齿轮精度设计

1、110.3 10.3 圆柱齿轮精度设计圆柱齿轮精度设计 设计内容： (1) 精度等级及其评定参数 ；(2) jbnmin及其控制 ；(3) 齿坯精度； (4) 齿轮副精度。 一、齿轮精度等级的选用一、齿轮精度等级的选用 1. 选用依据 (1) 根据齿轮用途(分度、变速、传递转矩等) 首先确定主要用途方面精度等级，然后按三项精度之间的关系确定： (2) 根据使用要求和工作条件(线速度v、功率、工作持续时间和寿命等)。 2.选用方法(1) 计算法 (2) 类比法 按用途和工作条件(v) 从 P196 表10.4和表10.5中选出平稳性精度等级。 通常运动精度不低过平稳性平稳性精度2级和高过1级，接

2、触精度不能低于平稳性平稳性精度。2二、最小法向侧隙二、最小法向侧隙j jbnminbnmin的计算及其控制的计算及其控制 1. jbnmin的计算公式 此式应用条件： （1）齿轮和箱体为黑色金属材料 （2）v15m/s 实际上是考虑了温度变化和润滑所需要的侧隙。 2. 齿厚极限偏差的计算 齿轮传动同孔、轴配合一样，也有基准制问题，即基齿厚制(h) 和基中心距制 (H)。标准规定采用后者，改变齿厚达到所需侧隙。 式中： 为中心距极限偏差(P199表10.8)af(2)sniE)(21pb2pb1bnffFFfffJ、(1)snsE222pt)/(34. 0276. 1FbLftgfJjEa)2c

3、os-(bnbnminsnsjbnmin ( 0.06+0.0005a+0.03mn) 的计算的计算3snisnssnEET22sn2rrTFbtg式中br为切齿径向进刀公差（P198表10.7） 3. 公法线长度极限偏差的计算 由Esns、EsniEbns、Ebni。由于齿坯安装偏心(e几) 产生的Fr齿厚尺寸，但不影响公法线长度，故换算时应从齿厚中扣除Fr的影响。 bnssnsrcos0.72sinEEFbnisnircos0.72sinEEF三、齿轮副和齿坯精度三、齿轮副和齿坯精度 1. 齿轮副的精度 (1) 中心距偏差(2) 轴线平行度偏差P199 图10.11ffaf af( )fa

4、=aaaff( 和 )ff和为轴线平面上的轴线平行度偏差，为垂直平面上的轴线平行度偏差。对外齿轮公差fF(L/b) ，f=f0.50.5F(L/b)4(3)接触斑点 见P200 图10.12 表10.9 2.齿坯精度 齿轮坯（简称齿坯）是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件。 它对齿轮的加工、检验和安装精度都有影响，因控制齿坯质量来提高齿轮加工精度是一项有效的措施。 见 P201图10.13 图10.14 (1) 孔、轴和顶圆：尺寸、形位和表面粗糙度的精度 (2) 径向Sr和轴向Si基准面：形位和表面粗糙度的精度。 图10.135四、齿轮精度设计示例四、齿轮精度设计示例 已知某机床主轴箱传动轴上的一

5、对直齿齿轮，z1=26, z2=56,m=2.75, b1=28, b2=24,内孔D =30, n1=1650r/min，L=90,齿轮、箱体材料为黑色金属。对小齿轮精度进行设计，并将各项要求标注在齿轮工作图上。 解 (1) 确定齿轮精度等级 由题意该齿轮为机床传动转速用，由P196 表10.4得精度等级为 38级。1 11 12.75 26 16506.2(/ )1000 601000 601000 60d nmz nvm sv=mz1 n11000 60= d1 n11000 60=6.2(m/s)6根据v=6.2m/s 查P196表10.5得平稳性精度为 由于该齿轮的运动精度要求不高，

6、传递动力不大，故三项精度要求均取7级。 在图样上标注为：7 GB/T 10095.1(2) 确定齿轮的必检参数及其公差 由 d1=71.5， 查P194表10.1得 运动精度：FP= (一般不需检验FPK) ,平稳性精度：fpt= , F= , 由(b1=28)查表10.2得载荷分布均匀性：F= 。 7级。0.0380.0120.0160.01778(3) 确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差 计算中心距： 121212.75()()(2656)112.75222maddzz(26+56)=112.75由 P197 式10.2： bnmin2(0.060.00050.03)3njam2(0.060.

7、0005 112.750.03 2.75)0.1333 Esns计算 由P198 式10.4 222ptbn)/(34. 0276. 1FbLfJ222017. 0)28/90(34. 02012. 076. 1=0.0369由 P199 表10.8 得 0.027由 P198 式10.5 min()2cosbnbnsnsajJEf tg 0.1330.036(0.02720 )0.1002cos20tg Esni的计算 由P194表10.1 得 Fr=由 P198 表10.7 得 br=由 P198 式10.7 222220.030.0742200.058snrrTFbtgtg由 P198

8、式10.6 0.1000.0580.158snisnssnEET =0.074 (P41表3.2) IT90.03(4) 确定公法线公称长度及其极限偏差 WK 计算260.50.5399zK 由 P210 式10.17 由 P210 式10.1612.952(0.5)0.014KWmKZ2.752.952(30.5)0.014 2621.297fa=10 Ebns、Ebni计算 由 P198 式10.810.9 则在图样上标注为: 0.1010.14221.297KW(5) 确定齿坯精度 内孔 由 P201 表10.10 得由 P201 式10.1213 得圆柱度公差(0.1FP=0.10.0

9、38=0.0038) 30H7即 IT7cos0.72sin0.1cos200.72 0.03sin200.101bnssnsrEEF Ebns=Esns cos0.72Frsin =cos0.72sin0.158cos200.72 0.03sin200.142bnisniEEFrEbni=Esni cos+0.72Frsin =0.0020.04( / )0.04(90/28) 0.017tL b Ft = 0.04(L/b)F =11 顶圆 若顶圆为加工和测量基准时 由P201表10.10得IT8即77h8 由P201式10.15 得顶圆径向圆跳动公差t=0.3FP= 若顶圆不作基准时，其

10、公差应取IT11，但不得大于0.1mn，也不需规定圆跳动和圆柱度公差。 径向基准面Sr 由于齿顶圆作为加工和测量基准，因此，不必另选径向基准面。 轴向基准面Si 由P201式10.14 得轴向跳动公差圆柱度公差t=0.002（同内孔）。 0.30.038= 0.011da = m(z1+2)=2.75(26+2)=770.2(/ )0.2(65/28) 0.0170.008dtDb Ft = 0.2(Dd /b)F=12由 P202 表10.1110.12 得 齿面上限值为内孔为顶圆为端面为其余为12.5m。(6) 未注尺寸公差为f 级，未注形位公差为K级。 (7) 上述各项公差要求的标注 见 P205 图10.15 表面粗糙度1.25m，1.25m，3.2m，2.5m，13技术要求 1.未注尺寸公差按GB/T 1804-f； 2.未注形位公差按GB/T 1184-K 图10.1514图10.15 参数15作业作业: P212 思考题思考题4、7，作业题，作业题 1 本章重点本章重点:1.齿轮传动的四个使用要求及其概念；齿轮