圆柱齿轮精度

1、渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 圆柱齿轮同侧齿面精度指标圆柱齿轮同侧齿面精度指标7.3 7.3 圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标7.4 7.4 齿轮的侧隙和接触斑点齿轮的侧隙和接触斑点7.5 7.5 齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平行度齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平行度7.6 7.6 圆柱齿轮的精度设计圆柱齿轮的精度设计一、概述一、概述l传递运动的准确性（运动精度）传递运动的准确性（运动精度） l传动平稳性 要求：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变要求：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变化尽量小化尽量小 1.圆柱齿轮

2、传动的使用要求圆柱齿轮传动的使用要求要求要求: :从动齿轮在一转范围内的最大转角误差不超过从动齿轮在一转范围内的最大转角误差不超过规定的数值规定的数值 , ,以使齿轮在一转范围内传动比的变化以使齿轮在一转范围内传动比的变化尽量小。尽量小。 一、概述一、概述l载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性 要求：齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一要求：齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定的间隙定的间隙 l齿侧间隙齿侧间隙 要求：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向的实际要求：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向的实际接触面积，以满足承载的均匀性要求。接触面积，以满足承载的均匀性要求。 1.圆柱齿轮传动的使用要

3、求圆柱齿轮传动的使用要求不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求的侧重点会有所不同。的侧重点会有所不同。l精密机床、控制系统的分度齿轮和测量仪器的读数齿轮精密机床、控制系统的分度齿轮和测量仪器的读数齿轮 l汽车、拖拉机和机床的变速齿轮汽车、拖拉机和机床的变速齿轮 l起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮 l汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮 产生齿轮加工误差的原因很多，其主要来源于齿轮加产生齿轮加工误差的原因很多，其主要来源于齿轮加工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加

4、工误差及安装、工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差及安装、调整误差。调整误差。2. 2. 齿轮加工误差的主要来源及其特性齿轮加工误差的主要来源及其特性 l按误差产生的方向按误差产生的方向 切向误差切向误差径向误差径向误差轴向误差轴向误差l按误差在齿轮一转中出现的次数按误差在齿轮一转中出现的次数 长周期误差长周期误差短周期误差短周期误差二、齿轮的评定指标及其测量二、齿轮的评定指标及其测量 GB/T 10095.12008GB/T 10095.12008轮齿同侧齿面偏差的定义和允许轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值值GB/T 10095.22008GB/T 10095.22008径向综合偏差和径

5、向跳动的定义径向综合偏差和径向跳动的定义和允许值和允许值GB/Z 18620.1GB/Z 18620柱齿轮检验实施规范圆柱齿轮检验实施规范 给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精给出了齿轮评定项目的允许值及规定了检测齿轮精度的实施规范。度的实施规范。 第一节 圆柱齿轮同侧齿面的精度指标 圆柱齿轮同侧齿面的精度适用于通用机圆柱齿轮同侧齿面的精度适用于通用机械和重型机械中的械和重型机械中的单个渐开线齿轮单个渐开线齿轮， 一般齿轮精度的检验项目主要从齿距、一般齿轮精度的检验项目主要从齿距、齿形和齿向等三个方面加以检测，齿形和齿向等三个方面加以检测，必检必检的基的基本参

6、数有单个齿距偏差本参数有单个齿距偏差f pt 、齿距累积总偏差、齿距累积总偏差FP、齿廓总偏差、齿廓总偏差 和螺旋线总偏差和螺旋线总偏差FF单个齿距偏差反映的是齿轮在转过一个齿距角（单个齿距偏差反映的是齿轮在转过一个齿距角（360/ z）内的角度变化误差，当齿轮存）内的角度变化误差，当齿轮存在单个齿距偏差时，一对齿啮合完毕而另外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传在单个齿距偏差时，一对齿啮合完毕而另外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传动的平稳性。动的平稳性。第一节 圆柱齿轮同侧齿面的精度指标（必检）一、单个齿距偏差一、单个齿距偏差f pt（ ）ptf 单个齿距偏差指在端截面上，在接近齿高

