渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料

渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测资料第一页，编辑于星期六：二十二点四分。第1页，共49页。第9章渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测9.1概述

9.2齿轮的误差及其评定指标与检测

9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标

9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用第二页，编辑于星期六：二十二点四分。第2页，共49页。9.1概述(1)传递运动的准确性要求齿轮在转一周范围内，传动比的变化要小，其最大转角误差应限制在一定的范围内。

(2)传动的平稳性齿轮任一瞬时传动比的变化，将会使从动轮转速不断变化，从而引起齿轮传动中的冲击、振动和噪声。

(3)载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性就是要求齿轮相互啮合的齿面有良好的接触，使轮齿在齿面上承载均匀，从而提高齿轮的承载能力和使用寿命。

(4)适当的传动侧隙侧隙是指齿轮单面啮合时，非工作齿面沿圆周方向的间隙。第三页，编辑于星期六：二十二点四分。第3页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测9.2.1影响传递运动准确性的误差及其评定指标

影响齿轮传递运动准确性的误差是以齿轮一转为周期的径向误差和切向误差。

1.径向误差及其评定指标图9-1齿轮的径向误差第四页，编辑于星期六：二十二点四分。第4页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测(1)齿圈径向跳动ΔFr齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内的齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量，如图9-2所示。图9-2齿圈径向跳动第五页，编辑于星期六：二十二点四分。第5页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-3双面啮合综合测量

1—指示表2—弹簧3—测量齿轮4—滑动溜板

5—被测齿轮6—固定溜板第六页，编辑于星期六：二十二点四分。第6页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测(2)径向综合总偏差ΔFi″(公差Fi″)径向综合总偏差是指被测齿轮与标准的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动，如图9-3所示。图9-4径向综合总偏差曲线第七页，编辑于星期六：二十二点四分。第7页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测2.切向误差及其评定指标图9-5齿轮的切向误差及公法线长度变动第八页，编辑于星期六：二十二点四分。第8页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-6公法线长度测量3.传递运动准确性的综合评定指标第九页，编辑于星期六：二十二点四分。第9页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测(1)切向综合总偏差ΔF(公差F)切向综合总偏差是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一周内，实际转角与公称转角之差的最大差值，以分度圆弧长计值。图9-7单面啮合综合测量

a)双圆盘摩擦式单啮仪测量原理b)切向综合误差曲线

1—被测齿轮2—理想精确测量齿轮3、4—精密摩擦盘5—辅助装置6—传动轴7—传感器第十页，编辑于星期六：二十二点四分。第10页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测(2)齿距累积总偏差ΔFp(公差Fp)齿距累积总偏差是指在分度圆上附近，任意两个同侧齿面的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。图9-8齿距累积总偏差第十一页，编辑于星期六：二十二点四分。第11页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测1)切向综合总偏差F。

2)齿距累积总偏差Fp(必要时加检Fpk)。

3)齿圈径向跳动ΔFr与公法线长度变动ΔFw。

4)径向综合总偏差F与公法线长度变动量Fw。

5)齿圈径向跳动Fr(仅用于10～12级精度的齿轮)。

9.2.2影响传动平稳性的误差及其评定指标

齿轮传动的平稳性是由任一瞬时传动比的变化来体现的，而主要影响瞬时传动比变化的误差是以齿轮一个齿距角为周期的基节(基圆上的齿距)偏差和齿形误差。

1.基节偏差及其评定指标第十二页，编辑于星期六：二十二点四分。第12页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-9有基节偏差时齿轮的啮合第十三页，编辑于星期六：二十二点四分。第13页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-10基节偏差2.齿形误差及其评定指标第十四页，编辑于星期六：二十二点四分。第14页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-11齿形误差3.单个齿距偏差Δfpt(极限偏差±fpt)第十五页，编辑于星期六：二十二点四分。第15页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-12齿距偏差4.传动平稳性的综合评定指标第十六页，编辑于星期六：二十二点四分。第16页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测(1)一齿切向综合偏差Δf一齿切向综合偏差Δf是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。

(2)一齿径向综合偏差Δf一齿径向综合偏差Δf是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，双啮中心距的最大变动量。

