机械设计课件大全补充章节--齿轮精度

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1、补充章节柱齿轮精度及互换性第一节概述在机械产品中，齿轮传动的应用极为广泛。齿轮传动装置由齿轮、轴、轴承及箱体等零、部件组成。齿轮传动的运转质量与互换性主要取决于齿轮本身的制造精度及齿轮副的安装精度。在各种机械上所用的齿轮，对齿轮传动的要求因用途不同而有差异，但归纳起来有以下四个方面的要求：（1）传递运动的准确性——要求齿轮在一转范围内，其转角谋差（实际转角与理论转角Z差）的最大值不能超过一定范围，即控制齿轮一转内速比的变动量，以保证传递运动的准确性。（2）传动的平稳性——要求齿轮在局部转角范围内，其转角误差的最大

2、值不能超过一定范围，即控制齿轮瞬时传动比的变动量，以保证齿轮传动的平稳性。这种短周期的传角误差是引起齿轮噪音和振动的主要因素。（3）载荷分布的均匀性——要求齿轮啮合时，齿面接触良好，以免引起应力集屮，引起早期点蚀、折断而降低使用寿命。（4）传动侧隙——齿轮啮合时，非工作齿面间应有一定的间隙，用以贮存润滑油，补偿齿轮制造误差、装配误差、受热膨胀及受力后的变形等，以避免齿轮传动发生卡死或齿面烧蚀等现彖。对于不同用途和不同工作条件的齿轮副，其主要使用要求是不同的。例如，分度或读数机构中的齿轮副，其特点是模数较小，转速低

3、，主要要求传递运动的准确性，对传动平稳性也有一定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高；当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要小些，以减小回程误差；机床和汽车变速箱属于中等转速、中等载荷的齿轮，以传动平稳性、减小噪音为主；重型机械上传递动力的低速重载齿轮，以齿而承载均匀性为主，齿侧间隙也应足够大，而对传递运动准确性则要求不高；对于汽轮机减速器等高速重载齿轮来讲，则四个方面的要求均较高。第二节齿轮加工误差产生的原因及分类在机械制造中，齿轮的加工方法很多，按齿廓形成的原理可分为仿形法和范成法，其中后者应用最广，如滚齿

4、、插齿、磨齿等都是以范成法的原理来加工齿轮的。图1为滚切加工示意图。以滚齿加工为例，分析产生齿轮加工误差的主要因素有：①几何偏心（e几）。这主要是由于齿坯孔中心与工作台回转中心不重合而引起的。②运动偏心（0运）。这是由于机床分度蜗轮加工误差和安装偏心等因素引起的。③机床传动链的高频误差。加工直齿轮时,的径向跳动和轴向窜动的影响；加工斜齿轮时,Oio分度第轮图1滚齿加工示意图主要受分度链误差的影响，尤其是分度蜗杆除分度链外，还受差动链误差的影响。①滚刀的加工误差和安装误差，如滚刀的径向跳动、轴向窜动及齿形角误差等。

5、按范成法加工齿轮，其齿廓的形成是刀具通过传动链对齿坯周期性地连续强迫滚动的结果，因此，加工误差是齿轮转角的函数，具有周期性。上述四方面屮的前两种因素产生的齿轮误差以一转为周期，称为长周期误差。后两种因素所产生的误差，在齿轮一转中，多次重复出现，称为短周期误差（或称高频误差）。各种误差均导致刀具与齿坯间产牛多余的位移，因此，按照误差相对于齿轮的方向，又可分为径向误差、切向误差、轴向误差等。下面按齿轮各项误差对齿轮传动性能的主要影响，将齿轮加工课差分为三组：第I组为主要影响运动准确性的误差；第II组为主要影响传动平稳

6、性的误差；第III组为主要影响载荷分布均匀性的误差。第三节影响传递运动准确性的误差一、切向综合误差（人町）360*图2切向综合误差测出被测齿轮的转角误差。切向综合误差△幵是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合吋，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值，如图2所示。以分度圆弧长计值。是在齿轮单面啮合检查仪上测量的。在保持设计中心距的条件下，被测齿轮与测量齿轮单面啮合传动,是评定齿轮运动准确性的综合指标，它是在接近工作状况下连续测量得到的，是几何偏心、运动偏心及各项误差因素综合影响的结果，因此，△幵可全

7、面地反映各种切向、径向的长、短周期谋差所导致的齿轮一转的转角谋差，是齿轮运动精度的综合评定指标。二、齿距累积误差（△©）图3齿距累积误湼齿距累积误差△巧是指在分度圆上（允许在齿高中部测量），任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值，即最大齿距累积偏差獅）与最小齿距累积偏差（AF/?min）之代数差的绝对值（见图3）,即必要吋，还应控制齿轮k个齿距累积误差（△尸护）。AF冰是指在分度圆上k个齿距间的实际弧长与公称弧长的最大差值（见图3）。k值为2到小于Z/2的整数。冰主要用于限制局部转角误差，避免周节累积误

8、差集中在局部圆周上。△◎主要是由儿何偏心和运动偏心引起的，综合反映了长周期的切向和径向误差，能够比较全面地评价齿轮的运动精度。但该项误差是逐齿测量所得，误差曲线是条折线，对齿轮的短周期误差尚不能反映，因此，用评定齿轮的运动精度不及△幵充分和确切，因此AFp为近似的运动精度综合评定指标。三、齿圈径向跳动（△/;）齿圈径向跳动（AF,）是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