7、中部的一单个齿距偏差指在端截面上，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个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差差 F Fp p是指齿轮同侧齿面任意圆弧段（是指齿轮同侧齿面任意圆弧段（k k=1=1至至k k= =z z）内实际）内实际弧长与理论弧长的代数差。它等于齿距累积偏差的最大偏弧长与理论弧长的代数差。它等于齿距累积偏差的最大偏差与最小偏差的代数差差与最小偏差的代数差 二、齿距累积偏差二、齿距累积偏差FPK影响齿轮传动的准确性。 1.1.齿距累积总偏差齿距累积总偏差F Fp pN123456789A232524262019221925B22C+1+3

8、+2+4-2-30-3+3D+1+4+6+10+8+5+5+2+5N101112131415161718A192321212024251921B22C-3+1-1-1-2-2+2+3-1D+2+3+2+1-2-4+2+5+42.k个齿的齿距累积偏差个齿的齿距累积偏差)(pkpkFF 任意任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差 理论上它等于这理论上它等于这k个齿距的各单个齿距偏差的代数和。个齿距的各单个齿距偏差的代数和。标准规定一般标准规定一般k等于等于2到不大于到不大于z/8的圆周上评定。的圆周上评定。三、齿廓总偏差三、齿廓总偏差F齿廓总偏差是指在齿轮的端平

9、面上，其计值范围内，包容实际齿廓总偏差是指在齿轮的端平面上，其计值范围内，包容实际齿廓曲线的两条设计齿廓曲线间的法向距离。因为有齿廓总偏齿廓曲线的两条设计齿廓曲线间的法向距离。因为有齿廓总偏差的齿轮，其齿廓不是标准正确渐开线，不能保证瞬时传动比差的齿轮，其齿廓不是标准正确渐开线，不能保证瞬时传动比为常数，所以容易产生振动和噪声。为常数，所以容易产生振动和噪声。所以影响传动平稳性所以影响传动平稳性四、螺旋线总偏差四、螺旋线总偏差F螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线的两螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线的两条设计螺旋线迹线间的距离。即在分度圆柱面上，齿宽条设计螺旋线迹线间的距离

10、。即在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际迹线有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际迹线且距离为最小的两条设计迹线之间的端面距离。且距离为最小的两条设计迹线之间的端面距离。 影响载荷分布均匀性影响载荷分布均匀性二、圆柱齿轮径向综合偏差的精二、圆柱齿轮径向综合偏差的精度指标及检测度指标及检测 齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位齿轮在加工时存在齿坯在机床上的定位误差、刀具的径向圆跳动，以及齿坯轴与刀误差、刀具的径向圆跳动，以及齿坯轴与刀具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮的径具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮的径向加工误差。向加工误差。 齿轮径向综合偏差的精度指标有径

11、向综齿轮径向综合偏差的精度指标有径向综合总偏差合总偏差F Fii、一齿径向综合偏差、一齿径向综合偏差f fii和径向跳动和径向跳动F Fr r。 是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮的左右面同时与检测齿轮接触，转过一周时出齿轮的左右面同时与检测齿轮接触，转过一周时出现的双啮中心距最大值与最小值之差。现的双啮中心距最大值与最小值之差。影响齿轮传影响齿轮传递运动的准确性。递运动的准确性。合格条件：合格条件： F Fi i F Fi i1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi 被测齿轮被测齿轮测量齿轮测量齿轮指示表指示表

12、记录器记录器maxa mina a 2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi 是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿距角内是指产品齿轮啮合一周时，对应一个齿距角内（360/z）出现的双啮中心距最大变化量。）出现的双啮中心距最大变化量。影响影响齿轮传动平稳性。齿轮传动平稳性。合格条件：合格条件： fi fimaxa mina a 3.3.径向跳动径向跳动Fr 是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对于齿轮基准轴线的最大与最小径向距离之差。于齿轮基准轴线的最大与最小径向距离之差。 相相当于当于Fi。 合格条件：合格条件： Fr Fr影响齿轮传递运动的准确性。影响

