第九章渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测

1、 第九章渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测目的：使学生了解齿轮的使用要求、齿轮和齿轮副的评定指标、渐开线圆柱齿轮精度标准以及齿轮检验，掌握齿轮精度设计方法与检验方面的知识。 内容：（1）明确齿轮传动的使用要求；（2）熟悉与使用要求相对应的评定指标的含义及表示代号；（3）掌握齿轮精度等级的表达方法、评定指标的检验、传动精度的设计方法。学习要点：学习要点：9.1 齿轮的使用要求及加工误差分类9.1.1 齿轮传动的使用要求1传递运动的准确性9.1 齿轮的使用要求及加工误差分类9.1.1 齿轮传动的使用要求（续）2传动的平稳性 即保证齿轮传动的每个瞬间传动比变化小，以减小振动,降低噪声（主要控制齿轮以

2、一齿为周期的短周期转角误差）。3载荷分布的均匀性 即要求齿轮啮合时齿面接触良好，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损加剧，影响齿轮的使用寿命。4齿轮副侧隙的合理性 即保证齿轮啮合时，非工作齿面间应留有一定的间隙。它对贮藏润滑油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误差等都是必需的。否则，齿轮在传动过程中可能卡死或烧伤。 9.1 齿轮的使用要求及加工误差分类9.1.2 齿轮的加工误差及其分类齿轮的加工误差及其分类 1. 齿轮加工误差的来源（1）几何偏心1234ejeyedewoooooooo机床工作台回转轴线oo 工件孔轴线 oo分度蜗轮几何轴线9.1 齿轮的使用要求

3、及加工误差分类9.1.2 齿轮的加工误差及其分类（续）齿轮的加工误差及其分类（续） （2） 运动偏心 （3）滚刀误差（4）机床传动链误差 (1)当主动轮基节大于从动轮基节时(2)当主动轮基节小于从动轮基节时9.1 齿轮的使用要求及加工误差分类9.1.2 齿轮的加工误差及其分类（续）齿轮的加工误差及其分类（续） 2. 齿轮加工误差的分类齿厚误差齿向误差齿距误差齿廓误差按表现特征轴向误差切向误差径向误差按方向特征短周期误差长周期误差按周期或频率特征9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目 1.切向综合总偏差iF切向综合总偏差是指被侧齿轮与测量齿轮单面啮合时，被测齿轮一

4、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。9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 测量切向综合总偏差，可在单啮仪上进行。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 2. 齿距累积总偏差Fp 齿轮同侧齿面任意弧段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。 齿距累积偏差Fpk是指在分度圆上任意k个齿距的实际弧长与公称弧长的代数差。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 齿距累积总偏差和齿距累积偏差的测量可分为绝对法和相对法。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检

5、测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 相对法按其定位基准不同，可分为以齿顶圆、齿根圆和孔为定位基准三种 。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 3. 径向跳动Fr径向跳动是指测头（球形、圆柱形、砧形）相继置于被测齿轮的每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 径向综合总偏差是指在径向（双面）综合检验时，被测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。4. 径向综合总偏差iF9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1

6、传递运动准确性的检测项目（续） 包含了右侧和左侧齿面综合偏差的成分，要确定同侧齿面的单项偏差是不可能的。 的测量主要用于大批量生产的齿轮机小模数齿轮的检测。 iFiF9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.1 传递运动准确性的检测项目（续） 指跨越k个齿的两异侧齿廓的平行切线间的距离，理想状态下公法线应与基圆相切。公法线长度变动是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差 。5. 公法线长度变动Fw 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目一齿切向综合偏差是指齿轮在一个齿距角内的切向综合总偏差，即在切向综合总偏差记录曲线上小波纹的最大幅度值。1.一齿切

7、向综合偏差if9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 一齿径向综合偏差是指当被测齿轮与测量齿轮啮合一整圈时，对应一个齿距（360/z）的径向综合偏差值。即在径向综合总偏差记录曲线上小波纹的最大幅度值，其波长常常为齿距角。2. 一齿径向综合偏差if9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 齿廓偏差是指实际齿廓对设计齿廓的偏离量，它在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。 （1）齿廓总偏差F齿廓总偏差是指在计值范围内，包容实际齿廓的两条设计齿廓迹线间的距离。（2）齿廓形状偏差ff齿廓形状偏差是指在计值范围内，包容实际齿廓迹线

