齿轮测量课件

齿轮测量

1、传递运动的准确性：要求齿轮转一圈，最大转角误差限制在一定值内，保证主动齿轮和从动齿轮协调。2、传动平稳性：齿轮轮齿啮合时瞬时传动比稳定或变化小。一、齿轮传动的要求3、载荷分布均匀性：轮齿啮合时齿面接触良好，载荷分布均匀，否则引起应力集中，造成齿面局部磨损，影响使用寿命。4、合理的侧隙：齿轮啮合时非工作面要有一定的间隙，用以储存润滑油或容纳轮齿受热变形及制造和安装产生误差，保证传动中不出现卡死和齿面烧伤。二、不同场合的要求1、精密机床、仪表的读数齿轮2、低速重载（起重机、矿山机械）齿轮3、高速重载（气轮机减速器）4、正反转齿轮1、传递运动准确性2、传动平稳性3、载荷分布均匀1、载荷分布均匀性2、侧隙要合理1、传递运动的准确性2、传动平稳性3、载荷分布均匀性要控制齿侧间隙三、单个齿轮的精度指标（一）误差的产生

1、机床制造误差

2、刀具误差3、齿坯加工、安装误差1、几何偏心2、运动偏心3、机床传动链的短周期误差（二）影响传递运动准确性的误差参数及测量1、齿圈径向跳动ΔFr

（公差Fr）：（2）误差产生的原因

——几何偏心（3）影响：齿轮传递运动不准确（1）定义：在齿轮一转范围内，测头在齿槽内于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。A、齿坯孔和芯轴间有间隙B、齿坯端面跳动C、打表误差（4）齿圈径向跳动误差ΔFr的测量检测仪器检测步骤：①

将被测齿轮安装在仪器上，松紧合适，即轴向不能窜动，转动自如。②

根据被测齿轮的模数选择测头，将它装在千分表上，再将千分表装入仪器的表架上并锁紧。③

移动被测齿轮的位置，使测头处于齿宽中部。④

松开立柱6后的紧定螺钉，转动调节螺母7，使测头处于齿槽内，并压表0.2—0.3mm左右，锁紧螺钉，将表针调为0，开始记录数据。⑤扳动抬升器9，转过一齿，放下抬升器9，记下千分表读数，逐齿测量，记下所有齿的读数。⑥数据中最大值减去最小值即为ΔFr。

判断：若ΔFr≤Fr，该项目合格，否者不合格齿圈径向跳动检查仪2、公法线长度变动ΔFw（1）定义：齿轮一转范围内实际公法线长度最大值与最小值之差（公差Fw

）（2）误差产生的原因：机床分度蜗轮偏心，使齿坯转速不均匀，引起齿面左右切削不均匀所造成的齿轮切向长周期误差（3）影响：齿轮传递运动不准确（4）公法线长度测量步骤1）根据被测齿轮参数，计算（或查表）公法线公称值和跨齿数2）校对公法线千分尺零位值。3）根据右图形式，依次测量齿轮公法线长度值（测量全齿圈），记下读数4）求出公法线长度的平均值及平均值与公称值之差即公法线平均长度偏差

5）根据被测齿轮的图纸要求，查出公法线长度变动公差、齿圈径向跳动公差、齿厚上偏差和下偏差，计算公法线平均长度的上、下偏差。7）判断零件的合格性6）将记录的公法线长度最大值与最小值之差，即为公法线长度的变动值ΔFw=ΔWmax

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ΔWmin公法线是指k个齿的异侧齿廓间的公共法线长度3、齿距累积误差ΔFp（公差Fp）和K个齿距累积误差ΔFkp（1）定义：在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值（绝对值）。即最大齿距累积偏差和最小齿距累积偏差的代数差。