13、齿轮传递运动的准确性。影响传递运动准确性：影响传递运动平稳性影响载荷分布均匀性：riPKPFFFF径向跳动径向综合总偏差或齿距累积总偏差iptfFf一齿径向综合偏差齿廓总偏差单个齿距偏差接触斑点螺旋线总偏差F三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验1.1.齿轮副最小侧隙齿轮副最小侧隙 jbnmin 是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，在两是指两个相配的齿轮工作齿面接触时，在两个非工作齿面之间所形成的间隙。个非工作齿面之间所形成的间隙。 侧隙的作用：侧隙的作用： a. 储存润滑油储存润滑油 b. 补偿热变形。补偿热变形。计算公式：（式中计算公式：（式中 a 为齿轮中心距）为齿轮

14、中心距）)(03. 00005. 006. 0(32minmmmajnbn三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 侧隙的大小取决于齿轮安装的中心距和侧隙的大小取决于齿轮安装的中心距和齿厚的大小。齿厚的大小。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量在制造齿轮时，主要控制齿厚的减薄量来保证适当的侧隙。来保证适当的侧隙。三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标 齿厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的齿

15、厚：指在分度圆柱上法向平面的齿的厚度。公称齿厚厚度。公称齿厚 Sn 为弧为弧长，长，三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验2.2.齿厚的评价指标齿厚的评价指标齿厚上偏差齿厚上偏差Esns 的计算的计算齿厚下偏差齿厚下偏差Esni 的计算的计算分度圆弦齿高公称值分度圆弦齿高公称值 hc 的计算的计算分度圆弦齿厚公称值分度圆弦齿厚公称值 Snc 的计算的计算见教材见教材P127。齿轮卡尺齿轮卡尺分度圆弦齿高分度圆弦齿高hc分度圆弦齿高分度圆弦齿高Snc齿轮卡尺齿轮卡尺三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差 齿厚偏差还可

16、以通过测量公法线长度偏差齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏差来实现。来实现。 公法线长度公法线长度Wk： 齿轮上齿轮上 k 个轮齿的两端异向齿廓间所包含个轮齿的两端异向齿廓间所包含的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。的一段基圆圆弧，即基圆切线段的长度。5 . 09Zk)5 . 0(cosnnnkinvzkmWnsnsbnscosEEnsnibnicosEEtntancostanntinvinvzz taninv三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长度偏差三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验3.3.公法线长度偏差公法线长

17、度偏差 公法线长度偏差公法线长度偏差 Ew： 实际公法线长度实际公法线长度 Wa 与公称公法线长度与公称公法线长度Wk 之差。之差。 Ew = Wa Wk合格条件：合格条件： Ewi Ew Ews三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 加工好的一对齿轮装在箱体内或者装在配加工好的一对齿轮装在箱体内或者装在配对啮合试验台上，对啮合试验台上，在轻微受载下，在轻微受载下，运转后齿运转后齿面的接触面的接触痕迹。痕迹。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿

18、轮的接触斑点齿轮的接触斑点 接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的百接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向的百分数来表示。分数来表示。 可以评价可以评价齿轮的载荷齿轮的载荷分布情况分布情况，可用其代可用其代替替 F。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验三、齿轮的侧隙和接触斑点的检验4.4.齿轮的接触斑点齿轮的接触斑点 表表7-5 齿轮装配后的接触斑点齿轮装配后的接触斑点 GB/Z18620.4-2008四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 是指在轮齿加工前供制造齿轮的工件是

19、指在轮齿加工前供制造齿轮的工件。 齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精度齿轮坯基准表面的精度对齿轮的加工精度和安装精度影响很大。和安装精度影响很大。 用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮的加用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮的加工精度是一项有效的技术措施。工精度是一项有效的技术措施。四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度的精度平行度的精度1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮坯主要分两种形式齿轮坯主要分两种形式齿轮轴齿轮轴带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 a.两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚两个轴颈直径尺寸公差，通常按相配滚动轴承的要求确定

20、；动轴承的要求确定；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 b.两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆两个轴颈分别对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：跳动公差： tr = 0.3FP 1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 c.齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚的基准、不作测量齿厚的基准）；的基准、不作测量齿厚的基准）；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 d.齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿齿顶圆柱面作测量齿厚的基准时，对齿轮基准轴线的径向圆跳动公差：轮基准轴线的径向圆跳动公差： tr = 0.3FP 1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘

