第十一章圆柱齿轮公差及检测

第十一章圆柱齿轮公差与检测

机械工程学院本章结构11.1齿轮传动概述及其使用要求11.2单个齿轮精度与侧隙评定指标的定义及测量11.3齿轮公差标准11.4齿轮公差设计本节结构11.1.1圆柱齿轮传动概述11.1.2齿轮传动的使用要求11.1.3影响齿轮传动使用要求的因素分析11.1齿轮传动概述及其使用要求11.1.1圆柱齿轮传动概述直齿外啮合直齿内啮合斜齿外啮合人字外啮合传动比i=ω1/ω2=z2/z111.1.2齿轮传动的使用要求1．精度要求

1）传递运动的准确性（传动精度要求）

2）传动的平稳性（平稳精度要求）3）载荷分布的均匀性（接触精度要求）补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀及齿轮的加工安装误差;贮存润滑油。2.侧隙要求11.1.3影响齿轮传动使用要求的因素分析1）齿距误差齿坯的安装偏心er机床蜗轮的几何偏心eko

pti≠

ptk影响齿轮传递运动的准确性基圆齿距pb2的偏差-----基节偏差影响传动平稳性2）齿廓误差3）齿向误差→影响载荷分布的均匀性11.2单个齿轮精度与侧隙评定指标的定义及测量11.2.1齿轮精度评定指标的定义与测量、分类与比较11.2.2齿轮侧隙评定指标的定义、测量11.2.1齿轮精度评定指标的定义与测量、分类与比较1．齿轮精度评定指标的定义与测量2．齿轮精度评定指标的分类与比较1．齿轮精度评定指标的定义与测量1)单个齿距偏差fpt、齿距累积总误差Fp和齿距累积偏差Fpk2)

基圆齿距偏差fpb3)齿圈径向跳动Fr4)切向综合总误差和一齿切向综合总误差5)径向综合总误差和一齿径向综合总误差

8)公法线长度变动量△FW6)齿廓总误差Fa、齿廓形状偏差ffa、齿廓倾斜偏差fHa

7)螺旋线总误差Fβ

、螺旋线形状偏差ffβ、螺旋线倾斜偏差fHβ单个齿距偏差fpt

、齿距累积总误差Fp和齿距累积偏差Fpk

的定义

单个齿距偏差fpt

、齿距累积总误差Fp和齿距累积偏差Fpk

的测量1)单个齿距偏差fpt、齿距累积总误差Fp、齿距累积偏差Fpk①

单个齿距偏差fpt②齿距累积总误差Fp③

齿距累积偏差Fpk①

单个齿距偏差fptfpt

反映齿轮传动的平稳性单个齿距偏差fpt

、齿距累积总误差Fp和齿距累积偏差Fpk

的定义②齿距累积总误差Fp

——任意两同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。③齿距累积偏差Fpk:

------任意K个齿距的实际孤长与理论孤长的代数差，一般Fpk值被限制在不大于1/8周的圆周上评定。Fpk实际上是局部圆周上的齿距累积偏差。反映齿轮传递运动的准确性.

Fpk

反映齿轮传递运动准确性，用以评定齿数较多、精度较高的齿轮，以避免在局部圆周上的齿距累积总误差过大.相对法测量齿距偏差,测得值经数据处理得

fpt、Fp基圆齿距偏差fpb

的定义2)基圆齿距偏差fpb基圆齿距偏差fpb

的测量

基圆齿距偏差fpb

的定义fpb

反映齿轮传动的平稳性基圆齿距偏差fpb

的测量3)齿圈径向跳动Fr

齿圈径向跳动Fr的定义

齿圈径向跳动Fr的测量Fr—指在2π范围内,

将测头(球形、圆柱形、砧形)相继置于被测齿轮的每个齿槽内或轮齿上,于齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线距离的最大变动量。

齿圈径向跳动Fr的定义

Fr主要反映齿坯安装偏心（er）对齿廓分布均匀的影响，即反映齿轮传递运动的准确性。齿圈径向跳动Fr的测量①切向综合总误差Fi′-----指被测齿轮与理想精确的测量齿轮(一般高于被测齿轮精度3～4级)单面啮合时在被测齿轮一转内的实际转角与公称转角之差的总幅值,以分度圆弧长计值。②一齿切向综合总误差fi′-----指被测齿轮与理想精确的测量齿轮(一般高于被测齿轮精度3～4级)单面啮合时，在被测齿轮一齿距转内的实际转角与公称转角之差的总幅值,以分度圆弧长计值。4)切向综合总误差和一齿切向综合总误差切向综合总误差Fi′

Fi′主要反映齿坯安装偏心（er）和蜗轮的几何偏心（ek）对齿廓分布均匀的影响，即反映齿轮传递运动的准确性。

fi′主要反映齿廓误差和基节偏差的影响，即反映齿轮传动的稳定性。切向综合总误差Fi′和一齿切向综合误差fi′的测量理想齿轮--①径向综合总误差Fi〞

-----被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内双啮中心距的最大值与最小值之差。②一齿径向综合总误差fi〞

