《齿轮公差》课件

齿轮公差齿轮公差是齿轮制造和应用中的重要参数，它定义了齿轮尺寸和形状的允许偏差范围。公差控制着齿轮的精度和性能，影响齿轮传动系统的平稳运行、噪音水平和使用寿命。什么是齿轮公差齿轮制造偏差齿轮在制造过程中，由于加工误差、材料误差等原因，其尺寸、形状和位置会与理想状态存在偏差。允许偏差范围齿轮公差是指允许齿轮尺寸、形状和位置的偏差范围，是保证齿轮正常啮合和传递动力的关键。精度指标齿轮公差是衡量齿轮精度的重要指标，直接影响齿轮的寿命、噪音、效率等性能指标。公差的概念和意义允许偏差公差表示零件实际尺寸允许的偏差范围，允许尺寸在一定范围内波动。尺寸控制公差确保零件尺寸符合设计要求，避免因尺寸偏差导致功能失效。互换性公差使不同批次生产的零件可以互换，提高生产效率和装配效率。公差的分类尺寸公差尺寸公差是指零件尺寸允许的偏差范围，用于控制零件的实际尺寸。几何公差几何公差是指零件形状和位置允许的偏差范围，用于控制零件的实际形状和位置。公差等级公差等级是指公差带的宽度，用于控制零件的精度等级。配合公差配合公差是指孔和轴的尺寸公差之间的关系，用于控制零件之间的配合方式。基本偏差基本偏差的概念基本偏差指的是公差带相对于零线的位置。它决定了公差带的上下限位置，影响着配合的性质。基本偏差的表示方法基本偏差用字母表示，例如：a、b、c、d、e、f、g、h、j、k、m、n、p、r、s、t、u、v、x、y、z。公差等级公差等级表示齿轮制造精度的等级。等级越高，公差越小，精度越高，成本越高。00级最高精度11级中等精度22级较低精度33级最低精度标准公差带定义标准公差带是根据公差等级和基本偏差确定的，它表示了零件实际尺寸的允许偏差范围，也是齿轮公差控制的关键参数。形状公差带可以是单边、双边或对称的，其形状和位置取决于具体要求，以及齿轮类型和尺寸。作用公差带决定了齿轮的加工精度和尺寸控制要求，确保了齿轮的正常啮合和传动性能。限偏差11.偏差范围限偏差是指齿轮尺寸允许的误差范围，是实际尺寸与理论尺寸的差值。22.实际尺寸实际尺寸是指加工完成后的齿轮的实际尺寸，它可能与理论尺寸存在偏差。33.理论尺寸理论尺寸是指设计图纸上规定的齿轮尺寸，是理想状态下的尺寸。44.影响因素影响限偏差的因素很多，包括加工精度、材料特性、热处理工艺等。孔轴系配合孔轴系配合是指孔和轴之间的配合关系。孔轴配合是指孔和轴在装配时，通过配合方式实现的功能。在齿轮传动中，齿轮的轴和齿轮的孔之间采用配合方式。齿轮公差值与孔轴配合密切相关。选择合适的孔轴配合，能提高齿轮传动的精度和可靠性。1过盈配合过盈配合是指孔的尺寸小于轴的尺寸，装配时需要施加一定的压力才能使孔和轴配合。2间隙配合间隙配合是指孔的尺寸大于轴的尺寸，装配时孔和轴之间存在一定的间隙。3过渡配合过渡配合是指孔的尺寸与轴的尺寸之间存在一定的公差范围，装配时可以形成间隙配合，也可以形成过盈配合。不同的孔轴配合类型具有不同的特点和应用。例如，过盈配合适用于需要高强度连接的场合，间隙配合适用于需要自由运动的场合，过渡配合适用于需要一定的装配精度和工作可靠性的场合。配合原则和配合方法最小间隙配合最小间隙配合是指在孔和轴的实际尺寸范围内，孔的最小尺寸小于轴的最大尺寸，保证零件之间有最小间隙，适用于需要有一定间隙，防止卡死，并可以使零件在装配时有一定的移动，例如轴承、轴套等。过盈配合过盈配合是指在孔和轴的实际尺寸范围内，孔的最大尺寸小于轴的最小尺寸，保证零件之间存在过盈，适用于需要将两个零件紧密连接在一起，例如轮毂、轴承座等。过渡配合过渡配合是指在孔和轴的实际尺寸范围内，孔的最小尺寸小于轴的最大尺寸，孔的最大尺寸大于轴的最小尺寸，保证零件之间存在间隙或过盈，适用于需要根据实际需要调整间隙或过盈，例如齿轮、轴承等。实际孔轴与标准孔轴的关系1标准孔轴理想情况下，孔和轴的尺寸应与图纸上指定的尺寸完全一致。这是理论上的标准孔轴。2实际孔轴实际加工过程中，由于刀具磨损、材料特性和加工精度等因素的影响，实际孔轴尺寸会与标准尺寸存在偏差。3偏差关系实际孔轴尺寸与标准尺寸之间的偏差，就构成了实际孔轴与标准孔轴的关系。外径公差的确定方法1齿轮模数齿轮模数决定了齿轮的大小和精度要求2工作条件考虑载荷、转速、润滑等因素3精度等级根据实际应用场景选择合适的公差等级4制造工艺不同制造工艺对应不同的公差范围确定外径公差需要综合考虑齿轮模数、工作条件、精度等级和制造工艺。合适的公差可以保证齿轮的正常工作并延长其使用寿命。内径公差的确定方法确定公差等级首先，根据齿轮的精度要求和工作条件，选择合适的公差等级。选择基本偏差根据内径的配合性质，确定内径的基本偏差，例如，H7、H8、H9等。确定公差带结合公差等级和基本偏差，从标准公差带图中查找到相应的公差带。确定公差值根据公差带的尺寸，确定内径的公差值，即内径尺寸的允许偏差范围。