互换性 第十一章渐开线圆柱齿轮精度及其检测

1、E-mail: 第11章 本章的主要内容 v11.1 概述 v11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v11.5 圆柱齿轮的精度设计 v11.6 齿轮精度检测 圆柱齿轮传动的精度与检测 v齿轮传动是应用最广泛的传动机构之一，它在机床 、汽车、仪器仪表等行业得到了广泛的应用，其主 要功能是传递运动、动力和精密分度等。 v齿轮传动的精度将会直接影响机器的传动质量、效 率和使用寿命。 v凡有齿轮传动的设备，其工作性能，承载能力、使 用寿命及工作精度等都与齿轮本身的制造精度有密 切关系。 11.1 概述 v1. 齿轮传动的使用要求 v

2、随着现代科技的不断发展，要求机械产品具有自身 重量轻、传递功率大、转动速度快、工作精度高等 特点，因而对齿轮传动提出了更高的要求。 v在不同的机械中，齿轮传动的精度要求有所不同， 主要包括以下几个方面。 (1)传递运动的准确性。 (2)传动的平稳性。 (3)荷载分布的均匀性。 (4)齿侧间隙。 v传递运动的准确性 v 要求从动轮与主动轮运动协调一致，即齿轮在一 转范围内传动比的变化尽量小。 v 要求齿轮在一转范围内实际速比iR相对于理论速 比it的变动量i应限制在允许的范围内。 v 或者说一转过程中产生的最大转角误差在允许的 范围内。 R iti 图8-1 齿轮传动比的变化 v传递运动的平稳性

3、 v 要求齿轮传动在一齿范围内瞬时传动比的变化尽 量小，i限制在允许范围内。以保证低噪声、低冲 击和较小振动，如图8-1所示。 图8-1 齿轮传动比的变化 v载荷分布的均匀性 v 要求传动时工作齿面接触良好，在全齿宽上载荷分 布均匀，避免载荷集中于局部区域引起应力集中， 造成局部过早磨损，以提高齿轮的使用寿命。 11.1 概述 图8-2 齿侧间隙 齿侧间隙的合理性 齿轮传动的非工作齿面之间应留有一定的间隙。这个 侧隙对于储存润滑油、补偿齿轮的制造误差、安装误 差和热变形，从而防止齿轮传动发生卡死或烧伤。 过大的侧隙也会引起反转时的冲击及回程误差。 11.1 概述 v2. 齿轮偏差的来源 v齿轮

4、的切削加工方法很多，按齿廓形成的原理可分 为两大类：成形法和展成法。 v用成形法加工齿轮时，刀具的齿形与被加工齿轮的 齿槽形状相同。常用盘状模数铣刀和指状模数铣刀 在铣床上借助分度装置铣削齿轮。 v用展成法加工齿轮时，齿轮表面通过专用齿轮加工 机床的展成运动形成渐开线齿面。常用的加工方法 有滚齿、插齿、磨齿、剃齿、珩齿、研齿等。 11.1 概述 v图7.28 滚齿加工示意图 齿轮偏差产生的主要原因 v1) 几何偏心 v几何偏心产生的原因是由于加工时齿坯的基准孔轴 线与滚齿机工作台旋转轴线不重合而引起的安装偏 心。 v2) 运动偏心 v运动偏心是由于齿轮加工机床分度蜗轮本身的制造 误差以及安装过

5、程中分度蜗轮轴线与工作台旋转轴 线不重合引起的。 图图8-4 8-4 齿坯安装偏心引起的误差齿坯安装偏心引起的误差 齿轮偏差产生的主要原因 v3) 机床传动链周期误差 v加工直齿轮时，传动链中分度机构各元件的误差， 尤其是分度蜗杆由于安装偏心引起的径向跳动和轴 向窜动，将会造成蜗轮(齿坯)在一周范围内的转速 出现多次的变化，引起加工齿轮的齿距偏差和齿形 偏差。 v4) 滚刀的制造和安装误差 v滚刀本身在制造过程中所产生的齿距、齿形等误差 ，都会在作为刀具加工齿轮的过程中被复映到被加 工齿轮的每一个齿上，使被加工齿轮产生齿距偏差 和齿廓形状偏差。 11.1 概述 v3. 齿轮加工偏差的分类 v为

