圆锥结合的精度设计

1、理解课题三、典型的结合精度设定修正、齿轮结合精度设定修正、基本要求、鲁特琴内圆柱齿轮传动的精度要求。 了解齿轮误差的产生原因和误差特性。 知道圆柱齿轮传动精度的评价指标。 掌握油墨鲁特琴圆柱齿轮传动精度设定修订的基本方法。 指发票鲁特琴圆柱齿轮的传递精度要求、运动精度：传递运动的精准性。 为了确保齿轮传动马达的运动精度，请限制齿轮旋转1圈中的最大旋转角误差I。 运动稳定性精度：要求齿轮运行稳定，无冲击、振动、噪音。 要限制1个步距角范围内转角误差的最大值i R。 接触精度：要求齿轮在接触中载荷分布均匀，接触良好，引起应力集中，引起局部磨损，不影响齿轮寿命。 齿侧间隙：齿轮传动中，非接触面必须有

2、合理的间隙。 在储存润滑油的同时，为了补偿齿轮的制造和变形误差。 根据圆柱齿轮的传动精度要求，上述4项要求的齿轮侧重点应因用途、工作条件而异。 例如，对于分度机构来说，在齿轮旋转一周中的转角误差为12或数秒以下的情况下，在主要传递运动精准性的高速、大功率传动装置中使用的齿轮，例如蒸汽轮机减速机的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动对工作稳定性精度以及接触精度的要求高，特别是对于瞬时传递比的变化要求小、降低振动和噪声的压延机、电动葫芦起重机、运输机、透平机等低速重负荷机械，虽然传递动力大，但由于圆周速度不高，所以齿轮的接触精度高，齿侧间隙也一盏茶大，并要求其运动精度不高。家庭、电子鲁特琴圆柱齿轮

3、制造误差，影响上述四项要求的误差因素主要包括齿轮加工误差和齿轮对安装误差。 为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传递质量的影响，根据误差对齿轮的方向特征，可以划分为径向线误差、切线误差和轴向误差的齿轮是圆周分度零配件，其误差是周期性的，误差在齿轮一周中是否多次出现， 也就是说，根据齿轮旋转一周中出现的周期和频率，可分为齿轮旋转一周周期中的长周期误差或次低频误差，它主要影响传递运动的精准性，即以齿轮的一齿为周期的短周期误差或射频波误差，主要影响动作的稳定性。 几何偏心误差以直齿圆柱齿轮滚动时为例，解析切齿过程中发生的主要加工误差。 大板块孔和工作母机的芯棒的安装偏心(e )也称为几何偏心，该偏心

4、e是将大板块安装在工作母机上时，以大板块基准轴线O1O1和工作台旋转轴线OO不重叠的方式形成的偏心e。 加工时，滚刀轴线与工作台旋转轴线OO的距离不变，但与齿石基准轴线O1O1的距离不断变化(最大变化量为2 e )。 将小滚珠切成如图所示的齿轮，由于齿面位置相对于齿轮基准中心在径向上变化，因此称为径向误差。 动作时发生1圈周期的旋转角误差，传动比不断变化。运动偏心误差、分度蜗轮轴线和工作台中心线的安装偏心(eK )。 O2O2是工作母机的分度蜗轮的轴线，不与工作母机的心轴的轴线OO重叠，形成安装偏心eK。 此时，螺杆以等速旋转，虽然蜗杆和蜗轮的啮合结节点的线速度相同，但由于蜗轮的半径不断变化，