21、形齿轮 a. 基准孔直径基准孔直径尺寸公差；尺寸公差； b. 基准端面对基准端面对基准轴线的轴向圆基准轴线的轴向圆跳动公差跳动公差 tt = 0.2（Dd /b）F ；tt1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 c. 齿顶圆柱面齿顶圆柱面直径尺寸公差；直径尺寸公差； d.齿顶圆柱面对齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向齿轮基准轴线的径向圆跳动公差圆跳动公差 tr = 0.3FP；tr1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 基准面与安装面的形状公差（摘自基准面与安装面的形状公差（摘自GB/Z18620.3-2008） a. 齿轮坯的公差应减至能经济地制造的最小值；齿轮坯的公差应减至能经济地制造的

22、最小值；确定轴线的基准面确定轴线的基准面公公 差差 项项 目目圆圆 度度圆圆 柱柱 度度平平 面面 度度基准为两个短圆柱基准为两个短圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个长圆柱基准为一个长圆柱或圆锥形柱面或圆锥形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取两者中之小值取两者中之小值 基准为一个短圆柱基准为一个短圆柱和一个端面和一个端面0.06FP 0.06(Dd / b) F1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮精度等齿轮精度等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4I

23、T5IT5IT6IT7IT8IT9轴尺寸公差轴尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆直径齿顶圆直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 a. 当齿轮的检测参数精度等级不同时，当齿轮的检测参数精度等级不同时， 按其中的最高精度等级确定齿坯公差；按其中的最高精度等级确定齿坯公差；1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮精度等齿轮精度等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴尺寸公差轴尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆

24、直径齿顶圆直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 b. 当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差按按IT11给定，但不得大于给定，但不得大于0.1mn法向模数。法向模数。2.2.齿轮中心距偏差齿轮中心距偏差)(ff实际中心距与公称中心距之差 3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 齿轮轴的平行度偏差将影响齿轮啮合的螺齿轮轴的平行度偏差将影响齿轮啮合的螺旋线偏差，导致承载能力的下降。旋线偏差，导致承载能力的下降。3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 的推荐最大值为的推荐最大值为 fFbLf)/(

25、5 . 03.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 轴线平面内平行度公差轴线平面内平行度公差 的推荐最大值的推荐最大值为为 ffFbLf2)/(4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度轮齿表面的粗糙度将对轮齿的传动精度（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面状况）产生影响。状况）产生影响。 国标国标GB/Z 18620.4 分别推荐了算术平均偏分别推荐了算术平均偏差差 Ra 和轮廓最大高度和轮廓最大高度 Rz 的极限值。的极限值。

26、轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。轮齿表面粗糙度标注在齿轮的分度圆上。 4.4.齿轮表面粗糙度的确定齿轮表面粗糙度的确定 算术平均偏差算术平均偏差Ra的推荐值（摘自的推荐值（摘自GB/Z 18620.4-2008） 等等 级级 Ra（单位：（单位：m）模模 数数 （单位：（单位： mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计圆柱齿轮的精度设计包括：圆柱齿轮的精度设计包括： a. 选择齿轮的精度等级；选择齿轮的精度等级； b. 选择齿轮的检验项目；选择齿轮的检验项

27、目； c. 选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表面选择齿坯的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度；粗糙度； d. 箱体的精度设计。箱体的精度设计。五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标注齿轮精度等级的标注 当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，当齿轮所有检测项目的公差等级相同时，可标注齿轮精度等级和标准号。可标注齿轮精度等级和标准号。 例如：例如： 7 GB/T 10095.1； 8 GB/T 10095.2； 9 GB/T 10095.12。五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计1.1.齿轮精度等级的标注齿轮精度等级的标注 当齿轮检测项目的公差等级不同时，图样当齿轮检

28、测项目的公差等级不同时，图样上可按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平稳上可按齿轮传递运动准确性、齿轮传动平稳性和轮齿载荷分布均匀性的顺序分别标注它性和轮齿载荷分布均匀性的顺序分别标注它们的精度等级及带括号的对应公差、极限偏们的精度等级及带括号的对应公差、极限偏差符号和标准号。例如：差符号和标准号。例如： 8（ Fp、fpt、 F）7（ F）GB/T 10095.1；iFifGB/T10095.1、22008分别规定了13个精度等级（双啮精度指标公差 和 除外） ，分别用阿拉伯数字0、1、2、3、12来表示。其中0级精度最高，以后各级精度依次降低，12级精度最低iFif 和 分别规定了9个精度等级（