6、了区别和分析齿轮各种偏差的性质、规律以及对 传动质量的影响，将齿轮的加工偏差分类如下。 v1) 按偏差出现的频率分为长周期(低频)偏差和短 周期(高频)偏差。 v2) 按偏差产生的方向分为径向偏差、切向偏差和 轴向偏差。 v齿轮传动的使用要求包括_、 _、_和 _。 v齿轮传动规定齿侧间隙主要是为保证 _、补偿齿轮的 _、_ 以及热变形等因素对齿轮传动性能的影响。 17 传递运动的准确性 传动的平稳性 载荷分布的均匀性 齿侧间隙 齿轮良好的润滑 制造、安装误差齿轮受力后的弹性变形 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v1. 轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值 vGB/T 10095.12001适用

7、于基本齿廓符合GB 1356 2001渐开线圆柱齿轮基本齿廓规定，法向模数 mn0.570mm，分度圆直径d 0.510000mm，齿 宽b41000mm的单个渐开线圆柱齿轮。 v1) 切向综合总偏差(Fi) v被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮一 转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移 的最大差值，如图110所示。 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v图110 切向综合偏差 图8-5 齿轮的切向误差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v2) 一齿切向综合偏差(fi) v指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮 一齿距角内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆 周位移的最大差

8、值，如图110所示。 v3) 单个齿距偏差(fPt) v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，实际齿距与理论齿距的代数差，如图 111所示。 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v图111 单个齿距偏差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v4) 齿距累积偏差(FPk) v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k个齿距的实际弧长与理论弧长的 代数差(如图112所示)。 v5) 齿距累积总偏差(FP) v指齿轮同侧齿面任意弧段(k=1z)内的最大齿距累 积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。齿 距累积总偏差FP反映了齿轮一转中传动比的变化， 故可作

9、为评定齿轮运动准确性的偏差项目。 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v 图112 齿距累积偏差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v6) 齿廓偏差 v齿廓偏差是指实际齿廓与设计齿廓的偏离量，该偏 离量在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。 齿廓偏差 v 齿廓总偏差( F) v指在计值范围( L)内，包容实际齿廓迹线的两条 设计齿廓迹线间的距离，如图(a)所示。 v 齿廓形状偏差( ff) v齿廓形状偏差是指在计值范围(L)内，包容实际齿 廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的 距离，且两条曲线与平均齿廓迹线的距离为常数， 如图(b)所示。 v 齿廓倾斜偏差(fH) v在计值范围的两

10、端，与平均齿廓迹线相交的两条设 计齿廓迹线间的距离，如图(c)所示。 a）齿廓总偏差）齿廓总偏差 b）齿廓形状偏差）齿廓形状偏差 c）齿廓倾斜偏差）齿廓倾斜偏差 i）设计齿廓：未修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体内的负偏差。）设计齿廓：未修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体内的负偏差。 ii）设计齿廓：修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体内的负偏差。）设计齿廓：修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体内的负偏差。 iii）设计齿廓：修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体外的正偏差。）设计齿廓：修形的渐开线；实际渐开线：在减薄区内具有偏向体外的正偏差

11、。 点划线点划线设计轮廓；粗实线设计轮廓；粗实线实际轮廓；虚线实际轮廓；虚线平均轮廓平均轮廓 图图8-13 齿廓偏差齿廓偏差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v7) 螺旋线偏差 v指在端面基圆切线方向上测得的，实际螺旋线与设计螺 旋线的偏离量。 螺旋线总偏差（F） v指在计值范围( L)内，包容实际螺旋线迹线的两条设 计螺旋线迹线间的距离，如图(a)所示。 螺旋线形状偏差（ff） v指在计值范围(L)内，包容实际螺旋线迹线的两条与平 均螺旋线迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与 平均螺旋线迹线的距离为常数，如图(b)所示。 螺旋线倾斜偏差(fH) v指在计值范围(L)的两端与平均螺旋线

