第八章 齿轮精度

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模数齿数压力角径向变位系数精度等级单个齿距极限偏差齿距累积总误差允许值齿廓总误差允许值螺旋线总误差允许值径向跳动公差其余技术要求:1 未注公差按GB/T 1084-f;2 未注公差按GB/T 1184-k;3 材料：45;4 热处理：淬火硬度 50-55HRC标题栏1X45 101510+0.018R1R1 mnzxfptFpFFFR2-0.0520302402006GB/T 10095.1-20016GB/T 10095.2-20010.00750.0260.00850.0110.0210.02 B0.011 AR20.011 A1.63.

2、21.66.3AB0.015 A? 32+0.0160E35.3+0.204580 840-0.0541.6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3.齿轮加工误差及原因齿轮加工误差及原因 3.齿轮加工误差及原因齿轮加工误差及原因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

3、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 （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 5.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

4、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。（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

5、测量 可用万能测齿仪或齿距仪进行测量可用万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。3. 切向综合误差（切向综合误差（F i）（P188）（1）切向综合总偏差）切向综合总偏差F i是指被

6、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（简称单由单面啮合综合检查仪（简称单啮仪）进行测量啮仪）进行测量由于是在单面啮合的状态下测量得由于是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是评是评定齿轮运动准确性较为理想的指标。定齿轮运动准确性较为理想的指标。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

7、的结果。4.切向综合误差（切向综合误差（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。if 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）综合是指在径向（双面）综合检验时，产品齿轮的左右齿面同时

8、与测量齿轮接触，并转检验时，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和最小值之差。过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）一齿径向综合偏差）一齿径向综合偏差 是当产品齿轮啮合一整圈时，对是当产品齿轮啮合一整圈时，对应一个齿距（应一个齿距（3600/z）的径向综合偏差值。产品齿轮所有）的径向综合偏差值。产品齿轮所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。5.5.公法线长

9、度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值与最小值之差图图 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 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二、二、齿轮的评定指

10、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 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 二、二、齿轮的评定指标及其测量齿轮的评定指标及其测

11、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影响齿轮副侧隙的偏差及测量 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

12、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jn

13、min2.2.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)

14、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

15、厚偏差）齿厚偏差EsEsa）定义：）定义：Es是指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称是指分度圆柱面上，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

16、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，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只适宜于精度

17、较低或模数较大的适宜于精度较低或模数较大的齿轮。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。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。)5.0(coszinvakamW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

18、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三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标三、三、齿轮副的评定指标齿轮副的评定指标 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。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