检查仪进行测量。二、二、齿轮
29、的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 3.影响载荷分布均匀性的误差及测量影响载荷分布均匀性的误差及测量 螺旋线偏差螺旋线偏差螺旋线偏差螺旋线偏差是指在端面基圆切线方向上，实际螺旋线是指在端面基圆切线方向上，实际螺旋线是指在端面基圆切线方向上，实际螺旋线是指在端面基圆切线方向上，实际螺旋线相对于设计螺旋线的偏离量。相对于设计螺旋线的偏离量。相对于设计螺旋线的偏离量。相对于设计螺旋线的偏离量。由由由由于于于于齿齿齿齿轮轮轮轮的的的的制制制制造造造造和和和和安安安安装装装装误误误误差差差差，一一一一对对对对齿齿齿齿轮轮轮轮在在在在啮啮啮啮合合合合过过过过程程程程中中中中沿沿沿沿齿齿齿齿长长长长方
30、方方方向向向向和和和和齿齿齿齿高高高高方方方方向向向向都都都都不不不不是是是是全全全全齿齿齿齿接接接接触触触触，实实实实际际际际接接接接触触触触线线线线只只只只是理论接触线的一部分，影响了载荷分布的均匀性。是理论接触线的一部分，影响了载荷分布的均匀性。是理论接触线的一部分，影响了载荷分布的均匀性。是理论接触线的一部分，影响了载荷分布的均匀性。国标规定用国标规定用国标规定用国标规定用螺旋线偏差螺旋线偏差螺旋线偏差螺旋线偏差来评定载荷分布均匀性。来评定载荷分布均匀性。来评定载荷分布均匀性。来评定载荷分布均匀性。二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 3.影响载荷分布均匀性的误差及测量
31、影响载荷分布均匀性的误差及测量（1 1）螺旋线总偏差螺旋线总偏差螺旋线总偏差螺旋线总偏差F F 在在在在计计计计值值值值范范范范围围围围内内内内，包包包包容容容容实实实实际际际际螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线迹迹迹迹线线线线的的的的两两两两条条条条设设设设计计计计螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线迹迹迹迹线线线线的的的的距距距距离离离离。一一一一般般般般情情情情况况况况被被被被测测测测齿齿齿齿轮轮轮轮只只只只需需需需检检检检测测测测螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线总总总总偏偏偏偏差差差差F F F F即即即即可可可可 -基准面基准面基准面基准面 -非基准面非基准面非基准面非基准面 b b-齿宽或两端倒角之间的距离齿宽
32、或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离 L L-螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 3.影响载荷分布均匀性的误差及测量影响载荷分布均匀性的误差及测量（2 2 2 2）螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差f fff 在在在在计计计计值值值值范范范范围围围围内内内内，包包包包容容容容实实实实际际际际螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线迹迹迹迹线线线线的的的的两两两两条条条条与与与与平平平平均均均均螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线迹迹迹迹线线线线完完完完全全全全相相相相同同同同的的的的曲曲曲曲线
33、线线线间间间间的的的的距距距距离离离离，且且且且两两两两条条条条曲曲曲曲线线线线与与与与平均螺旋线迹线的距离为常数平均螺旋线迹线的距离为常数平均螺旋线迹线的距离为常数平均螺旋线迹线的距离为常数 -基准面基准面基准面基准面 -非基准面非基准面非基准面非基准面 b b-齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离 L L-螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 3.影响载荷分布均匀性的误差及测量影响载荷分布均匀性的误差及测量（3 3 3 3）螺旋线倾斜偏差螺旋线倾斜偏差螺旋线