12、迹线相交的设计 螺旋线迹线间的距离，如图(c)所示。 a)螺旋线总偏差 b)螺旋线形状偏差 c)螺旋线倾斜偏差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v2. 径向综合偏差与径向跳动 vGB/T 10095.22001适用于基本齿廓符合GB 1356 2001渐开线圆柱齿轮基本齿廓规定，法向模数 mn0.210mm，分度圆直径d0.51000mm的单个 渐开线圆柱齿轮。 v1) 径向综合总偏差(Fi) v2) 一齿径向综合偏差(fi) v3) 齿轮径向跳动(Fr) v（1）径向综合总偏差（Fi ） v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一整圈时出现的中 心距最大值

13、和最小值之差 。 v（2）一齿径向综合偏差（fi） v当产品齿轮啮合一整圈时，对应一个齿距（360 z）的径向综合偏差值，即一个齿距内双啮中心 距的最大变动量 。 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v径向综合偏差的检测 v径向综合偏差可用齿轮双面啮合检查仪进行测量 。 图8-17 径向综合偏差的测量原理 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 图8-16 径向综合偏差 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 v（3）齿轮的径向跳动（Fr）及其检测 v指将一个适当的测头（球形、圆柱形、砧形）相继放置 于每个齿槽中，从它到齿轮轴线的最大和最小距离之差 。 图8-18 齿轮（16齿）的径向跳动 图8-19

14、轮齿的径向跳动测量原理 图8-20 球形测头直径 返回 11.2 单个齿轮的评定指标及检测 课堂作业 v(1)切向综合偏差是反映齿轮( )偏差项目。 A 传递运动准确性 B 传动平稳性 C 荷载分布均匀性 D 齿轮副侧隙 v(2) 径向跳动Fr主要是由( )引起的。 A 运动偏心 B 几何偏心 C 分度蜗杆安装偏心 D 滚刀安装偏心 v(3)齿廓总偏差F。是影响( )的主要因素。 A 传递运动准确性 B 传动平稳性 C 荷载分布均匀性 D 齿轮副侧隙 A B B 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v1. 齿轮的精度等级 vGB/T 10095.12001对轮齿同侧齿面偏差要素 偏差(如齿距、齿

15、廓、螺旋线等)和切向综合偏差的 公差，规定了13个精度等级。 v用数字012由高到低的顺序排列，其中0级精度最 高，12级精度最低。 vGB/T 10095.22001对径向综合偏差的公差和规定 了9个精度等级。 v4级精度最高，12级精度最低。 v在附录B中给出了径向跳动的公差值。 v0级为最高精度等级，12级为最低精度等级。 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v2. 齿轮的公差 v轮齿同侧齿面偏差的公差或极限偏差表中的数值， 是用“齿轮精度结构”中对5级精度规定的公式乘以 级间公比计算出来的。 v5级为齿轮偏差的基本精度等级，它是计算其他等级 偏差允许值的基础。 v5级精度的齿轮偏差允许值

16、的计算式见表7.29。 v单个齿距极限偏差和齿距累积公差值见表7.30 v同侧齿面偏差的公差或极限偏差见表7.307.33 v径向综合偏差和径向跳动公差见表7.347.35。 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v3. 齿坯的精度 v齿坯是指轮齿在加工前供制造齿轮的工件，齿坯的 尺寸偏差和形位误差直接影响齿轮的加工精度和检 验，也影响齿轮副的接触条件和运行状况。

