精密机械设计-8-4

1、第十四节 齿轮传动精度一、齿轮传动的使用要求 传递运动的准确性 指齿轮在一转范围内，速比变化不超过一定的限度 传动的平稳性 指齿轮在转一齿范围内，瞬时传动比变化不超过一定的限度 载荷分布的均匀性 指一对齿轮在啮合时，工作齿面要保证一定的接触面积 传动侧隙的合理性 指一对齿轮在啮合时，在非工作齿面间存在的间隙 读数与分度齿轮读数与分度齿轮。传递运动的准确性和齿。传递运动的准确性和齿侧间隙要求高，传动平稳性和载荷分布均匀性侧间隙要求高，传动平稳性和载荷分布均匀性要求不高。要求不高。 高速齿轮高速齿轮。传动平稳性要求较高。（速度。传动平稳性要求较高。（速度很高时，传递运动的准确性精度也应注意）很高时

2、，传递运动的准确性精度也应注意） 重载齿轮重载齿轮。载荷分布均匀性要求高。载荷分布均匀性要求高。决定齿轮设计精度的主要因素决定齿轮设计精度的主要因素1、渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差、渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差 单个齿距极限偏差单个齿距极限偏差（fpt）:在端平面上接近齿高中部在端平面上接近齿高中部与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。差。 齿距累积偏差二、渐开线圆柱齿轮精度的评定参数二、渐开线圆柱齿轮精度的评定参数 切向综合总公差切向综合总公差（Fi）:被测齿轮与理想精确测量被测齿轮与理想精确测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，

3、齿轮分度园上齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，齿轮分度园上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值，以分度圆实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值，以分度圆弧长计值。弧长计值。 第十四节 齿轮传动精度1、渐开线圆周齿轮轮齿同侧齿面偏差、渐开线圆周齿轮轮齿同侧齿面偏差一齿切向综合偏差fi2、渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动、渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动 综合公差综合公差（F”i）:被测齿轮与测量齿轮被测齿轮与测量齿轮双面啮合双面啮合时，时，在被测齿轮一转内，啮合中心距的最大变动量。在被测齿轮一转内，啮合中心距的最大变动量。 第十四节 齿轮传动精度径向综合总偏差注意：双面啮合与刀具切削齿轮时

4、的状态相似。注意：双面啮合与刀具切削齿轮时的状态相似。 径向跳动（径向跳动（F Fr r）：）：用一个适当的测头在齿轮旋转用一个适当的测头在齿轮旋转时逐齿地放置于每一个齿槽中，相对于齿轮的基准时逐齿地放置于每一个齿槽中，相对于齿轮的基准轴线的最大和最小径向位置之差。轴线的最大和最小径向位置之差。 2、渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动、渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动三、渐开线圆柱齿轮精度标准三、渐开线圆柱齿轮精度标准 该标准体系由该标准体系由2个标准（个标准（GB/T 10095. 12-2001）和）和4个技术报告（个技术报告（GB/Z18620. 14-2002）组成。）组成。1、

5、精度等级、精度等级1）齿轮同侧齿面偏差的精度等级）齿轮同侧齿面偏差的精度等级 GB/T10095. 12001规定了规定了 0、1、2、12共共13个精度等级。个精度等级。0级最高，级最高，12级最低。级最低。 2）径向综合偏差的精度等级）径向综合偏差的精度等级 GB/T10095. 22001规定了规定了4、5、12共共9个精个精度等级。度等级。4级最高，级最高，12级最低。级最低。 3）径向跳动的精度等级）径向跳动的精度等级 GB/T10095. 22001在附录在附录B中推荐了中推荐了0、1、2、12共共13个精度等级。个精度等级。0级最高，级最高，12级最低。级最低。 2 2、渐开线圆

6、柱齿轮精度设计、渐开线圆柱齿轮精度设计1 1）精度等级的确定精度等级的确定依据：齿轮的用途、使用要求、传动功率和圆周速度依据：齿轮的用途、使用要求、传动功率和圆周速度以及其它技术条件。以及其它技术条件。方法：计算法、方法：计算法、类比法类比法。产品或机构产品或机构精度精度等级等级产品或机构产品或机构精度精度等级等级精密仪器、测量齿轮精密仪器、测量齿轮2 25 5一般通用减速器一般通用减速器6 69 9汽轮机、透平齿轮汽轮机、透平齿轮3 36 6拖拉机、载重汽车拖拉机、载重汽车6 69 9金属切削机床金属切削机床3 38 8轧钢机轧钢机6 61010轻型汽车轻型汽车5 58 8起重机械起重机械7

7、 71010内燃机车内燃机车6 67 7农业机械农业机械8 81111部分产品或机构应用齿轮精度等级的情况部分产品或机构应用齿轮精度等级的情况 2 2）最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定 当一个齿轮的齿以最大允许实效齿厚与一个当一个齿轮的齿以最大允许实效齿厚与一个也具有最大允许实效齿厚的相配齿在最紧的允许中心也具有最大允许实效齿厚的相配齿在最紧的允许中心距相啮合时，在静态条件下存在的最小允许间隙。距相啮合时，在静态条件下存在的最小允许间隙。 齿轮最小侧隙一般由齿厚上偏差和法向齿厚公差齿轮最小侧隙一般由齿厚上偏差和法向齿厚公差来保证。有关齿厚上偏差和法向齿厚公差的设