5、导致蜗轮和大板块产生不均匀的旋转，角速度在()和(-)之间，以一次旋转周期性变化。 运动偏心不产生径向线误差，齿轮产生切线误差。 两个这些个误差都是从大板块1转换为周期的长周期误差。 短周期误差、工作母机分度蜗轮的安装偏心(ew )和轴向的晃动。 该误差使蜗轮(齿顶)的旋转速度不均匀，加工的齿轮存在齿距偏差和齿形偏差，例如如果蜗轮为单头，蜗轮为n齿，则在蜗轮(齿顶)的一周中产生n次误差。 滚刀偏心(ed )、轴线倾斜及轴向晃动。该误差会在加工后的齿轮的径向和轴向产生误差，例如，滚刀、齿轮z齿会在齿材料的一周旋转中产生z次误差。 滚刀自身的基节、齿形等制造误差。 此误差会针对被加工齿轮的每个齿进

6、行映射，从而产生基座片的偏移和齿形的误差。 3个这些个的误差在齿垢一周中反复出现，为短周期误差。 HOME、圆柱齿轮传递精度的评价指标根据齿轮的精度要求，将齿轮误差分为影响运动精准性的误差、影响运动稳定性的误差、影响负荷分布均匀性的误差和影响齿隙的误差。 相应地提出精度评价指标。 运动精度评定指标平滑性评定指标接触精度评定指标间隙评定指标齿轮对精度评定指标HOME、运动精度评定指标、切线综合误差(F i )间距累积误差(Fp )及k个间距累积误差(Fpk )齿轮径向线振动(Fr )径向线综合误差(F i )切线综合误差(F i )， 被测量齿轮与理想且正确的测量齿轮的单面啮合时，被测量齿轮旋转

7、一圈期间，实际的旋转角与标称旋转角之差的总振幅值。 按分度弧长修正值。 Fi是齿轮单面啮合时测得的齿轮一周内转角误差的总振幅值，该误差是几何偏心、运动偏心加工误差的综合反映，因而是做评估齿轮传递运动精准性的最佳综合评价指标。 但切线综合误差用单面啮合综合检验机(简称单啮合修正)测定，单啮合修正结构复杂，价格昂贵，在生产现场使用不多。 间距累积误差(Fp )和k个间距累积误差(Fpk )在分度圆上，任意2个相同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值为间距累积误差。 所谓k个间距累积误差，是在分度圆上k个间距间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，并用k为从2小于Z2的整数规定Fpk是为了限

8、制间距累积误差集中于局部圆上。 俯仰累积误差反映了一次旋转内任意俯仰的最大变化，直接反映了齿轮的转角误差，是几何偏心和运动偏心的综合结果。 因此，能更全面地反映齿轮传递运动的精准性，是综合评定项目。 但是，因为只能在分度圆上测量，所以比切线综合误差反映的全面性好。齿轮径向线跳动(Fr )、齿轮旋转一圈的范围内，探针在齿槽内与齿高中部两面接触，探针相对于齿轮轴线的最大变动量被称为齿轮径向线跳动。 Fr主要反映齿垢偏心引起的齿轮径向长周期误差。 可通过齿圈径向跳动检测仪进行测量，测量头可通过球形或锥形进行测量。 径向线综合误差(Fi )是在与理想且正确的测定齿轮的两面啮合时，在被测定齿轮旋转1周时

9、，将两啮合中心间距离的最大变动量称为径向线综合误差Fi。 在被测齿轮齿形中存在径向线误差和一些短周期误差(齿形误差、基距偏差等)，当它与测量齿轮双面啮合旋转时，由于其中心距离在旋转中不断变化，因此径向线综合误差主要反映几何偏心引起的径向线误差和一些短周期误差。 被测齿轮双面啮合综合测量时的啮合情况与截齿时的啮合情况相似，能够反映齿轮空白对照和刀具安装调整误差，用于测量的仪器比单啮合修正简单得多，操作方便，测量效率高，所以一般应用于大批量生产。 但是，仅反映径向线误差，测量状况与齿轮的实际动作状况不完全一致。 公法基线长度变动(Fw )是在被测量齿轮的一周的范围内，将实际的公法基线长度的最大值和