34、倾斜偏差螺旋线倾斜偏差f fHH 在在在在计计计计值值值值范范范范围围围围内内内内，两两两两端端端端与与与与平平平平均均均均螺螺螺螺旋旋旋旋线线线线迹迹迹迹线线线线相相相相交交交交的的的的设设设设计计计计螺螺螺螺旋旋旋旋线迹线间的距离线迹线间的距离线迹线间的距离线迹线间的距离 。-基准面基准面基准面基准面 -非基准面非基准面非基准面非基准面 b b-齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离齿宽或两端倒角之间的距离 L L-螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围螺旋线计值范围 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测量 4.影响齿轮副侧隙的偏差及测量
35、影响齿轮副侧隙的偏差及测量 为了保证齿轮副的齿侧间隙，就必须控制轮齿的齿厚，为了保证齿轮副的齿侧间隙，就必须控制轮齿的齿厚，为了保证齿轮副的齿侧间隙，就必须控制轮齿的齿厚，为了保证齿轮副的齿侧间隙，就必须控制轮齿的齿厚，齿轮轮齿的减薄量可由齿厚偏差和公法线长度偏差来控制。齿轮轮齿的减薄量可由齿厚偏差和公法线长度偏差来控制。齿轮轮齿的减薄量可由齿厚偏差和公法线长度偏差来控制。齿轮轮齿的减薄量可由齿厚偏差和公法线长度偏差来控制。4.影响齿轮副侧隙的偏差及测量影响齿轮副侧隙的偏差及测量1、侧隙的定义、侧隙的定义侧隙是两个相配齿轮的工作侧隙是两个相配齿轮的工作侧隙是两个相配齿轮的工作侧隙是两个相配齿轮
36、的工作齿面接触时，在两个非工作齿面接触时，在两个非工作齿面接触时，在两个非工作齿面接触时，在两个非工作齿面间形成的间隙，它是节齿面间形成的间隙，它是节齿面间形成的间隙，它是节齿面间形成的间隙，它是节圆上齿槽宽度超过相啮合的圆上齿槽宽度超过相啮合的圆上齿槽宽度超过相啮合的圆上齿槽宽度超过相啮合的轮齿齿厚的量。轮齿齿厚的量。轮齿齿厚的量。轮齿齿厚的量。4.影响齿轮副侧隙的偏影响齿轮副侧隙的偏差及测量差及测量1、侧隙的定义、侧隙的定义侧隙的大小与齿轮的精度无关，侧隙的大小与齿轮的精度无关，它只取决于齿轮的工作条件及要它只取决于齿轮的工作条件及要求。求。如：如：a、高温、高速、重载条件下工作的齿轮，其
37、侧隙应留得大一高温、高速、重载条件下工作的齿轮，其侧隙应留得大一些，些，以补偿热膨胀的影响；以补偿热膨胀的影响；b、仪表、读数机构中所用的齿轮，侧隙应留得小一些，仪表、读数机构中所用的齿轮，侧隙应留得小一些，主要主要是避免回程误差；是避免回程误差；c、反转且速度不高的机构中，侧隙也应小一些。反转且速度不高的机构中，侧隙也应小一些。具体设计时，应具体设计时，应首先首先根据工作条件及使用要求根据工作条件及使用要求确定最小的保确定最小的保证侧隙证侧隙jnmin2.2.侧隙的计算侧隙的计算j nmin j n1+j n2（1）j n1：补偿温升引起的热变形所需的最小侧隙量：补偿温升引起的热变形所需的最
38、小侧隙量 j n1 (a1t1+a2t2)2sin(an)（2）j n2：保证正常润滑所需的最小侧隙：保证正常润滑所需的最小侧隙 对于油池润滑：对于油池润滑：j n2（510）mn(m)对于喷油润滑，按齿轮圆周选速度：对于喷油润滑，按齿轮圆周选速度：V10m/s jn2=10mn(m)10V25m/s jn2=20mn(m)25V60m/s jn2=30mn(m)V60m/s jn2=（3050)mn(m)传动中心距传动中心距齿体和箱体材料的膨系数齿体和箱体材料的膨系数齿轮和箱体工作温度与标准温度之差齿轮和箱体工作温度与标准温度之差法向啮合角法向啮合角3.3.侧隙的评定指标侧隙的评定指标（侧隙
39、的保证）（侧隙的保证）侧隙的获得途径：侧隙的获得途径：v在齿厚一定的条件下，改变传动中心距在齿厚一定的条件下，改变传动中心距av在中心距一定的条件下，改变齿厚在中心距一定的条件下，改变齿厚SGB10095-88规定：规定：采用基中心距制，采用基中心距制，即固定中心距的极限偏差，即固定中心距的极限偏差，改变齿厚偏差的大小获得不同的侧隙量改变齿厚偏差的大小获得不同的侧隙量jnmin。（1 1）齿厚偏差）齿厚偏差EsEsa）定义：）定义：Es是是指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。值之差。齿厚极限偏差齿厚极限偏差(Ess,Esi)控制齿厚偏差。控制齿厚偏差。GB规
