第九章 渐开线圆柱齿轮传动的公差与检测

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1、第九章渐开线圆柱齿轮传动的公差与检测授课课题：渐开线圆柱齿轮的公差与检测目的要求：1.理解齿轮传动的使用要求；2.理解并掌握齿轮的误差及公差项目等概念；3.理解并掌握齿轮副的误差及公差项目等概念；4.掌握《渐开线圆柱齿轮精度》标准的主要内容；5.学会正确标注齿轮的精度要求。重点：1.理解齿轮的误差及公差项目的概念；2.掌握《渐开线圆柱齿轮精度》标准的主要内容；3.正确标注齿轮的精度要求。难点：齿轮的精度设计和齿轮精度检验组的选择§9-1概述一、齿轮传动的分类1．传动齿轮2．动力齿轮3．分度齿轮二、齿轮传动的使用要求1．传递运动的准确性：图9-1传递运动的准确性齿轮

2、传动理论上应按设计规定的传动比来传递运动，即主动轮转过一个角度时，从动轮应按传动比关系转过一个相应的角度。由于齿轮存在有加工误差和安装误差，实际齿轮传动中要保持恒定的传动比是不可能的，因而使得从动轮的实际转角产生了转角误差。传递运动的准确性就是要求齿轮在转一周范围内，传动比的变化要小，其最大转角误差应限制在一定范围内，以保证一对齿轮z1和z2啮合时，满足齿廓啮合基本定律I=n1/n2=z2/z1=常量。机床的一些传动齿轮对传递运动准确性的精度较高。2．传动的平稳性齿轮任一瞬时传动比的变化，将会使从动轮转速在不断变化，从而产生瞬时加速度和惯性冲击力，引起齿轮传动中的

3、冲击、振动和噪声。传动的平稳性就是要求齿轮在一转范围内，多次重复的瞬时传动比要小，一齿转角内的最大转角误差要限制在一定范围内。千分表、机床变速箱等对传动平稳性的要求较高。3．载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性是指为了使齿轮传动有较高的承载能力和较长的使用寿命，要求啮合齿面在齿宽与齿高方向上能较全面地接触，使齿面上的载荷分布均匀，避免载荷集中于齿面的一端而造成轮齿折断。重型机械的传动齿轮对此比较偏重。4．传动侧隙在齿轮传动中，为了贮存润滑油，补偿齿轮受力变形和热变形以及齿轮制造和安装误差，齿轮相啮合轮齿的非工作面应留有一定的齿侧间隙。否则齿轮传动过程中可能会出现卡死或

4、烧伤的现象。但该侧隙也不能过大，尤其是对于经常需要正反转的传动齿轮，侧隙过大，会产生空程，引起换向冲击。因此应合理确定侧隙的数值。◆为了保证齿轮传动具有较好的工作性能，对上述四个方面均要有一定的要求。但用途和工作条件不同的齿轮，对上述四方面应有不同的侧重。1．分度齿轮：如对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时，传递运动准确性是主要的。2．高速动力齿轮：对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传动比的变化要求小

5、，以减少振动和噪声。3．对低速重载齿轮：对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。§9-2齿轮加工误差的来源及其分类螺纹公差带与尺寸公差带一样，也是由其大小(公差等级)和相对于基本牙型的位置(基本偏差)所组成。再加上螺纹的旋合长度共同组成了螺纹的精度。国标GB/T197－1981规定了螺纹的公差带。一、误差来源1．几何偏心ej：齿坯孔与机床心轴的安装偏心（e），也称几何偏心，是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作台回转轴线OO不重合形成的偏心e。加工

6、时，滚刀轴线与工作台回转轴线OO距离保持不变，但与齿坯基准轴线O1O1的距离不断变化（最大变化量为2e）。滚切出的齿轮，齿面位置相对于齿轮基准中心在径向发图9-2滚切齿轮示意图生了变化。工作时产生以一转为周期的转角误差，使传动比不断改变。图9-2滚切齿轮示意图2．运动偏心ey分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心（eK）。O2O2为机床分度蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线OO不重合，形成安装偏心eK。这时尽管螺杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断改变，从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在（ω+Δω）和（ω-Δω）之间，以一转为周期变化

7、。运动偏心并不产生径向误差，而使齿轮产生切向误差。3．机床传动链的周期误差对于直齿圆柱齿轮的加工，主要受传动链中分度机构各元件误差的影响，尤其是传递分度蜗轮运动的分度蜗杆的径向跳动和轴向跳动的影响。对于斜齿轮的加工，除了分度机构各元件误差外，还受差动链误差的影响。4．滚刀的加工误差与安装误差滚刀本身的基节、齿形等制造误差会复映到被加工齿轮的每一齿上，使之产生基节偏差和齿廓总偏差。二、误差的分类1．按周期分类：长周期误差和短周期误差2．按方向分类：径向误差、切向误差、轴向误差图9-3误差按方向分类§9-3齿轮精度的评定指标根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准

8、确性误差、