10、最小值的差称为公法基线长度变动，Fw=WmaxWmin。 公法线长的变动表示齿形在基圆切线方向有误差，因此公法线长的变动能够反映因切齿时的运动偏心的影响而产生的切线误差。 由于测量公法长度与齿轮基准轴线无关，因此公法长度的变动可以用公法线千分尺、公法线尺等来测量。HOME、平滑性的评价指标、一齿切线综合误差(f i )一齿径综合误差(f i )齿距偏差(fpb )齿距误差(ff )齿距偏差(fpt )、一齿切线综合误差(f i )、f i主要反映刀具和分度蜗杆的安装和制造误差，在齿轮上形成齿形、 其量测仪器与测量F i相同，如图所示，切线综合误差曲线上的射频波波纹度为F i。一齿径综合误差(f

11、i )、被测量齿轮与理想且正确的测量齿轮的两面啮合时的被测量齿轮在一齿角内的最大变动量。 fi综合反映了由于手工工具的安装偏心和制造产生的基节和齿形误差，是一个综合性的项目。 测量径向线综合误差时，即可从记录曲线上测量射频波波纹度的最大宽度值。 由于该测量受左右齿面共同的影响，所以不像一齿切线综合误差那么全面。 用这样的方法检查高精度的齿轮是不理想的，不过，由于用双卡紧仪表测量简单容易操作，适合大量生产的情况。 基节偏差(fpb )和基节偏差是实际基节和标称基节之间的差。 如果一对齿轮正常啮合，则第一个齿没有脱离啮合时，第二个齿应该进入啮合。 当两个齿轮的基座相等时，该啮合过程能顺畅地连续进行

12、，当齿轮有基座偏差时，该啮合过程被破坏，瞬时变速比发生变化，产生冲击、振动。 基座偏差可以用基座和万能齿量测仪器测量。 齿形误差(ff )、齿形误差是在端截面中，在齿形动作部分内(齿顶部分除外)，包含实际齿形且距离最小的两个设定修正齿形间的法线距离。 设定修正齿形能够根据工作条件将理论车内鲁特琴曲线修正为凸齿形或倒边齿形。 齿形误差在齿面啮合的过程中使接触点偏离啮合线，引起瞬时传动比的变化，损害传动的稳定性。 俯仰偏差(fpt )、俯仰偏差是指分度圆上的实际俯仰与标称俯仰之差。 俯仰偏差fpt也与基础俯仰偏差、齿形误差同样，在旋转齿与换齿啮合时产生旋转角误差。 间距偏差是在测量间距累积误差时得

13、到的，因此比较简单。 这个偏差主要是由工作母机的误差产生的。HOME、接触精度评定指标、齿轮工作时，两牙面接触良好，保证牙面上载荷分布均匀。 在齿高方向上，齿形误差影响两齿面的接触在齿宽方向上，齿向误差影响两齿面的接触。 齿向误差(f ) :在分度圆柱面中，在齿宽有效部分的范围内(端部倒角部分除外)，包含实际齿线且距离最小的2根设定修正齿向线之间的端面距离是齿向误差。 齿向线是齿面和分度圆柱面的交线。 通常直齿轮的齿向线是直线，螺旋齿轮的齿向线是螺旋线。 HOME、反向间隙的评价指标，为了使齿轮啮合时有一定的反向间隙，请增大外壳的中心距离或减薄牙齿。 考虑到外壳加工和齿轮加工的特征，最好用减薄

14、齿厚的方法得到齿侧间隙(即基体中心距离制)。 齿厚的薄量是通过调整手工工具和空白对照的径向位置而得到的，其误差影响齿隙的大小。 另外，几何偏心和运动偏心也会引起齿厚的不均匀，齿轮动作时的反向间隙也变得不均匀。 为了控制齿厚减薄量以得到必要的齿隙，所谓齿厚偏差(ES )、公法线平均长度偏差(EWm )、齿厚偏差(ES )、齿厚偏差是齿轮分度圆柱面上齿厚的实际值和标称值之差。 对于斜齿轮，法线为齿厚。 为了确保一定的齿侧间隙，齿厚的上偏差(ESS )、下偏差(ESi )一般为负值。 公法线平均长度偏差(EWm )、公法线平均长度偏差EW是指齿轮一周中的公法基线长度平均值与标称值之差。即，EWm=(

