齿轮零件测量

1、项目四齿轮零件测量1/53 在机械产品中，齿轮传动是用来传递运动和动力惯用机构，它广泛应用于机器、仪器等制造业。正齿轮斜齿轮螺旋伞齿轮“人”字形齿轮2/53齿轮传动使用要求 因齿轮传动用途不一样，但归纳起来有以下四项； 传递运动准确性 齿轮在旋转一周范围内，传动比改变尽可能小。i2iiiR=f()it=k齿轮传动比改变3/53齿面啮合图例传递运动平稳性 齿轮传动在一齿范围内瞬时传动比改变尽可能小。载荷分布均匀性 传动时工作齿面接触良好，在全齿宽上载荷分布均匀。nn4/53齿侧间隙合理性 齿轮传动时非工作齿面之间应留有一定间隙。 非工作齿侧间间隙大小对齿形轮廓热变形、反转时冲击及回程误差、噪声均

2、会造成影响。5/53齿轮加工误差起源 齿轮加工误差主要起源于加工工艺系统。齿轮加工机床误差刀具制造与安装误差齿坯制造与安装误差6/53滚齿机示意图齿坯安装滚齿误差示意图齿轮切向误差示意图Y3180滚齿机7/53渐开线圆柱齿轮精度评定及其检测 齿距偏差 是指在端面上靠近齿高中部与齿轮轴同心圆上，实际齿距与理论齿距代数差 。单个齿距偏差（fpt）P1fpt8/53齿距累积偏差（Fpk） 是任意k个齿距实际弧长与理论弧长代数差,理论上它等于这k个齿距单个齿距偏差代数和。K+ptFpk9/53齿距累积总偏差（Fp） 是指齿轮同侧齿面任意圆弧段（k=1至k=z）内最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲

3、线总幅值。Fp=Fpmax-Fpmin10/53齿距累积总偏差测量1、相对测量法； 以齿轮上任意一个齿距作为基准，调整好指示表零位，逐齿依次测量每齿对基准齿相对齿距偏差，作数据处理，得出累积总偏差。手提式齿距仪11/531-支架 2-定位支脚 3-指示表 4-主体 5-固定螺母6-固定螺钉 7-活动量爪 8-固定量爪 9-定位支脚齿距测量仪结构示意图12/53齿顶圆定位齿根圆定位内孔定位三种测量定位方式中； 以齿顶圆定位测量精度较低 以内孔定位测量精度较高测量基准选择；13/53万能测齿仪 用万能测齿仪检测齿距误差 将量仪卡脚调整至齿轮节圆处齿距接触，逐齿测量各齿距相对偏差值，并作好统计，然后

4、再进行对应计算，最终得出齿偏结果。1-活动量脚、2-定位量脚3-重锤、4-指示表、5-压簧14/532、绝对测量法；齿距偏差测量仪万能齿轮测量仪 用指示表在齿轮分度圆上定位，在读数显微镜及分度盘上计数。在两相邻齿面定位后读数值之差即为齿距偏差。15/53齿圈径向跳动检测（Fr） 是指将一个适当测头（球形、圆柱形、砧形、V形）相继放置于每个齿槽中，从它到齿轮轴线最大和最小距离之差 。齿轮径向跳动仪16/53理想齿圈跳动曲线实际齿圈跳动曲线 径向跳动测量是以齿轮孔轴线为基准，在旋转一周中其最大值与最小值之差。属于齿轮径向性质单项测量指标。17/53径向综合总偏差（Fi ） 是指在径向（双面）综合检

5、验时产品齿轮左右齿面同时与测量齿轮接触并转过一整圈时出现中心距最大值和最小值之差 。双面啮合测量仪18/53径向综合偏差曲线 主要反应因齿坯偏心、刀具安装、而影响到齿厚、齿廓、齿距偏差，属于齿轮径向综合偏差长周期误差测量指标。19/53齿廓偏差（齿形轮廓偏差） 是指实际轮廓偏离设计轮廓量。齿廓偏差应在端平面内且垂直于渐开线齿廓方向计值。 齿轮齿廓和齿廓偏差示意图 20/53齿廓总偏差（F） 指在设计值范围内，包容实际齿廓轨迹线两条设计齿廓迹线间距离。（属必查项） （在齿廓总偏差中还包含齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差，属非必检验项）21/53渐开线测量仪 齿廓总偏差：是因齿轮刀具在设计和制造及刀具安

6、装、机床传动链等误差所引发。 其影响到齿轮传动平稳性及瞬时传动比改变。齿形误差啮合示意图22/53基圆齿距偏差（fpb） 是指实际基圆齿距与公称基圆齿距之差。基圆齿距偏差示意图 引发基圆齿距偏差主要原因在于刀具（滚齿刀具或插齿刀具）齿距偏差和齿廓偏差。23/53 基圆齿距偏差主要影响到齿轮幅在瞬时传动改变而带来齿距平稳交接，使齿距在传递中平稳过分性能。Pb2Pb1Pb2Pb124/53公法线长度变动量Fw齿轮公法线长度变动（Fw） 公法线是指齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。WkmaxWkminFw=Wkmax-Wkmin25/53 公法线是指在齿轮齿廓上，选择个齿侧齿轮廓间公