1)一齿切向综合偏差Δf。

2)一齿径向综合偏差Δf。

3)基节偏差Δfpb与齿廓形状偏差Δffα。

4)单个齿距偏差Δfpt与齿廓形状偏差Δffα。

5)单个齿距偏差Δfpt与基圆齿距偏差Δfpb(用于9～12级精度)。

6)单个齿距偏差Δfpt或基圆齿距偏差Δfpb(用于10～12级精度)。第十七页，编辑于星期六：二十二点四分。第17页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测9.2.3影响载荷分布均匀性的误差及其评定指标

影响齿轮载荷分布均匀性的主要因素是相啮合轮齿齿面接触的均匀性。图9-13齿向误差

1—实际齿线2—设计齿线—鼓形量—齿端修薄量b—齿宽9.2.4传动侧隙合理性的评定指标

1.齿厚偏差ΔEs(极限偏差：上偏差Ess、下偏差Esi)第十八页，编辑于星期六：二十二点四分。第18页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-14齿厚偏差第十九页，编辑于星期六：二十二点四分。第19页，共49页。9.2齿轮的误差及其评定指标与检测图9-15侧隙的形成2.公法线平均长度偏差ΔEwm(上偏差Ewms、下偏差Ewmi)第二十页，编辑于星期六：二十二点四分。第20页，共49页。9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标9.3.1齿轮副的切向综合总偏差ΔF(公差F)

齿轮副的切向综合总偏差ΔF是指安装好的齿轮副，在啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际转角与公称转角之差的总幅度值。

9.3.2齿轮副的一齿切向综合偏差Δf(公差f)

齿轮副的一齿切向综合偏差Δf是指安装好的齿轮副，在啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮，在一个齿距内实际转角与公称转角之差的最大幅度值。

9.3.3齿轮副的接触斑点

齿轮副的接触斑点是指安装好后的齿轮副，在轻微制动下运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。第二十一页，编辑于星期六：二十二点四分。第21页，共49页。9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标图9-16接触斑点9.3.4齿轮副的侧隙及其评定指标第二十二页，编辑于星期六：二十二点四分。第22页，共49页。9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标齿轮副的侧隙分为圆周侧隙和法向侧隙，如图9⁃17所示。

(1)圆周侧隙jt(圆周最大极限侧隙jtmax、圆周最小极限侧隙jtmin)圆周侧隙jt是指装配好后的齿轮副，当一个齿轮固定，另一个齿轮的圆周晃动量，如图9-17a所示。图9-17齿轮幅的侧隙

a)圆周侧隙b)法向侧隙第二十三页，编辑于星期六：二十二点四分。第23页，共49页。9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标(2)法向侧隙jn(法向最大极限侧隙jnmax、法向最小极限侧隙jnmin)法向侧隙jn是指装配好后的齿轮副，当工作齿面接触时，非工作齿面之间的最短距离，如图9-17b所示。

9.3.5齿轮副的安装误差及其评定

1.齿轮副中心距偏差Δfa(极限偏差±fa)图9-18齿轮副的安装误差

a)中心距偏差b)x方向轴线平行度误差c)y方向轴线平行度误差第二十四页，编辑于星期六：二十二点四分。第24页，共49页。9.3齿轮副的精度及侧隙评定指标2.齿轮副的轴线平行度误差Δfx、Δfy(公差fx、fy)第二十五页，编辑于星期六：二十二点四分。第25页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用9.4.1精度等级及其选择