备受选用的常用配合过盈配合过盈配合常用于联轴器、齿轮等，确保紧密连接，传递高扭矩。间隙配合间隙配合应用于轴承、滑动轴承，允许部件之间有一定间隙，降低摩擦。过渡配合过渡配合适用于轴承、齿轮等，兼顾过盈配合的紧密和间隙配合的灵活。几何公差形状公差形状公差定义了零件表面形状的允许偏差。方向公差方向公差定义了零件表面方向的允许偏差。位置公差位置公差定义了零件表面相对基准位置的允许偏差。几何公差的定义及分类定义几何公差是指允许零件的实际几何形状和位置偏离其理想几何形状和位置的允许偏差。它是指实际尺寸、形状、位置和方向等几何要素的允许变动范围。分类几何公差主要分为三类：形状公差、位置公差和方向公差。形状公差：控制零件的形状误差，例如：圆度、直线度、平面度等。位置公差：控制零件的几何要素之间的相对位置误差，例如：平行度、垂直度、同轴度、同心度等。方向公差：控制零件的几何要素的方向误差，例如：角度、倾斜度等。位置公差定义位置公差是指实际元素的中心线或中心面相对于其理想位置的允许偏差。应用位置公差常用于控制孔、轴、平面等元素的相对位置，确保机械零件的装配精度。表示方法位置公差通常用符号“Φ”表示，并以公差值和公差带形状来定义。形状公差定义形状公差是指允许零件的实际形状偏离理想形状的程度。它是用来控制零件表面轮廓、形状、直线度、平面度、圆度、圆柱度等参数的公差。分类直线度平面度圆度圆柱度轮廓度方向公差方向公差定义方向公差是指允许被测要素的实际方向相对于基准要素的方向偏差。方向公差类型常见方向公差类型包括平行度、垂直度和倾斜度等。方向公差控制方向公差通过控制被测要素与基准要素的夹角来控制其方向精度。径向跳动公差定义指齿轮轴线与齿轮齿廓上某一点的径向距离变化量影响径向跳动公差过大，会导致齿轮啮合不平稳，产生噪声和振动，影响传动效率和寿命测量方法通过测量齿轮轴线与齿廓上某一点的径向距离变化量来确定轴向跳动公差轴向跳动公差是指齿轮轴线在旋转过程中，齿轮中心线在轴向上的最大偏离量。它是衡量齿轮轴向定位精度的一个重要指标。轴向跳动公差过大，会造成齿轮啮合不良，产生噪声和振动，影响齿轮的传动效率和寿命。圆跳动公差圆跳动公差是指在规定的基准上，被测要素上的所有点相对于该基准的径向距离的最大值，用于控制旋转轴线或圆柱形零件的圆周形状和位置偏差。圆跳动公差的应用广泛，在机械制造、航空航天、汽车制造等领域发挥着重要作用。圆柱度公差圆柱度公差用于控制工件表面或轴线的圆柱形度偏差。它要求工件的表面或轴线在整个长度范围内都必须接近于理想的圆柱体。圆柱度公差是几何公差的一种，它反映了工件形状的精确程度。圆柱度公差值越小，表示工件的形状越接近于理想的圆柱体，精度越高。平面度公差定义平面度公差是指实际平面与理想平面的最大距离应用广泛应用于各种机械零件的平面加工中意义确保零件的平面度满足设计要求，保证零件的精度和可靠性垂直度公差垂直度公差用于控制两个表面之间的垂直度，确保一个表面相对于另一个表面是垂直的。例如，齿轮轴与齿轮轮毂的垂直度公差可以确保齿轮的旋转平稳，避免振动和噪声。垂直度公差通常用角度值表示，例如0.01°或0.005°。垂直度公差值的选取应根据齿轮的精度要求和应用场景来确定。平行度公差平行度公差是衡量两个表面或轴线之间平行程度的指标。当两个表面或轴线之间不平行时，其偏差称为平行度偏差。平行度公差是指允许的平行度偏差的范围，表示为两个表面或轴线之间的最大允许偏差。平行度公差在机械制造、汽车制造、航空航天等领域都有广泛的应用，例如，它可以用于控制齿轮、轴承、机床导轨等零件的精度。同轴度公差定义两个圆柱轴线之间的最大偏离量应用测量两个轴线是否在同一轴线上影响影响齿轮啮合精度和运行平稳性同心度公差同心度公差指的是两个圆形或圆柱形表面之间，其中心线之间的最大偏离量。如果一个圆形或圆柱形表面需要与另一个圆形或圆柱形表面同心，则同心度公差用于控制其中心线之间的偏差。例如，在齿轮传动中，齿轮的齿圈与轮毂之间的同心度公差，控制着齿轮的齿圈与轮毂的中心线之间的最大偏差，确保齿轮的平稳运转和传动效率。齿轮公差的确定齿轮公差的确定是齿轮设计制造的关键环节，直接影响着齿轮传动的精度、寿命和效率。1性能要求精度要求、效率要求、寿命要求2材料特性材料强度、硬度、加工性能3加工工艺加工精度、加工效率、成本控制4装配条件装配精度、装配方式、装配环境在确定齿轮公差时，需要综合考虑性能要求、材料特性、加工工艺、装配条件等因素。齿轮模数对公差的影响11.精度影响模数越大，齿轮尺寸越大，公差值也越大。22.齿轮尺寸影响模数越大，齿轮尺寸越大，加工难度增加，公差控制难度也随之增加。33.材料影响模数越大，材料选择范围更广，但也可能导致成本增加。齿轮公差值选择精度等级齿轮公差值与精度等级密切相关，更高的精度等级需要更严格的