17、 v齿坯的尺寸公差按表7.36确定。 v齿轮的加工、检验和装配，应尽量采取基准一致的 原则。 v通常将基准轴线与工作轴线重合，即将安装面作为 基准面。一般采用齿坯内孔和端面作为基准。 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v基准轴线的确定有以下三种基本方法。 v(1)由两个“短的”圆柱或圆锥形基准面上设定的两 个圆的圆心来确定基准轴线，如图7.37所示。 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v(2)由一个“长的”圆柱或圆锥形的面来同时确定轴 线的位置和方向，孔的轴线可以用与之正确装配的工 作心轴的轴线来表示，如图7.38所示。 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v(3)用一个“短的”圆柱形基准面上的

18、一个圆的圆心 来确定轴线的位置，轴线方向垂直于一个基准面，如 图7.39所示。 在制造和检测时，对待与轴做成一体的小齿轮， 最常用也是最满意的方法，是将该零件安置于两 端的顶尖上。 由两个中心孔确定的基准轴线 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v上述基准面的精度对齿轮的加工质量有很大影响 ，因此，应控制其形状和位置公差。 v所有基准面的形状公差应不大于表7.37中的规定 值。 v确定轴线的安装基准面的径向跳动公差见表7.38 。 v齿轮各表面的表面粗糙度Ra推荐值见表7.39。 表7.37 基准面与安装面的形位公差 确定轴线的基准面 公差项目 圆度 圆柱度 平面度 用两个“短的”圆柱或圆锥形基

19、 准面上设定的两个圆的圆心来确 定轴线上的两个点。 0.04(L/b)F或 0.1Fp 取两者中小值 用一个“长的”圆柱或圆锥形的 面来同时确定轴线的位置和方向 。孔的轴线可以用与之相匹配正 确地装配的工作芯轴的轴线来代 表。 0.04(L/b)F 或0.1Fp 取两者中 小值 轴线位置用一个“短的”圆柱形 基准面上一个圆的圆心来确定， 其方向则用垂直于此轴线的一个 基准端面来确定。 0.06Fp 0.06(Dd/b) F 注：齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值；表中L为较大的轴承跨距， b为齿宽，Dd为基准面直径 表7.38 安装基准面的跳动公差 确定轴线的基准面 跳动量（总的指示幅度）

20、 径向 轴向 仅指圆柱或圆锥形基 准面 0.15(L / b) F或0.3Fp 取两者中大值 一个圆柱基准面和一 个端面基准面 0.3Fp 0.2(Dd / b)F 注：齿轮坯的公差减至能经济地制造的最小值。 . 表7.39 轮廓算术平均偏差Ra的推荐值m 模数模数/mm 精精 度度 等等 级级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m6 0.5 0.8 1.25 2.0 3.2 5.0 10 20 6m25 0.04 0.08 0.16 0.32 0.63 1.00 1.6 2.5 4 6.3 12.5 2.5 m25 0.8 1.25 2.0 3.2 5.0 8.0 16

21、32 轮廓的最大高度Rz的推荐值 m 模数模数/mm 精精 度度 等等 级级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m6 3.25.08.012.5203263125 6m25 0.2 5 0.501.02.04.06.310.016254080160 m25 5.08.012.5203250100200 11.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 v 4.齿轮精度的标注 v 1)齿轮精度等级的标注方法示例 v 【例1】 7 GB/T 10095.12001 v 表示齿轮各项偏差项目均应符合GB/T 10095.12001的要求 ，精度均为7级。 v 【例2】 7FP 6(F、F)GB/

22、T 10095.12001 v 表示齿轮偏差均按GB/T 10095.12001的要求，但是FP精度 为7级，F与F精度均为6级。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v1.齿轮副的精度 v1) 齿轮副的中心距极限偏差fa v指在齿轮副的齿宽中间平面内，实际中心距与公称 中心距之差，如图7.40所示。 v齿轮副中心距的尺寸偏差大小会影响齿轮侧隙。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 在齿轮副的齿宽中间平面内， 实际中心距与公称中心距之差 图7.40 轴线的平行度偏差 fa 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v2) 轴线平行度偏差 f和f v由于轴线平行度与其向量的方向有关，所以规定了 轴线平面内的