40、定了规定了14种齿厚极限偏差的数值，其代种齿厚极限偏差的数值，其代号为：号为：CS。b）偏差代号）偏差代号3、侧隙的评定指标侧隙的评定指标齿厚偏差齿厚偏差Es每一种代号代表的齿厚极限偏每一种代号代表的齿厚极限偏差的数值均以齿距极限偏差差的数值均以齿距极限偏差（fpt）的倍数表示。的倍数表示。如：如：齿厚上偏差代号为齿厚上偏差代号为F，其值为：其值为：ESS4fpt；齿厚齿厚下偏差下偏差代号为代号为L,其值为：其值为：ESi16fpt。齿厚公差为：齿厚公差为：TS 12 fpt。b）偏差代号）偏差代号4.齿厚的测量齿厚的测量由于弧齿厚比较困难，通常都是测量弦齿厚，并计算弦齿厚偏由于弧齿厚比较困难
41、，通常都是测量弦齿厚，并计算弦齿厚偏差以代替分度圆弧齿厚偏差。差以代替分度圆弧齿厚偏差。测量齿厚时，多以齿顶圆作为测量测量齿厚时，多以齿顶圆作为测量基准，基准，因此，齿顶圆直径偏差对其因此，齿顶圆直径偏差对其基准轴线的径向圆跳动均会给测量基准轴线的径向圆跳动均会给测量结果带来较大的影响。结果带来较大的影响。故控制齿厚偏差来保证侧隙故控制齿厚偏差来保证侧隙只适只适宜于精度较低或模数较大的齿轮。宜于精度较低或模数较大的齿轮。5.公法线平均长度偏差公法线平均长度偏差Ews对于中、小模数齿轮，在成批生产中，可用对于中、小模数齿轮，在成批生产中，可用公法线长度偏差代替公法线长度偏差代替齿厚偏差评定侧隙。
42、齿厚偏差评定侧隙。由于运动偏心的影响，齿轮各公法线长度不相等，为排除其影响，由于运动偏心的影响，齿轮各公法线长度不相等，为排除其影响，故取公法线长度平均值的偏差评定侧隙。故取公法线长度平均值的偏差评定侧隙。公法线长度公法线长度W的公称值：的公称值：K是跨齿数，是跨齿数，k=z/9+0.5，并圆整。，并圆整。Inva是渐开线函数，是渐开线函数，inv20=0.014904测量公法线长度不以齿顶圆作基准，测量公法线长度不以齿顶圆作基准，其测量结果不受齿顶圆直径偏差和径其测量结果不受齿顶圆直径偏差和径向跳动的影响，故测量精度较高。向跳动的影响，故测量精度较高。三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标
43、齿轮副的安装误差也会影响齿轮副的啮合精度，也必齿轮副的安装误差也会影响齿轮副的啮合精度，也必齿轮副的安装误差也会影响齿轮副的啮合精度，也必齿轮副的安装误差也会影响齿轮副的啮合精度，也必须加以限制。须加以限制。须加以限制。须加以限制。评定齿轮副的精度指标有评定齿轮副的精度指标有评定齿轮副的精度指标有评定齿轮副的精度指标有接触斑点接触斑点接触斑点接触斑点、轴线平行度误差轴线平行度误差轴线平行度误差轴线平行度误差和中心距偏差和中心距偏差和中心距偏差和中心距偏差。三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标1.1.1.1.接触斑点接触斑点接触斑点接触斑点接触斑点是指安装好的齿轮副在轻微制动下，运转后接触斑
44、点是指安装好的齿轮副在轻微制动下，运转后接触斑点是指安装好的齿轮副在轻微制动下，运转后接触斑点是指安装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。齿面上分布的接触擦亮痕迹。齿面上分布的接触擦亮痕迹。齿面上分布的接触擦亮痕迹。接触痕迹的大小由齿高方向和齿长方向的百分数表示。接触痕迹的大小由齿高方向和齿长方向的百分数表示。接触痕迹的大小由齿高方向和齿长方向的百分数表示。接触痕迹的大小由齿高方向和齿长方向的百分数表示。齿长方向齿长方向齿长方向齿长方向 齿高方向齿高方向齿高方向齿高方向 三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标2.2.2.2.轴线平行度偏差轴线平行度偏差轴线平行度偏差轴线平