7、共法线长度公称值。 齿轮公法线长度可按国家标准GB/T100951988标准中查阅，也可经过计算得出被测齿轮公法线长度。 公法线长度变动是因机床蜗轮偏心，使齿坯转速不均匀，而引发齿面左右切削不均所造成齿轮切向长周期误差。26/53Wk=ms=1.476(2-1)+0.014z其计算公式为：式中： ms齿轮模数（mm） 测量时所需跨齿数 z被测齿轮齿数跨齿数计算：27/53公法线测量方法： 齿轮公法线测量属长度计量。在测量上可直接用公法线千分尺或跨齿规对齿廓侧法线长度进行测量。公法线测量公法线千分尺跨齿规28/53 公法线千分尺结构与读数原理与普通外径千分尺一样。（除测量头）公法线平均长度极限偏

8、差计算：最大极限；Ewms=Ess-0.72Frsin最小极限；Ewmi=Esi-0.72Frsin式中：Ess齿厚上偏差 Esi齿厚下偏差 Fr齿圈径向跳动公差 齿形角29/53测量步骤；（1）依据被测齿轮模数ms、齿数z及齿形角、分别计算（或查表）出公法线长度公称值W和测量跨齿数。（2）依据被测齿轮精度查表确定公法线平均长度上、下极限偏差Ewms、Ewmi及公法线长度变动公差Fw。30/53（3）依据公法线长度W选择好公法线千分尺。（或调整好跨齿规距离）（4）将量具测量面及被测工件表面擦洗洁净。（5）测量齿轮公法线，测量时应在齿轮圆周上不得少于三段公法线测量，最平均测量值作为评定依据。31

9、/53齿厚误差测量（Es） 齿厚误差是指在分度圆柱面上，实际齿厚值与公称齿厚之差。（对斜齿轮则为法向齿厚）32/53齿厚游标卡尺齿厚游标卡尺结构 此量具应属一个专用量具，是由两个相互垂直游标卡尺组成。 垂直尺身主要用于测量齿项面至分度圆处深度控制（即模数ms）而水平尺身则用于测量齿形厚度所用。33/53hS尺身微调游标活动测量卡脚固定测量卡脚齿舌34/53 齿厚游标卡尺读数原理与普通游标卡尺完全一样。垂直尺身齿舌深度调整及计算 该方法是以齿项圆为测量基准，在加工时应注意控制齿顶圆尺寸精度。 测量齿厚前应先计算出理论齿顶圆直径Da，再实测出实际齿顶圆直径Da35/53理论分度圆弦齿高度计算（h）

10、h=ms1+z/21-cos(90/z)齿厚卡垂直调整高度计算（h）h=h-(Da-Da)/2齿厚卡水平测量宽度计算（S）S=mszsin(90/z)式中：ms模数 z被测齿轮齿数 Da齿顶圆理论直径 Da齿顶圆实际测量直径36/53使用游标齿厚卡尺注意事项（1）测量时应保持齿舌与齿顶面紧贴。（2）测量厚度时要注意卡脚与齿侧面平行，以刚好接触齿面为佳。37/53（3）取出卡尺读数量应注意保持卡脚面与齿面垂直。（4）测量中应按齿轮齿数不得少于3齿测量，以最最大齿厚偏差为实测数据。 用此方法测量确定齿轮精度相对较低。普通适合用于9级精度以下测量和相对模数在2.5ms以上齿轮检测。38/53渐开线圆

11、柱齿轮精度结构 1.轮齿同侧齿面偏差精度等级 渐开线圆柱齿轮11项同侧齿面偏差。要求了0、1、2、12共13个精度等级，其中，0级最高，12级最低。分度圆直径从5至10000mm模数（法向模数）从0.5至70mm齿宽从4至1000mm按国家标准GB/T 10095.1要求39/532.径向综合偏差 渐开线圆柱齿轮径向综合偏差“Fi 和一齿径向综合偏差”fi ，要求了4、5、12共9个精度等级。 按国家标准GB/T 10095.2要求分度圆直径从 5到1000mm模数（法向模数）从0.2到10mm其中，4级最高，12级最低。 40/53 3.径向跳动 渐开线圆柱齿轮径向跳动，推荐了0、1、12共

12、13个精度等级。 其中0级最高，12级最低。 按国家标准GBT 10095.2在附录B中要求分度圆直径从 5到10000mm、模数（法向模数）从0.5到70mm41/53圆柱渐开线齿轮精度国家标准代码GB/T10095GB/Z18620GB/T100951988（旧标准可用）42/53 4.齿坯精度等级43/53 检测时应按图样标注要求执行，检验人员无权改动和提升（降低）质量检测标准。44/53轮齿侧面接触斑点检测 齿轮副侧面接触斑点是指装配好齿轮副在轻微制动下运转后齿面接触擦亮痕迹。能够用沿齿高方向和沿齿长方向百分比来表示。齿面接触摩擦痕迹45/53经典规范 接触近似为：齿宽b80有效齿面高度h70，齿端修薄 齿长方向配合正确有齿廓偏差波纹度 齿廓正确有螺旋线偏差有齿端修薄 46/53接触斑点检测基本方法:（经过软涂层转移）静态方法 指将齿轮彻底清洗，去除油污，在小齿轮（三个以上）齿面上涂上一层薄而均匀印痕涂料，在大齿轮与小齿轮啮合齿面上喷一层薄薄显像液膜。转动小齿轮，使有涂料小轮齿与大齿轮啮合，施加一定反力矩以确保接触，得到接触斑点后，应用摄影、画草图或透明胶带等方法统计下来。47/53（经过硬涂层磨损）动态方法 将齿轮彻底清洗，去除油污，将小齿轮和大齿轮（三个以上）轮齿面喷上划线用蓝油，不能太厚。然后给齿轮副一个载荷增量作短时间旋转，停顿后，将其斑点统计下来