圆柱齿轮公差及测量

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1、第9章圆柱齿轮公差及测量9.1概述9.2齿轮误差的评定指标和测量9.3渐开线圆柱齿轮精度标准9.1概述9.1.1齿轮传动的基本要求齿轮的传动从使用要求来说可以归纳为以下四点：1．传递运动的准确性要求从动轮与主动轮运动协调，限制齿轮在一转范围内传动比的变化幅度。在一对正确的齿轮啮合过程中，两齿轮之间的传动比是恒定的，这时传递运功是准确的。但是，由于存在着齿轮的加工误差，这时两齿轮之间的传动比发生了变化，从而影响了传递运动的准确性。具体来说，要求齿轮在一转360°内，传动比的变动量要小，即最大的转角误差限制在一定范围内，以保证传递运

2、动的准确性。下一页返回9.1概述2．传动的平稳性要求瞬时传动比的变化幅度小。具体要求齿轮在一齿范围内，传动比的变动量要小，即要求齿轮传动瞬时速比变化不能过大，以免引起冲击、噪声和振动，甚至导致整个齿轮的破坏。3．载荷分布均匀性齿轮啮合时，齿面接触良好，使受力均匀，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损，影响齿轮使用寿命。4．传动侧隙的合理性齿轮啮合时非工作齿面间应有一定的间隙，以便存储润滑油、补偿因温度变化和弹性变形、制造误差、安装误差，防止齿轮传动过程中发生卡死或烧伤。对工作时有正反转的齿轮副，侧隙会引起回程误差和冲击。上一页下一

3、页返回9.1概述由于齿轮传动的用途和工作条件不同，对齿轮的上述四个方面的要求也各不相同。例如，对无线电设备的调谐装置、控制系统中的齿轮传动，以及机床的分度机构和仪器的读数装置中的齿轮，主要要求传递运动的准确性，同时还要求有较好的传动平稳性，减少传动的噪音，也要有较小的传动侧隙以减少反转时的回程误差，而对接触均匀性要求不高。对机床变速箱和汽车变速箱中的速度较高的齿轮传动，主要要求传动的平稳性。对低速重载的齿轮传动(如轧钢机、起重机等)，既要求良好的载荷分布的均匀性，也要求有足够大的传动侧隙．以补偿受力后的变形。对高速重载的齿轮传动

4、(如汽轮机的减速器等)，其传递运动的准确性、传动的平稳性和载荷分布的均匀性都要求很高。可见，对不同工作条件的齿轮传动，应提出不同的使用要求。这四方面的要求相互间既有一定的联系，又应有主、次之分、以满足不同工作条件的齿轮传动。上一页下一页返回9.1概述9.1.2齿轮的主要加工误差齿轮加工方法很多，按齿廓成形原理可分为仿形法和范成法。通常采用范成法，即用滚齿刀或插齿刀在滚齿机或插齿机上与齿坏作啮合滚切运动，加工出渐开线齿轮。齿轮的加工误差主要来源于组成工艺系统的机床、刀具、工件(齿轮坯)的误差及其装夹误差和调整误差等(图9-1)。上

5、一页下一页返回9.1概述1．偏心有几何偏心和运动偏心。1)几何偏心它是指齿坯在机床上加工时的安装偏心。造成安装偏心的原因是由于齿坯定位孔与机床心轴之间有间隙，使齿坯定位孔中心O1-O1与机床工作台的回转中心O-O不重合。具有几何偏心的齿轮，一边的齿高增大，另一边的齿高减小，如图9-2所示。轮齿在以O为圆心的圆周上是均匀分布的，但在以O′为圆心的圆周上分布是不均匀的。齿轮工作时不能保证回转中心与O重合，所以齿距呈周期性的变化。上一页下一页返回9.1概述2)运动偏心它是指机床分度蜗轮中心与工作台回转中心不重合所引起的偏心。加工齿轮时

6、，由于分度蜗轮的中心与工作台回转中心不重合，使分度蜗轮与蜗杆的啮合半径发生变化，导致工作台连同固定在其上的齿坯以一转为周期，时快时慢地旋转。这种由分度蜗轮旋转速度变化所引起的偏心称为运动偏心。具有运动偏心的齿轮，齿坯相对于滚刀无径向位移，但有沿分度圆切线方向的位移，因而使分度圆上齿距大小呈周期变化，如图9-3所示。上一页下一页返回9.1概述2．机床传动链的高频误差加工直齿轮时，主要受分度链中各传动元件误差的影响，尤其是分度蜗杆的安装偏心e(引起分度蜗杆的径向跳动)和轴向窜动的影响，使蜗轮(齿坯)在一周范围内转速出现多次变化，加工

7、出的齿轮产生齿距偏差和齿形误差。加工斜齿轮时，除分度链误差外，还有差动链误差的影响。3．滚刀的制造误差主要是指滚刀本身的基节、齿形等制造误差，它们都会在加工齿轮过程中被反映到被加工齿轮的每一齿上，使加工出来的齿轮产生基节偏差和齿形误差。上一页下一页返回9.1概述4．滚刀的安装误差滚刀偏心使被加工齿轮产生径向误差。滚刀刀架导轨或齿坯轴线相对于工作台旋转轴线的倾斜及轴向窜动，使滚刀的进刀方向与轮齿的理论方向不一致，直接造成齿面沿齿长方向(轴向)歪斜，产生齿向误差，主要影响载荷分布的均匀性。上述四方面的加工误差中，前两种因素所产生的误

8、差以齿轮一转为周期，称为长周期误差(低频误差)；后两种因素产生的误差，在齿轮一转中，多次重复出现，称为短周期误差(高频误差)。上一页下一页返回9.1概述根据各种误差对齿轮使用要求的主要影响，将齿轮加工误差划分为：影响传递运动准确性的误差；影响传动平稳性的误关；影