29、4、5、6、12）。5级精度是各级精度的基础级。五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计2.2.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计2.2.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 表表7-12 齿轮精度等级的应用范围齿轮精度等级的应用范围产品类型产品类型精度等精度等级级产品类型产品类型精度精度等级等级产品类型产品类型精度精度等级等级产品类型产品类型精度精度等级等级测量齿轮测量齿轮24汽车底盘汽车底盘58拖拉机拖拉机69矿用绞车矿用绞车810金属切削金属切削机床机床38通用减速通用减速器器69航空发动航空发动机机48起重机械起重机械710内燃机车内

30、燃机车67载重汽车载重汽车69轻型汽车轻型汽车58农业机械农业机械811 表表7-13 齿轮精度等级的适用范围齿轮精度等级的适用范围精精 度度等等 级级圆周速度圆周速度m/s齿面的终加工齿面的终加工工工 作作 条条 件件直齿直齿斜齿斜齿5 级级到到20到到44 精密磨齿精密磨齿;精密滚齿精密滚齿,进而进而挤齿或剃齿的齿轮挤齿或剃齿的齿轮 精密分度机构中或要求极平稳且无噪声精密分度机构中或要求极平稳且无噪声的高速工作的齿轮传动的高速工作的齿轮传动;精密机构用齿轮精密机构用齿轮;涡轮机齿轮涡轮机齿轮;检测检测8级和级和9级齿轮用测量齿级齿轮用测量齿轮轮6 级级到到16到到30磨齿或剃齿磨齿或剃齿

31、要求最高效率且无噪声的高速下平稳工要求最高效率且无噪声的高速下平稳工作的齿轮转动或分度机构的齿轮传动作的齿轮转动或分度机构的齿轮传动;特特别重要的航空、汽车齿轮别重要的航空、汽车齿轮;读数装置用特读数装置用特别精密传动的齿轮别精密传动的齿轮7 级级到到10到到15 用精确刀具加工的不淬火用精确刀具加工的不淬火齿轮齿轮;对于淬火齿轮必须精对于淬火齿轮必须精整加工整加工(磨齿、挤齿、珩齿磨齿、挤齿、珩齿等等) 增速和减速用齿轮传动增速和减速用齿轮传动;金属切削机床进金属切削机床进给机构用齿轮给机构用齿轮;减速器用齿轮减速器用齿轮;航空、汽车航空、汽车用齿轮；读数装置用齿轮用齿轮；读数装置用齿轮8

32、级级到到5到到10 必要时精整加工必要时精整加工 一般机械制造用齿轮一般机械制造用齿轮;机床传动齿轮机床传动齿轮;飞机、飞机、汽车制造业中的不重要齿轮汽车制造业中的不重要齿轮;起重机构用起重机构用齿轮齿轮;农业机械中的重要齿轮农业机械中的重要齿轮;通用减速器通用减速器齿轮齿轮9 级级到到2到到4 无须精整加工无须精整加工 用于其它齿轮用于其它齿轮五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（带孔齿轮精度设计示例带孔齿轮精度设计示例） 已知：两斜齿轮Z1=27，Z2=103，法面模数mn =2.5mm，法面压力角 n=20，轴承间跨距L=150 mm，分度

33、圆螺旋角=144211，分度圆直径 d1=69.784mm, d2=266.215mm，齿宽b2=64mm，转速n2=379r/min，齿轮内孔直径d=56mm，大齿轮齿面硬度为200HBS，齿轮材料为45号钢正火处理。 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 a. 选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 求大齿轮的圆周速度求大齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为8级级 。smDnv/1028. 510006037926614. 310006022 齿轮的精度设计齿轮的精度设