1.精度等级表9-1齿距累积公差及(摘自GB/T10095.1—2001)(单位：μm)2.一般对于Fpk，k值规定取为小于z／6(或z／8)的最大整数。第二十六页，编辑于星期六：二十二点四分。第26页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-2齿圈径向跳动公差、公法线长度变动公差、径向综合公差F、齿形公差、第二十七页，编辑于星期六：二十二点四分。第27页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-2齿圈径向跳动公差、公法线长度变动公差、径向综合公差F、齿形公差、第二十八页，编辑于星期六：二十二点四分。第28页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-3齿向公差(摘自GB/T10095.1—2001)(单位：μm)第二十九页，编辑于星期六：二十二点四分。第29页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-4齿轮副接触斑点(摘自GB/T10095.1—2001)2.公差组表9-5齿轮公差组3.精度等级的选择第三十页，编辑于星期六：二十二点四分。第30页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-6各类机械中的齿轮精度等级第三十一页，编辑于星期六：二十二点四分。第31页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-7常用齿轮精度等级的适用范围第三十二页，编辑于星期六：二十二点四分。第32页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-8齿轮第Ⅱ公差组精度等级的推荐应用第三十三页，编辑于星期六：二十二点四分。第33页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-8齿轮第Ⅱ公差组精度等级的推荐应用9.4.2公差组的检验组及其选择第三十四页，编辑于星期六：二十二点四分。第34页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用齿轮精度的评定指标有很多，在检查和验收齿轮精度时，没有必要对所有的评定指标都进行检测。表9-9公差组的检验组第三十五页，编辑于星期六：二十二点四分。第35页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用(1)齿轮的精度等级和用途对高精度齿轮，应选择最能直接反映齿轮一转和一齿转角误差的综合性指标，如F、Fp、f等。表9-10各公差组的检验组的组合及其适用范围第三十六页，编辑于星期六：二十二点四分。第36页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用(2)检验的目的齿轮检验可分为验收检验和工艺检验。

(3)生产的规模及工厂的具体条件生产批量大，宜选用综合性指标的检验组，以提高验收效率。

(4)切齿的工艺不同的切齿方法可能产生的主要误差是有区别的，因此应根据切齿工艺的特点选择检验项目，以便对齿轮的精度进行有效的控制。

(5)被测齿轮几何尺寸的大小直径不是很大的齿轮(d≤400mm)可以在固定式的仪器上检测，进行综合测量也比较容易。

(6)检验组之间的协调为减少所使用的检测仪器种类，提高检测的效率及保证各公差组之间测量精度的一致性，应注意检验组中被测误差项目的协调。第三十七页，编辑于星期六：二十二点四分。第37页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用9.4.3齿轮副侧隙及齿厚极限偏差、公法线平均长度极限偏差的确定

齿轮副的合理侧隙要求与齿的精度等级基本无关，它应根据齿轮副的工作条件和侧隙的作用来确定。

1.最小极限侧隙jnmin(或jtmin)的确定表9-11的推荐值2.齿厚上偏差Ess的确定第三十八页，编辑于星期六：二十二点四分。第38页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-12齿厚极限偏差(摘自GB/T10095.1—2001)表9-13C级齿厚上偏差3.齿厚下偏差的确定第三十九页，编辑于星期六：二十二点四分。第39页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-14齿厚公差(单位：μm)第四十页，编辑于星期六：二十二点四分。第40页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-15切齿径向进刀公差4.公法线平均长度极限偏差的计算

9.4.4齿坯公差及齿轮的主要表面的粗糙度

齿坯公差是指齿轮的设计基准面、工艺基准面和测量基准面的尺寸公差和形位公差。第四十一页，编辑于星期六：二十二点四分。第41页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-16齿坯公差(摘自GB/T10095.1—2001)第四十二页，编辑于星期六：二十二点四分。第42页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-16齿坯公差(摘自GB/T10095.1—2001)①当三个公差组的精度等级不同时，按最高的精度等级确定公差值。

②当顶圆不作测量齿厚的基准时，尺寸公差按IT11给定，但不大于0.1mn。

③当以顶圆作基面时，基准面径向圆跳动就指顶圆的径向跳动。第四十三页，编辑于星期六：二十二点四分。第43页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-17齿面及齿坯基准面的表面粗糙度参数值(单位：μm)9.4.5箱体公差

箱体公差是指齿轮箱体支承孔轴心线间的孔心距极限偏差f和平行度公差f和f。第四十四页，编辑于星期六：二十二点四分。第44页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用表9-18中心距极限偏差(摘自GB/T10095.1—2001)9.4.6应用举例第四十五页，编辑于星期六：二十二点四分。第45页，共49页。9.4渐开线圆柱齿轮精度标准及