圆柱齿轮精度设计与检测

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1、内容提要:第10章圆柱齿轮精度设计与检测1.齿轮传动的四个方面使用要求及其概念；2.评定圆柱齿轮精度、侧隙的检验项目和检验参数的名称代号及其公差值；3.圆柱齿轮的精度等级和侧隙在图样上的标注方法；4.齿坯和齿坯精度的概念；5.齿轮副的评定参数的名称和代号；6.齿轮检验参数的检测方法；7.圆柱齿轮精度设计的内容和基本方法。1第10章圆柱齿轮精度设计与检测齿轮精度设计(最复杂)单个齿轮精度齿轮副精度齿坯精度所以是典型零件精度设计中最难的，也是最重要的。2本章以渐开线圆柱齿轮的精度标准（GB/T10095.1～.2－2

2、008和GB/Z18620.1～.4－2008）为例讲述其精度设计与检测的基本方法。10.1对齿轮传动的使用要求根据齿轮传动的作用传递运动传递动力—(3)载荷分布均匀(4)侧隙合理(1)准确(2)平稳有以下要求310.1.1传递运动的准确性（运动精度）准确性是指齿轮在一转范围内的传动比的大小，保证主、从动齿轮的运动协调一致。实际上是控制ΔφΣ=

3、(φa–φ)

4、max/转的大小。由图10.1得ΔφΣ=7º（从第3—7齿）最大410.1.2传动的平稳性（平稳性精度）平稳性是指齿轮在转动中瞬时传动比的大小。由图10.1

5、得Δφ=

6、(φa–φ)

7、max/齿距Δφ=3º（5,6齿距）最大Φa5ΔφΣ=

8、(φa–φ)

9、max/转，和Δφ=

10、(φa–φ)

11、max/齿距的大小，也可用直角坐标图表示。610.1.3载荷分布的均匀性（接触精度）载荷分布的均匀性是指齿轮啮合时，工作齿面上接触面的大小(图10.2)。710.1.4齿轮侧隙的合理性(图10.3)侧隙是指齿轮啮合时，非工作齿面之间的间隙。侧隙一般用法向侧隙jbn或圆周侧隙jwt评定。jbn=jwtcosα法向非工作齿面8侧隙的作用(1)润滑(2)补偿热变形和弹性变形(3)补偿误差但对

12、不同用途的齿轮，其精度高低要求不同，侧隙大小也不一样。例如对分度和测量用齿轮：准确性（运动）精度要求很高；对变速用齿轮：平稳性精度要求很高；对传递动力用齿轮：载荷分布均匀性（接触）精度要求很高；对仪器仪表用齿轮：侧隙要求很严格。对所有齿轮都有以上四项要求。910.2评定齿轮精度的偏差项目及其允许值10.2.1评定齿轮精度和侧隙的必检偏差项目标准规定评定齿轮精度的必检偏差项目为(1)齿距偏差(2)齿廓偏差(3)螺旋线偏差评定齿侧间隙的必检偏差项目为或公法线长度偏差齿厚偏差101.传递运动准确性的必检参数传递运动准确

13、性主要是控制齿距偏差。(1)单个齿距(2)k个齿距接近齿高中部的圆（3）总齿距（k=1~z）故有三种齿距偏差，下面分别介绍。11(1)齿距累积总偏差ΔFP(总偏差FP)定义：齿轮同侧齿面任意弧段（k=1～z）内的最大齿距累积偏差ΔFP。若ΔFP≤FPΔFP=

14、(La–L)

15、max/转=ΔFPmax–ΔFPmin图10.4则ΔFP合格。ΔFPmaxxΔFPminLaL12从齿距累积偏差曲线图上也可得到ΔFP：图10.413(2)齿距累积偏差ΔFPk(累积偏差±FPk)ΔFPk实际上称k个齿距累积偏差较确切。定义：齿

16、轮同侧齿面任意k个齿距的Lka与Lk的代数差。式中k=2～z/8一般取k=z/8。LkΔFPkLka14从齿距累积偏差曲线图上也可得到ΔFPk：图10.415应用场合(1)z多的大齿轮(2)转速很高的较高精度的齿轮(3)扇形齿轮控制齿轮圆周上局部的齿距累积偏差，同ΔFP一样是反映运动精度。ΔFPk作用：在测量中，取齿轮的

17、ΔFPk

18、中最大的那个ΔFPk作为评定值。若–FPk≤ΔFPk≤+FPk则为合格。162.传动平稳性的必检参数(1)单个齿距偏差ΔfPt(±fPt)在齿轮端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮同心的

19、圆上，实际齿距与公称齿距的代数差。ΔfPt→冲撞→振动→噪音→平稳性若-fPt≤ΔfPt≤+fPtΔfPt=Pta–Pt则合格Pt接近齿高中部与齿轮同心的圆17(2)齿廓总偏差ΔFα(Fα)定义：包容实际齿廓工作部分且距离为最小的两条设计齿廓之间的法向距离。GE设计齿廓实际齿廓E~G为实际齿廓的工作部分。18一般情况要在轮齿圆周均布三个或更多轮齿的左、右齿面的齿廓上测量。A：齿顶倒棱或倒圆的起始点。E：与配对齿轮有效啮合的终止点。AEFGG：从E延伸到A，AE展开长度92%的终止点。实际齿廓工作部分(E~G)的含

20、义见右图：F:齿根圆角或挖根的起始点。其中ΔFαmax≤Fα为合格。193.载荷分布均匀性的必检参数载荷分布均匀性应在齿宽和齿高方向上检测。在齿高方向的检验参数同平稳性(ΔfPt和ΔFα)。齿宽方向的检验参数是螺旋线总偏差ΔFβ。ΔfPt和ΔFα20齿宽两端各减去b×5%和1×mn两者中较小的数值。图10.6螺旋线偏差展开图ΔFβ是指在计值范围Lβ内，端面基圆切线方向上的