23、平行度偏差 f 和垂直平面上的平行度 偏差f。 v如果一对啮合的圆柱齿轮的两条轴线不平行，形成 了空间的异面(交叉)直线，则将影响齿轮的接触精 度，因此必须加以控制，如图7.40所示。 v表7.40给出了中心距极限偏差，供参考。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v3) 接触斑点 v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，接触斑点分布如图7.41所示。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v沿齿高方向：接触痕迹高度hc与有效齿面高度h之比的 百分数，即hc/h100%。 v沿齿长方向：接触痕迹宽度bc与工作长度b之比的百分 数，即bc/b

24、100%。 v国家标准给出了装配后齿轮副接触斑点的最低要求。 表7.41 直齿轮装配后的接触斑点 精度等级按 GB/T10095 bc1占齿宽 的 百分比 hc1占有效齿面 高度的百分比 bc2占齿 宽的 百分比 hc2占有效齿 面 高度的百分比 4级及更高 50% 70% 40% 50% 5和6 45% 50% 35% 30% 7和8 35% 50% 35% 30% 9至12 25% 50% 25% 30% bc1接触斑点的较大长度接触斑点的较大长度 单位单位 %；bc2接触斑点的较小长度接触斑点的较小长度 单位单位 %； hc1接触带点的较大高度接触带点的较大高度 单位单位 %；hc2接触

25、带点的较小高度接触带点的较小高度 单位单位 %。 斜齿轮装配后的接触斑点 精度等级按 GB/T10095 bc1占齿宽 的 百分比 hc1占有效 齿面 高度的百 分比 bc2占齿宽 的 百分比 hc2占有效齿 面 高度的百分比 4级及更高 50% 50% 40% 30% 5和6 45% 40% 35% 20% 7和8 35% 40% 35% 20% 9至12 25% 40% 25% 20% 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v2. 齿轮副的侧隙 v在一对装配好的齿轮副中，侧隙j 是相啮齿轮齿间的间隙 ，它是在节圆上齿槽宽度超过相啮齿轮齿厚的量。 v侧隙可以在法向平面上或沿啮合线测量，但是它是在

26、 端平面上或啮合平面上计算和规定的。 v决定侧隙大小的齿轮副尺寸要素： v小齿轮的齿厚s1、大齿轮的齿厚s2和箱体孔的中 心距a。 v我国实现侧隙的方法是采用减小单个齿轮齿厚的 方法，有的国家是通过改变中心距的方法实现的 。 v所有相啮合的齿轮必定都有些侧隙，保证非工作 齿面不会相互接触。 v侧隙特点 v在一个已定的啮合中，在齿轮传动中侧隙会随 着速度、温度、负载等的变化而变化。 v在静态可测量的条件下，必须有足够的侧隙， 以保证在带负载运行于最不利的工作条件下仍 有足够的侧隙。 v需要的侧隙量与齿轮的大小、精度、安装和应 用情况有关。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v1) 齿侧间隙的分类

27、 v齿侧间隙分为圆周侧隙 jwt 和法向侧隙 jbn。 v圆周侧隙jwt是指安装好的齿轮副，当其中一个齿 轮固定时，另一个齿轮在圆周方向的转动量，以节圆 弧长计值。 v法向侧隙 jbn是当两个齿轮的工作齿面接触时， 非工作表面间的最小距离。 图示-法向侧隙 jbn 68 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v2) 最小侧隙jbn min的确定 vjbn min 是当一个齿轮的齿以最大允许实效齿厚(实效 齿厚是指测量所得的齿厚加上轮齿各要素偏差及安 装所产生的综合影响在齿厚方向的量)与一个也具有 最大允许实效齿厚的相匹配的齿在最小的允许中心 距啮合时，在静态下存在的最小允许侧隙。 对于中、大模数齿

