齿轮传动准确性研究

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1、齿轮传动准确性研究摘要：齿轮运动准确性就是在一转范围内实际速比相对于理论速比的变动量应限制在允许的范围内，以保证从动轮与主动轮运动I办调一致。为了使之有效地确保加工后的齿轮传动的准确性，必须对影响齿轮传动的各种因素进行分析。关键词：齿轮传动准确性误差评定在机械设备中，齿轮传动应用的范围极为广泛。凡是有齿轮传动的机器或仪器，其工作性能、承载能力、使用寿命、工作精度等都与齿轮自身的制造精度有密切的关系。随着生产和科学的发展，机械设备在降低自身重量的前提下，要求传递的功率，转速也越来越高，有些机械则对工作精度的耍求越来越高，

2、从而对齿轮传动的精度，特别是对传动的准确性提出了更高的要求。因此，提高齿轮加工和测量精度的方法，具有重要的意义。齿轮传动准确性就是在一转范I韦I内实际速比相対于理论速比的变动量应限制在允许的范围内，以保证从动轮与主动轮运动协调一致。为了使之有效地确保加工后的齿轮传动的准确性，必须对影响齿轮传动的各种因素进行分析。一、影响齿轮传递运动准确性的主要误差评定1•齿圈径向跳动误差AFr（公差为Ft）齿圈径向跳动AFr是指在齿轮一转中测头在齿槽内或轮齿上的齿高中部与齿廓双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量（如图1所示）,AF

3、r主要反映由于齿坯偏心造成的齿轮径向的周期误差，径向误差又导致了齿圈径向跳动的产生（如图2所示）。图1齿圈径向跳动误差AFt图2齿圈径向跳动齿圈径向跳动的公差Fr是对齿圈径向跳动误差AFr的限制。齿圈径向跳动误差AFt的合格条件是：△FrWFr,具体要求数值见表lo表1齿圈径向跳动公差Fr值（摘GB/T1005-1988）（单位：Pm）分度圆直径（mm）法向模数（mm）精度等级大于至IJ6789-12521〜3.5>3.5-6.3>6.3-102528323640454550567112540021〜3.5>3.5〜6

4、.3>6.3〜103640455056636371868010011240080021〜3.5>3.5〜6.3>6.3~1045502563718080901001002.径向综合误差AF?i（公差为F?i）AF?i是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转屮双啮屮心距的最大变动量，如图3所示。图3径向综合误差曲线AF?i可采用双面啮合仪测量，如图4所示，被测齿轮安装在固定滑座上，标准齿轮装在浮动滑座上，由弹簧顶紧使两齿轮紧密双面啮合。在齿轮啮合转动时，由于被测齿轮的径向周期误差推动标准齿轮及浮动滑座，

5、使中心距变动，通过指示表测出最大和最小中心距变动数值，即为径向综合公差AF?io根据指示表读出或自动记录仪画出误差曲线。其最大幅值即为AF?ioF?i的合格条件是：AF?iWF?i。具体要求数值见表2。图4双面啮合仪测量AF?i3.公法线长度变动AFW（公差为FW）AFW是指在齿轮一圈范围内实际公法线长度的最大值与最小值之差（图5）。公法线是指跨n个齿的异侧齿廓间的公共法线长度，从图6可看出公法线长度为AFW=（n-1）Pb+Sj式屮，n—跨齿数；Pb—基节；Sj—基圆上的齿厚。图5公法线长度变动AFW图6公法线长度W

6、山于蜗轮偏心使齿坯转速不均匀，引起左右齿面切削不均匀，使公法线长度在齿轮一圈中呈周期性变化。因此AFW主要反映由蜗轮偏心而造成的齿轮切向长周期误差。测量公法线长度最常用的量具是公法线指示卡规，如图7所示，一般在齿圈上测量4、5个方位取△FW=Wmax?Wmino图7公法线指示卡规测量AFW测量公法线长度可用公法线千分尺，如图8所示，其分度值为0.01mm,用于一般精度齿轮的公法线长度测量。图8用公法线千分尺公法线长度变动公差FW是対公法线长度变动△FW的限制。△FW的合格条件为AFWWFW。表3公法线长度变动公差FW值

7、（摘自GB/T1005-1988）（单位：Um）分度圆直径（mm）精度等级大于至0678912540012540080020253228364540635671904•切向综合误差AFZi（公差为Vi）切向综合误差是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮（允许用齿条、蜗杆等测量）作单面啮合时，在被测齿轮一周内，实际转角与公称转角Z差的总幅值，以分度圆弧长计值。若切向综合误差i不大于切向综合公差AF'i,即AF‘WF‘i。则齿轮传递运动准确性满足要求。切向综合误差是用单面啮合综合检查仪测量的，图9a所示是双圆盘摩擦式单啮仪测量原

8、理示意图。被测齿轮1与作基准的理想精确测量齿轮2在公称中心距下形成单面啮合齿轮副的传动。直径分别等于齿轮1和齿轮2分度圆直径的精密摩擦盘3和4作纯滚动形成标准传动。若被测齿轮1没冇误差，则其转轴5与圆盘4同步回转，传感器6无信号输出。若被测齿轮1有误差，则转轴5与圆盘不同步，两者产生的相对转角误差由传感器6经放大器传至纪录仪，便可