45、行度偏差 齿轮副的轴线平行度偏差分为轴线平面内的平行度偏齿轮副的轴线平行度偏差分为轴线平面内的平行度偏齿轮副的轴线平行度偏差分为轴线平面内的平行度偏齿轮副的轴线平行度偏差分为轴线平面内的平行度偏差差差差f f和垂直平面内的平行度偏差和垂直平面内的平行度偏差和垂直平面内的平行度偏差和垂直平面内的平行度偏差f f，会影响到齿轮副的会影响到齿轮副的会影响到齿轮副的会影响到齿轮副的接触精度和齿侧间隙。接触精度和齿侧间隙。接触精度和齿侧间隙。接触精度和齿侧间隙。三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标3.3.中心距偏差中心距偏差 中心距偏差是指实际中心距与理论中心距的差中心距偏差是指实际中心距与理论中心
46、距的差中心距偏差是指实际中心距与理论中心距的差中心距偏差是指实际中心距与理论中心距的差值。齿轮副存在中心距偏差时，会影响齿轮副的侧值。齿轮副存在中心距偏差时，会影响齿轮副的侧值。齿轮副存在中心距偏差时，会影响齿轮副的侧值。齿轮副存在中心距偏差时，会影响齿轮副的侧隙。隙。隙。隙。四四、渐开线圆柱齿轮精度设计、渐开线圆柱齿轮精度设计1.精度等级及其选择精度等级及其选择2.齿坯精度齿坯精度 3.图样标注图样标注 1.1.精度等级及其选择精度等级及其选择 标准对单个齿轮规定了标准对单个齿轮规定了1313个精度等级，分别用阿拉个精度等级，分别用阿拉伯数字伯数字0 0、1 1、2 2、3 3、1212表示
47、。表示。0 0级级精度最高，依次降低，精度最高，依次降低，1212级精度最低。级精度最低。5 5级级精度为基本等级，是计算其他等级偏差允许值精度为基本等级，是计算其他等级偏差允许值的基础。的基础。0-20-2级目前加工工艺尚未达到标准要求，是为将来级目前加工工艺尚未达到标准要求，是为将来发展而规定的特别精密的齿轮发展而规定的特别精密的齿轮 3-53-5级为高精度齿轮级为高精度齿轮;6-86-8级为中等精度齿轮级为中等精度齿轮 9-129-12级为低精度（粗糙）齿轮。级为低精度（粗糙）齿轮。表表表表8 8-1111 部分部分部分部分产产产产品或机构品或机构品或机构品或机构应应应应用用用用齿轮齿轮
48、齿轮齿轮精度等精度等精度等精度等级级级级的情况的情况的情况的情况产产产产品或机构品或机构品或机构品或机构精度等精度等精度等精度等级级级级产产产产品或机构品或机构品或机构品或机构精度等精度等精度等精度等级级级级精密精密精密精密仪仪仪仪器、器、器、器、测测测测量量量量齿轮齿轮齿轮齿轮2525内燃机内燃机内燃机内燃机车车车车6767汽汽汽汽轮轮轮轮机、透平机、透平机、透平机、透平齿轮齿轮齿轮齿轮3636一般（通用）减速器一般（通用）减速器一般（通用）减速器一般（通用）减速器6969航空航空航空航空发动发动发动发动机机机机3737拖拉机、拖拉机、拖拉机、拖拉机、载载载载重汽重汽重汽重汽车车车车6969
49、金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床3838轧钢轧钢轧钢轧钢机机机机610610航空航空航空航空发动发动发动发动机机机机4848农农农农用机械、起重机械用机械、起重机械用机械、起重机械用机械、起重机械710710轻轻轻轻型汽型汽型汽型汽车车车车、汽、汽、汽、汽车车车车底底底底盘盘盘盘、机、机、机、机车车车车5858起重机械、起重机械、起重机械、起重机械、矿矿矿矿用用用用绞车绞车绞车绞车810810四、四、渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 2.齿坯精度齿坯精度 齿坯公差规定齿坯公差规定齿坯公差规定齿坯公差规定 新国标没有规定齿轮的尺寸公差，设计时可参照旧国新国标没有规定齿轮的尺寸
50、公差，设计时可参照旧国新国标没有规定齿轮的尺寸公差，设计时可参照旧国新国标没有规定齿轮的尺寸公差，设计时可参照旧国标标标标GB100095GB100095GB100095GB10009588 88 88 88 四、四、渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 2.齿坯精度齿坯精度 齿坯公差规定齿坯公差规定齿坯公差规定齿坯公差规定 齿轮的形状公差及基准面的跳动公差齿轮的形状公差及基准面的跳动公差齿轮的形状公差及基准面的跳动公差齿轮的形状公差及基准面的跳动公差P201P201P201P201（表（表（表（表8-28-28-28-2）（表（表（表（表8-38-38-38-3）四、四、渐开线圆柱齿轮精度渐