28、轮最小侧隙jbnmin的推荐值mm mn 最小中心距最小中心距ai 50 100 200 400 800 1600 1.5 0.09 0.11 2 0.10 0.12 0.15 3 0.12 0.14 0.17 0.24 5 0.18 0.21 0.28 8 0.24 0.27 0.34 0.47 12 0.35 0.42 0.55 18 0.54 0.67 0.94 上表中的数值，可用下式进行计算： jbn min=（0.06+0.0005ai+0.03 mn）2/3 注意：ai必须是绝对值。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v3) 齿厚偏差与公差 v公称齿厚是指齿厚的理论值，两个具有公称

29、齿厚 Sn的齿轮在公称中心距下啮合是无侧隙的。 v齿厚上偏差的确定 v齿厚偏差是指分度圆柱面上，实际齿厚与公称齿 厚之差（对于斜齿轮指法向齿厚）。 v为了获得齿轮副最小侧隙，必须削薄齿厚。其最 小削薄量（即上偏差）可以通过计算得到。 v齿厚上偏差Esns取决于最小侧隙、齿轮和齿 轮副的加工和安装误差。可以通过下式计 算两个相啮合齿轮的齿厚上偏差之和： 72 Esns1+Esns2 = 2 fatann n cos Jnminjbn vEsns1、Esns2小齿轮、大齿轮的齿厚上偏差； vfa中心距偏差，可以从GB/T 10095-88中查取； vJn齿轮和齿轮副的加工、安装误差对侧隙减 小的补

30、偿量 vn法向压力角。 v Jn的数值根据下式计算： vfpb1、fpb2小齿轮、大齿轮的基节偏差； vF小齿轮、大齿轮的螺旋线总公差； vf、f齿轮副轴线平行度公差； v可以按等值分配法或不等值分配法确定大、小齿轮的 齿厚上偏差，一般使大齿轮齿厚的减薄量大一些，使 小齿轮齿厚的减薄量小一些。以使大、小齿轮的强度 匹配。 Jn 2 n 2 nn 2 pb2 2 pb1 )cos(fsinf)cos(F2ff ）（ 法向齿厚公差Tsn的确定 v法向齿厚公差的选择，基本上与齿轮精度无关。除 非十分必要，不应该采用很紧的齿厚公差，这对制 造成本有很大的影响。 v在很多情况下，允许用较宽的齿厚公差或工

31、作侧隙 ，这样做不会影响齿轮的性能和承载能力，却可以 获得较经济的制造成本。 v如果出于工作运行的原因必须控制最大侧隙时，则 需对各影响因素仔细研究，对有关齿轮的精度等级 、中心距公差和测量方法予以仔细规定。 74 75 v齿厚公差可按下式计算齿厚公差可按下式计算T Tsnsn： vFr径向跳动公差； vbr切齿径向进刀公差，可按表8-23选用 v表8-23 切齿径向进刀公差 Tsn n 2 r 2 r tan2bF 齿轮精度等 级 4 5 6 7 8 9 br 1.26IT7 IT8 1.26IT8 IT9 1.26IT9 IT10 v齿厚下偏差Esni的确定 v齿厚下偏差Esni是齿厚上偏

32、差减去齿厚公差后获 得的， v即： vEsni=Esns- Tsn vEsni和Esns应有正负号。 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v4) 公法线长度偏差Ebn v公法线长度偏差为公法线实际长度与公称长度之差。 v公法线长度是在基圆柱切平面(公法线平面)上跨k个 齿，在接触到一个齿的右齿面和另一个齿的左齿面的 两个平行平面之间测得的距离。 公法线千分尺 返回 11.4 齿轮副的精度和齿侧间隙 v对于大模数的齿轮，生产中通常测量齿厚控制 侧隙； v齿轮齿厚的变化必然会引起公法线长度的变化 ，在中、小模数齿轮的批量生产中，常采用测 量公法线长度的方法来控制齿侧间隙。 11.5 圆柱齿轮的精度设