8、计计算来保证。有关齿厚上偏差和法向齿厚公差的设计计算可参考有关专业书籍。可参考有关专业书籍。第十四节 齿轮传动精度b n minj第十四节 齿轮传动精度mn最小中心距ai5010020040080016001.50.090.1120.100.120.1530.120.140.170.2450.180.210.2880.240.270.340.47120.350.420.55180.540.670.94GB/Z18620. 2GB/Z18620. 22002 2002 给出了齿轮最小侧隙给出了齿轮最小侧隙 的推荐值的推荐值 bnminj3）齿轮精度等级在图样上的标注）齿轮精度等级在图样上的标注

9、若齿轮的检验项目同为某一精度等级和标准号，若齿轮的检验项目同为某一精度等级和标准号，如齿轮检验项目同为如齿轮检验项目同为7级，则标注为：级，则标注为： 7GB/T10095. 12001 或或 7GB/T10095. 22001 若齿轮检验项目的精度等级不同时，如齿廓总偏若齿轮检验项目的精度等级不同时，如齿廓总偏差为差为6级，而齿距累积总偏差和螺旋线总偏差均为级，而齿距累积总偏差和螺旋线总偏差均为7级时，则标注为：级时，则标注为： 6（F ）、）、7（Fp、F ）GB/T10095. 12001第十四节 齿轮传动精度一张实际工程图纸旧标准一张实际工程图纸旧标准第十四节 齿轮传动精度第十四节 齿

10、轮传动精度一、空回和产生空回的因素一、空回和产生空回的因素空回：空回：当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。原因原因：齿轮传动时存在侧隙。：齿轮传动时存在侧隙。第十五节 齿轮传动的空回产生空回的主要因素：产生空回的主要因素： 齿轮中心距变大、齿齿轮中心距变大、齿厚偏差、基圆偏心和齿形厚偏差、基圆偏心和齿形误差等。误差等。 其它齿轮装在轴上时其它齿轮装在轴上时的偏心、滚动轴承转动座的偏心、滚动轴承转动座圈的径向偏摆和固定座圈圈的径向偏摆和固定座圈与壳体的配合间隙等。与壳体的配合间隙等。 （一）齿轮本身的误差（一）齿轮本身的误差 中心距增大；中心距增大；

11、原始齿廓位移；原始齿廓位移； 基圆偏心、齿形误差基圆偏心、齿形误差（二）齿轮与轴的配合间隙（二）齿轮与轴的配合间隙（三）轴承的误差（三）轴承的误差 转动座圈的径向跳动转动座圈的径向跳动 固定座圈与壳体的配合间隙固定座圈与壳体的配合间隙二、空回误差的估算二、空回误差的估算结论：结论：最后一级（或几级）齿轮的空回误差对整个传最后一级（或几级）齿轮的空回误差对整个传动链的空回误差影响最大动链的空回误差影响最大利用弹簧力固定双片齿轮利用接触游丝1) 接触游丝应安装于传动链最后一环。2) 传动链的转数受到限制。3) 结构简单、工作可靠。 装配时根据啮合情况调整中心距装配时根据啮合情况调整中心距调整中心距

12、法-不能用于高精度传动不能用于高精度传动剖分蜗轮（蜗杆传动侧隙消除）第十六节 齿轮传动链的设计步骤：步骤： 正确选择传动型式；正确选择传动型式； 决定传动级数，分配各级传动比；决定传动级数，分配各级传动比； 确定模数、齿数，计算齿轮的主要几何尺寸；确定模数、齿数，计算齿轮的主要几何尺寸； 误差的分析和估算（精密齿轮传动链）误差的分析和估算（精密齿轮传动链） 结构设计结构设计 结构条件结构条件对齿轮传动的要求；对齿轮传动的要求； 对齿轮传动的精度要求；对齿轮传动的精度要求； 齿轮传动的工作速度及传动平稳性和无噪声的齿轮传动的工作速度及传动平稳性和无噪声的要求；要求； 工艺性因素工艺性因素 传动效

13、率和润滑条件传动效率和润滑条件一、齿轮传动型式的选择一、齿轮传动型式的选择简化啮合简化啮合：侧隙很大，瞬时传动比很不均匀，但：侧隙很大，瞬时传动比很不均匀，但制造精度要求不高，成本较低。制造精度要求不高，成本较低。二、传动比的分配二、传动比的分配一般说来，齿轮传动链的传动级数少些较好，不但可一般说来，齿轮传动链的传动级数少些较好，不但可以使结构简化，还有利于提高传动效率，减小传动误以使结构简化，还有利于提高传动效率，减小传动误差和提高工作精度。差和提高工作精度。1 1、按、按“先小后大先小后大”的原则分配传动比的原则分配传动比可获得较高的传动精度；可获得较高的传动精度；2 2、按最小体积原则分

14、配传动比、按最小体积原则分配传动比 转化转动惯量主要决定于前几对齿轮；转化转动惯量主要决定于前几对齿轮； 应尽量减少第一个齿轮的直径；应尽量减少第一个齿轮的直径； 传动级数通常采用传动级数通常采用37级；级； 在强度许可条件下，齿轮尺寸应尽可能小，或在强度许可条件下，齿轮尺寸应尽可能小，或用轻金属、塑料做从动轮用轻金属、塑料做从动轮3 3、按最小转动惯量原则分配传动比、按最小转动惯量原则分配传动比运转灵活，启动、制动及时运转灵活，启动、制动及时三、齿数、模数的确定三、齿数、模数的确定1 1、齿数的确定、齿数的确定2 2、模数的确定、模数的确定)1 (2121izam 标准齿轮，标准齿轮，zmin=17。斜齿时，。斜齿时，zmin可以更小。可以更小。 要求较低时，要求较低时， zmin12。 中心距不受限，精度较高时，中心距不受限，精度较高时，z25。 采用