ΔFp=

L-L´=ΔFpmax-ΔFpmin

ΔFkp是K个齿的齿距累积误差。取2~Z/2个（2）误差产生的原因：几何偏心和运动偏心（3）影响：齿轮传递运动不准确（4）测量——相对法和绝对法——万能测齿仪——周节仪1、2——定位支脚3——活动量爪4——固定量爪5——指示表周节仪1——活动测头2——固定测头3——被测齿轮4——重锤5——指示表4、切向综合误差ΔF´i（公差F´i）（1）定义：被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内实际转角与公称转角之差的总幅度值。以分度圆弧长计。（2）误差产生的原因：齿轮安装偏心、运动偏心（3）影响：齿轮传递运动不准确（4）测量——单啮仪（5）数据处理5、径向综合误差ΔFi"（公差Fi"）（1）定义：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，双啮中心距的最大变动量。（2）误差产生的原因：齿坯偏心、刀具安装和调整造成的齿形误差。（3）影响：齿轮传递运动不准确（4）测量：双啮仪6、检验方法：在评定传递运动准确性时，根据齿轮传

动的用途、生产及检验条件，在下列方案中任选之

一即可。1）切向综合误差ΔF´i2）齿距累积误差ΔFｐ３）径向综合误差ΔF"i与公法线长度变动ΔFw４）齿圈径向跳动ΔFr与公法线长度变动ΔFw５）齿圈径向跳动ΔFr

（用于１０～１２级精度）（三）影响传动平稳性的误差及测量1、一齿切向综合误差Δfi´（公差fi´）（1）定义：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总幅度值。以分度圆弧长计。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装及机床分度蜗杆安装、制造误差（3）测量仪器：单啮仪2、一齿径向综合误差Δfi"（公差fi"）（1）定义：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。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装误差（3）测量仪器——双啮仪3、齿形误差Δff（公差ff）（1）定义：齿轮端截面上，齿形工作部分内（齿顶倒棱部分除外），包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装误差及机床传动链误差。（3）测量仪器——渐开线检查仪4、基节偏差Δfpb（基节极限偏差±fpb）（1）定义：实际基节和公称基节之差。（2）误差产生的原因：刀具的基节和齿形误差（3）测量仪器——基节仪（四）影响载荷分布均匀性的误差及测量1、齿向误差ΔFβ（公差Fβ）（1）定义：分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际齿线且距离为最小的两条设计齿线之间的端面距离。（2）误差产生原因：机床导轨倾斜，夹具和齿坯安装误差引起（3）测量仪器齿向误差齿向误差测量2、轴向齿距偏差ΔFpx（公差Fpx）（1）定义：在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线上，任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差，沿齿面法线方向计值。（2）误差产生原因及测量仪器同齿向误差轴向齿距偏差3、接触线误差ΔFb（公差Fb）（1）定义：在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的两条直线间的法向距离。（2）误差产生的原因：刀具制造与安装误差、机床进给链误差（五）影响齿轮副侧隙的偏差及测量1、齿厚偏差ΔEs（上偏差Ess、下偏差Esi）（1）定义：分度圆柱面上，齿厚的实际值和公称值之差。对于斜齿轮，指法向齿厚。按定义，齿厚是以分度圆弧长计算，而测量时则以弦长（弦齿厚）计值。（2）测量仪器——齿厚卡尺（3）齿厚测量步骤1）用外径千分尺或游标卡尺测量齿顶圆直径，并记录2）计算分度圆实际弦齿高

3）按值调整齿厚卡尺的垂直游标4）按上图形式，将齿厚卡尺置于被测齿轮上，使垂直游标尺的定位尺和齿顶接触，然后移动水平游标尺的卡脚，使卡脚紧靠齿廓，从水平游标尺上读出实际弦齿厚。5）沿齿轮外圆，重复步骤4，均匀测量6—8点，记录数据2、公法线平均长度偏差（上偏差Ewms、下偏差Ewmi）（1）定义：在齿轮一周内，公法线平均长度和公称值之差。ΔEwm=（W1+W2+…WZ）/Z-W公称=ΔEsCosα（2）误差产生的原因：运动偏心（但运动偏心会影响公法线长度，使公法线长度不相等，为避免此，故取平均值）（3）测量仪器——公法线千分尺由于用千分尺测量，不以齿顶圆定位，测量精度高（4）极限偏差外齿轮上偏差Ewms=EssCosαn-0.72FrSinαn下偏差Ewmi=EsiCosαn+0.72FrSinαn四、渐开线圆柱齿轮精