33、计 v1. 齿轮精度设计方法及步骤 v1) 确定齿轮的精度等级 v精度等级的选择主要依据是齿轮的用途、使用要求 和工作条件等。 v选择的方法主要有计算法和经验法(类比法)两种。 v计算法主要用于精密传动链设计，可先按传动 链精度要求，计算出允许的转角偏差大小，再根据 传递运动准确性偏差项目，选择适宜的精度等级。 v经验法参考同类产品的齿轮精度，结合所设计 齿轮的具体要求来确定精度等级。 11.5 圆柱齿轮的精度设计 11.5 圆柱齿轮的精度设计 v在机械传动中应用最多的齿轮是既传递运动又传递 动力，其精度等级与圆周速度密切相关，因此可计 算出齿轮的最高圆周速度，参考表7.45确定齿轮的 精度等

34、级。 11.5 圆柱齿轮的精度设计 11.5 圆柱齿轮的精度设计 v2) 选择检验项目 v根据以下因素选择检验项目： v 齿轮的精度等级和用途。 v 检验的目的，是工序间检验还是完工检验？ v 齿轮的切齿工艺。 v 齿轮的生产批量。 v 齿轮的尺寸大小和结构形式。 v 生产企业现有测试设备情况等。 11.5 圆柱齿轮的精度设计 v3) 选择最小侧隙和计算齿厚偏差 v由齿轮副的中心距合理地确定最小侧隙值，计算确 定齿厚极限偏差。 v4) 确定齿坯公差和表面粗糙度 v根据齿轮的工作条件和使用要求，确定齿坯的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。 v5) 绘制齿轮工作图 v绘制齿轮工作图，填写规格数据表

35、，标注相应的技 术要求。 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) v齿轮精度的检测包括单个齿轮的精度检测和齿轮副 的精度检测。 v1. 齿距的测量 v齿距偏差常用齿距仪、万能测齿仪、光学分度头等 仪器进行测量。测量方法分为绝对测量和相对测量 ，相对测量方法应用最为广泛。 v 2.齿廓偏差测量 v齿廓偏差的测量通常在渐开线检查仪上进行。 v渐开线检查仪分为万能渐开线检查仪和单盘式渐开 线检查仪两种。 11.6 齿轮精度检测 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) 如图7.47所示为单盘式渐 开线检查仪示意图，其中 (a)图为工作原理图，(b)图 为检查仪结构图。

36、11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) v3. 螺旋线偏差测量 v直齿圆柱齿轮的F可用如图7.48所示的方法测量。 v被测齿轮连同测量心轴安装在具有前后顶尖的测量 仪器上，将测量棒分别置于齿轮相隔90的齿槽间1 、2的位置，分别在测量棒两端打表，测得的两次示 值差就可近似地作为直齿圆柱齿轮的螺旋线偏差(齿 向偏差)。 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) v4. 齿厚测量 v控制相配齿轮的齿厚是十分重要的，它可以保证齿 轮在规定的侧隙下运行。 v齿轮的齿厚偏差可通过齿厚游标卡尺测量，见图 7.50。 v用

37、齿厚游标卡尺测量齿厚偏差，是以齿顶圆为基准 的。 齿厚游标卡尺 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) v5. 径向跳动测量 v径向跳动通常用径向跳动检查仪、万能测齿仪等 仪器进行测量。 v当一个适当的测头(球、砧、圆柱体等)在齿轮旋 转时逐齿放置入每个齿槽中，测出相对于齿轮轴 线的最大和最小径向位置之差。 v跳动检查仪外形如图7.51(a)所示。 11.6 齿轮精度检测(GB/T 186202001) v 图7.51 径向跳动检测 v 1底座；2滑板；3纵向位置手轮；4立柱；5锁紧旋 ；6手柄；7顶尖座；8调节螺母；9回转盘；10手 柄(控制指示表)；11指示表 11