8、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。（3）齿廓倾斜偏差fH齿廓倾斜偏差是指在计值范围内，两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离。3. 齿廓偏差9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 齿廓偏差的存在，使两齿面啮合时产生传动比的瞬时变动。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 齿廓偏差的存在，使两齿面啮合时产生传动比的瞬时变动。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 渐开线齿轮的齿廓总误差，可在专用的单圆盘渐开线检查仪上进行测

9、量。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 基圆齿距偏差是指实际基节与公称基节的代数差 。4. 基圆齿距偏差fpb 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 渐开线齿轮的齿廓总误差，可在专用的单圆盘渐开线检查仪上进行测量。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续） 渐开线齿轮的齿廓总误差，可在专用的单圆盘渐开线检查仪上进行测量。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.2 传递工作平稳性的检测项目（续）

10、单个齿距偏差是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差 。5.单个齿距偏差fpt 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.3 载荷分布均匀性的检测项目螺旋线偏差是指在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋线的量。（l）螺旋线总偏差F螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离。（2）螺旋线形状偏差f螺旋线形状偏差是指在计值范围内，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。（3）螺旋线倾斜偏差fH螺旋线倾斜偏差是指在计值范围的两端与平均螺旋线迹线相交的

11、设计螺旋线迹线间的距离 。1. 螺旋线偏差 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.3 载荷分布均匀性的检测项目 （续） 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.3 载荷分布均匀性的检测项目 （续） 产品齿轮与测量齿轮的接触斑点，可用于装配后齿轮的螺旋线和齿廓精度的预估；齿轮副的接触斑点可以对齿轮的承载均匀性进行预估 。检测时将红丹油或颜料涂在测量齿轮的齿面上，在轻微制动下，运转齿面上得到分布的接触痕迹。接触痕迹的大小由齿高和齿宽方向的百分数表示。2.轮齿的接触斑点 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.4 影响侧隙的单个齿轮因素及其检测在齿轮的分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称值之差

12、。对于斜齿轮，指法向齿厚。该齿厚偏差是反映齿轮副侧隙要求的一项单项性指标。 1.齿厚偏差fsn 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.4 影响侧隙的单个齿轮因素及其检测（续） 齿轮副的侧隙一般是用减薄标准齿厚的方法来获得。 9.2 单个齿轮的评定指标及其检测9.2.4 影响侧隙的单个齿轮因素及其检测（续） 在齿轮一周内，实际公法线长度Wa与公称公法线长度W之差 。2.公法线长度偏差9.3 齿轮副的评定指标及其检测9.3.1 轴线的平行度误差齿轮副的安装误差同样影响齿轮传动的使用性能，因此有必要对这类误差也予以控制，国家标准也规定了齿轮副的轴线平行度偏差和中心距偏差等检验参数。 1. 轴线平

13、面内的平行度误差f 轴线平面内的平行度误差是指一对齿轮的轴线，在其基准平面上投影的平行度误差 。1. 轴线平面内的平行度误差f 轴线平面内的平行度误差是指一对齿轮的轴线，在其基准平面上投影的平行度误差 。2. 垂直平面上的平行度误差f 垂直平面上的平行度误差是指一对齿轮的轴线，在垂直于基准平面，且平行于基准轴线的平面上投影的平行度误差 。9.3 齿轮副的评定指标及其检测9.3.1 轴线的平行度误差（续） 9.3 齿轮副的评定指标及其检测9.3.2 中心距偏差f 中心距偏差是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。详见上图。 中心距偏差会影响齿轮工作时的侧隙。当实际中心距小于公称（设计）中心距时，会使侧隙减小；反之，会使侧隙增大。为保证侧隙要求，要求用中心距允许偏差来控制中心距偏差。 9.3 齿轮副的评定指标及其检测9.3.2 中心距偏差f（续） 齿轮副的切向综合总偏差是指按设计中心距安装好的齿轮副，在啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际转角与公称转角之差的总幅度值。 1.齿轮副的切向综合总偏差 icF2. 齿轮副的一齿切向综合偏差icf齿轮副的一齿切向综合偏差是指安装好的齿轮副，