34、计 b. 选择齿轮精度检测指标选择齿轮精度检测指标 单个齿距偏差的极限偏差单个齿距偏差的极限偏差 fpt 、齿距累积总公差、齿距累积总公差 Fp、齿廓总公差、齿廓总公差 F和螺旋线总公差和螺旋线总公差 F以及公法线以及公法线长度极限偏差长度极限偏差 Wk 、Ews、Ewi。 查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得： fpt =18m， Fp =70m， F=25m， F=29m。 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 c. 计算齿厚极限偏差计算齿厚极限偏差 0.124mm )cos200.062)/(2(0.15tan200.0315 )cos2/()(tannnbnminnjj

35、fEsns 0.250mm snsnssniTEE 齿轮的精度设计齿轮的精度设计 d. 公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 96.219mm invz0.5)(kcosnnnkmWmmEEnsnsws117. 0 20cos124. 0cosmmEEnsniwi235. 0 20cos250. 0cos 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 a. 尺寸公差设计（尺寸公差设计（查表查表7-9） 测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，测量公法线检验侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为取尺寸公差带代号为271.215h11，不满足小于，不满足小于0.1mn，故选择，故选择 ；齿

36、轮内孔为安装基准；齿轮内孔为安装基准面，取为面，取为56H7；平键槽按平键联结公差标准设计，；平键槽按平键联结公差标准设计，取正常联结，轮毂键槽宽度为取正常联结，轮毂键槽宽度为16JS9，槽深为：，槽深为：0 25. 0215.2710.200 0.200 0.200 23 .60)3 . 456()(td 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b. 几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8） 内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F =3m两者之中的小值；两者之中的小值； 齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动齿轮两端面为轴向定位基准，标

37、注轴向圆跳动公差公差 tt = 0.2（Dd / b）F = 0.2259.9656429=23.559m；圆整；圆整后取为：后取为：tt = 22m = 0.022mm 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 b. 几何公差设计（几何公差设计（查表查表7-7、表、表7-8） 键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公键宽中心面按平键联结公差标准标注对称度公差，以键宽为主参数查差，以键宽为主参数查附表附表3-4，取，取 8 级或级或 9 级，级，本例取本例取 9 级为级为 40m。 c. 表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度小于因齿面硬度小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面

38、取为 Ra=6.3m； 齿顶圆按齿顶圆按附表附表7-5选取选取 Ra=6.3m； 齿坯的精度设计齿坯的精度设计 c. 表面粗糙度设计（表面粗糙度设计（附表附表7-5） 内孔安装定位需磨削取内孔安装定位需磨削取 Ra=1.6m； 齿轮轴向两个定位的端面取齿轮轴向两个定位的端面取 Ra=3.2m； 键宽侧面取常用值键宽侧面取常用值 Ra=3.2m； 键槽底面取常用值键槽底面取常用值 Ra=6.3m； 其余取其余取 Ra=12.5m。 带孔齿轮精度设计实例带孔齿轮精度设计实例五、圆柱齿轮的精度设计五、圆柱齿轮的精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（齿轮轴精度设计示例齿轮轴精度设计示例）

39、已知：两直齿轮已知：两直齿轮Z1=32，Z2=89，m=3mm，分度，分度圆压力角圆压力角=20，轴承间跨距，轴承间跨距L=130 mm，齿宽，齿宽b1=80mm，转速，转速n1=325r/min，小齿轮齿面硬度为，小齿轮齿面硬度为235HBS，齿轮材料为，齿轮材料为45号钢调质处理，为大批量号钢调质处理，为大批量生产。生产。 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 a. 选取齿轮精度等级选取齿轮精度等级 计算小齿轮的圆周速度计算小齿轮的圆周速度 根据根据表表7-12、表、表7-13选取齿轮传递运动准确性选取齿轮传递运动准确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为传动平稳性和载荷分布均匀性精度等

40、级都为9级级 。smDnv/236 . 11000603259614. 310006011 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 b. 选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高） 一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi； 齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi； 齿面接触斑点；齿面接触斑点； 公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk 、Ews、Ewi。 查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-3可得：可得： fi=41m， Fi=102m， 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 b. 选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高） 一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi； 齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi ； 齿面接触斑点；齿面接触斑点； 公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk 、Ews、Ewi。 查齿轮公差查齿轮公差表表7-5可得：可得： bc1 25%， hc1 50% ， bc2 25%， hc2 30% 。 小齿轮轴的精度设计小齿轮轴的精度设计 c. 计算齿厚极限偏差计算齿厚极