-----指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿距角内双啮中心距的最大值与最小值之差双啮中心距a

——被测齿轮与精确齿轮无侧隙紧密啮合时的中心距5)径向综合总误差和一齿径向综合总误差径向综合总误差Fi〞

Fi〞主要反映齿坯安装偏心（er）对齿廓分布均匀的影响，即反映齿轮传递运动的准确性。

fi〞主要反映齿廓误差和基节偏差的影响，即反映齿轮传动的稳定性。径向综合总误差Fi〞和一齿径向综合总误差fi〞的测量6)齿廓总误差Fa、齿廓形状偏差ffa、齿廓倾斜偏差fHa①

Fa②

ffa③

fHa①齿廓总误差Fa------在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离

。②齿廓形状偏差ffa

------在计值范围内，包容实际齿廓迹线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

fHa

-------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间的距离

.Fa、

ffa、fHa反映齿轮载荷分布的均匀性专用基圆盘式渐开线检查仪测量齿廓总误差Fa原理：7)螺旋线总误差Fβ

、螺旋线形状偏差ffβ、螺旋线倾斜偏差fHβ①Fβ②

ffβ③

fHβ①螺旋线总误差Fβ

---在计值范围内，包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ffβ---在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺线迹线完全相同的曲线间的距离，且两条线与平均螺旋线迹线的距离为常数。

③螺旋线倾斜偏差fHβ

---在计值范围内,端与平均螺旋迹相交的两条设计旋迹线间的距离.Fβ

、ffβ、fHβ反映齿轮载荷分布的均匀性展成法的测量螺旋线总误差Fβ原理:

8)公法线长度变动量△FW△FW—在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值Wmax与最小值Wmin之差

FW主要反映蜗轮的几何偏心（ek）对齿廓分布均匀的影响，即反映齿轮传递运动的准确性。公法线千分尺公法线千分尺卡规11.2.2齿轮侧隙评定指标的定义、测量1.齿厚偏差fsn的定义与测量2.公法线长度偏差的定义与测量1.齿厚偏差fsn的定义与测量定义测量2.公法线长度偏差的定义与测量公法线长度偏差=Wkactual

-Wkthe—实际公法线Wkactual

—理论公法线Wkthe公法线千分尺公法线千分尺卡规11.3齿轮公差标准简介(GB/T100911.1~2-2001、GB/Z18620.2~4—2002）

11.3.1单个齿轮公差标准11.3.2齿坯公差和齿面表面粗糙度标准11..3.3齿轮公差的标注11.3.1单个齿轮公差标准1.齿轮精度等级2.精度评定参数值齿轮精度等级有待发展的精度等级高精度级中等级（应用最广）低精度级0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12共13个等级Fi〞、fi〞9个等级(GB/T100911.1~2-2001)单个齿轮评定参数允许值（公差或极限偏差）计算公式(GB/Z18620.3～4—2002）

11.3.2齿坯公差和齿面表面粗糙度标准表11.9齿坯公差

um齿面表面粗糙度Ra允许值(um)齿坯公差

11.3.3齿轮公差的标注单个齿轮的公差要求在零件图样标注

齿轮精度等级、精度指标和侧隙指标的允许值（公差或极限偏差）的标注齿坯公差在齿轮的投影图上标注11.4齿轮公差设计

齿轮精度等级选择

齿厚极限偏差的确定精度和侧隙指标选择

齿坯公差和齿面表面粗糙度选择11.11.111.11.211.11.311.11.4传递动力的齿轮，主要要求其载荷分布均匀，即接触精度要求高仪器表齿轮，则传动精度要求高高速齿轮，例如减速器、汽车、飞机上的齿轮，对噪声、冲击、震动等敏感，因此平稳精度要求高对传递运动准确、传动平稳性、载荷分布均匀性要求都较高的齿轮，如汽轮机中的齿轮对传递运动准确、传动平稳性、载荷分布均匀性要求都较低的齿轮，如手动调整用齿轮

齿轮精度等级选择11.4.1齿厚极限偏差公法线长度极限偏差的确定11.11.21.齿厚极限偏差的确定2.公法线长度极限偏差的确定±fa中的“-fa”—补偿fa为“-”时所需要的侧隙补偿齿轮工作时的温升和储润滑油所需要侧隙补偿安装误差所需要的侧隙主、从动轮的齿后上偏差±

fa查：GB/T10095—88计算或查表计算1.齿厚极限偏差的确定∵侧隙靠削薄齿厚获得,∴齿厚上偏差确定原理：则有齿厚上偏差：齿厚下偏差：齿厚公差：切齿径向进刀公差推荐表齿轮精度等级4567891.26IT7IT81.26IT8IT91.26IT9IT10齿圈径向跳动公差2.公法线长度极限偏差的确定公法线长度极限偏差由齿厚极限偏差换算确定，其换算公式为：对外啮合齿轮

Ewms=Esscosan-0.72Frsinan

Ewmi=Esicosan+0.72Frsinan对内啮合齿轮

Ewms=-Esscosan-0.72Frsinan