15、W1 W2 Wn)/z W公称齿轮由于齿厚变薄公法基线长度也相应地减少，因此可将公法线平均长度偏差作为反映齿隙的指标。 通常，通过跨一定齿数测量公法线长来检查齿厚偏差。HOME、齿轮对精度的评价指标、齿轮对切线综合误差Fic :组装的齿轮对是在啮合旋转多一盏茶的转速中，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际旋转角与标称旋转角之差的最大宽度值。 齿轮对的一齿切线综合误差fic :组装后的齿轮对是在啮合旋转较多的转速下，相对于一个齿轮的另一个齿轮的一个螺距的实际的旋转角与标称旋转角之差的最大宽度值。 齿轮对的接触点：安装的齿轮对在轻刹车器下运行后，在齿面分布的接触研磨痕迹齿轮对的反向间隙：齿轮对的反向间隙

16、分为圆周反向间隙和法线齿隙。HOME、inbox鲁特琴圆柱齿轮传递精度的设定修正、齿轮精度等级的确定齿轮误差检查组的选择齿轮对间隙的确定模式显示HOME、齿轮精度等级的确定、齿轮及齿轮对的修正规定了12个精度等级，用1、2、12表示。 其中一级精度最高，十二级精度最低。 齿轮和齿轮对的误差项目都规定了相应的公差或极限偏差，除了接触不均匀，其馀项目的公差编号都用对应的误差编号删除的个别齿轮的公差项目，分为、公差组，表示各公差组的公差项目、符号、使用的公差值符号、公差值的修正公式、有关齿轮对的公差、齿轮精度等级的确定(续)、齿轮的精度等级由齿轮的用途、使用要求、传动功率及圆周速度及其他技术要求决定

17、，同时考虑切齿技术及经济性。 齿轮的三个公差组的精度等级必须分别规定，可以采用同一类，也可以采用不同类，但同一公差组内的项目必须为同一类。 齿轮对的两齿轮对应公差组的精度采用相同的类，也允许不同的类。 这种齿轮传递通常根据齿轮的圆周速度来决定第公差组的精度等级。 在传递运动的精准性没有特别要求的情况下，第公差组的精度总是比第公差组低一个等级，在传递功率没有特别大的情况下，第公差组一般采用与第公差组相同的精度等级。HOME、齿轮误差检查组的选择、按照表确定每公差组的误差检查组，应综合考虑检查的目的、齿轮的精度等级、生产规模以及现有的测量器具等因素。 检查目的。 因为齿轮的检查是检查产品，所以在判

18、断产品是否合格的时候，最好选择综合性的项目。 如果测定的目的是进行过程分析，则在寻找误差因素时，最好选择个别检查项目。 精度等级。 高精度的齿轮用于重要场合，请选择反映误差的综合项目或重要的个别检查项目。 对于6段以上的齿轮，公差组采用个别检查项目时，请务必检查ff。 中低精度的齿轮可通过Fr或Fw进行个别检测。齿轮误差检查组的选择(续)、加工过程。 第公差组用ff与fpt相结合，适用于刷牙加工，ff反映了磨刀石齿形角误差，fpt反映了工作母机的分辨率误差。 ff和fpb的组合适用于订书机和刀片加工，此时ff反映齿轮的齿面形状误差，fpb反映齿形角误差。 生产批次及化验设备。 生产批次大时，请选择检查效率高的项目。 像汽车、拖拉机行业一样，第公差组Fi的Fw组合多，Fi检查方便快捷，可全数检查，Fw只需抽检即可