第七章 直齿圆柱齿轮的公差与检测

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1、第七章直齿圆柱齿轮的公差与检测第一节齿轮概述第二节齿轮误差的评定指标及检测第三节齿轮副误差的评定指标及检测第四节渐开线圆柱齿轮精度标准及应用第一节齿轮概述一、对圆柱齿轮传动的使用要求齿轮副的传动由齿轮副、轴、轴承及箱体零件和部件组成。齿轮的结构形状复杂、种类繁多，加工和测量设备具有显著特点和专用性。齿轮传动的使用要求可归纳为以下四项。1.传递运动准确性2.传动平稳性3.载荷分布均匀性4.合理的齿轮副侧隙下一页第一节齿轮概述二、齿轮误差来源圆柱齿轮滚齿加工误差主要来源于机床一刀具一工件系统的周期性误差，图7-3为滚齿加工时的情况，主要加工误差有:1.齿坯孔与机床心轴有安装偏心如图7-4(a)所

2、示，当齿坯孔与机床心轴有安装偏心e时，加工出来的齿轮如图7-4(b)所示，在齿轮一转内产生齿圈径向跳动误差。同时齿距和齿厚也产生周期性的变化。2.机床分度涡轮轴线与工作台中心线有安装偏心长周期误差。3.机床分度蜗杆有安装偏心短周期误差。上一页返回第二节齿轮误差的评定指标及检测一、影响传递运动准确性的第I组公差的评定指标及检测1.切向综合误差△Fi’(公差Fi’)2.齿距累积误差△Fn(公差Fn)3.齿圈径向跳动误差△Fr(公差Fr)4.径向综合误差△Fi”(公差Fi”)5.公法线长度变动△Fw(公差Fw)下一页第二节齿轮误差的评定指标及检测二、影响传动平稳性的第11组公差的评定指标及其检测1

3、.切向一齿综合误差△fi’(公差fi’)2.径向一齿综合误差△fi”(公差△fi”)3.齿形误差鱿△ff(公差ff)4.基节偏差△fDb(极限偏差士fDb)5.齿距偏差△fDt(极限偏差士△fDt)三、影响载荷分布均匀性评定指标及检测理论上直齿轮瞬间的接触线是一根平行于轴心线的直线K一K，如图7-24所示，而且是全齿面接触。下一页上一页第二节齿轮误差的评定指标及检测实际上由于齿轮的制造和安装误差，接触线不可能全部分布于全齿宽。影响齿长接触的是齿向误差，影响齿高接触的是齿形误差。齿向误差△FB(公差FB)是指在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际齿线的两条设计齿线的端面距离，如图7-2

4、5所示。四、侧隙合理性的评定指标及检测侧隙是一对啮合轮齿的非工作齿面间留有的间隙，是一对齿轮啮合时形成的，是齿轮副的设计参数。下面介绍单个齿轮评定齿轮副侧隙的指标。1.齿厚偏差△Es(上偏差Ess、下偏差Esi)2.公法线平均长度偏差△EWm(上偏差EWms、下偏差EWmi)上一页返回第三节齿轮副误差的评定指标及检测一、齿轮副切向综合指标及检测1.齿轮副的切向综合误差△Fic’(公差△Fic’)2.齿轮副的切向一齿综合误差△fic’（公差fic’)二、齿软副的接触斑点及检测安装好的齿轮副在轻微制动下，运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹(图7-30的阴影线)即为接触斑点。三、齿轮副的侧隙及检测1.

5、圆周侧隙jt齿轮副中一个齿轮固定时，另一个齿轮的圆周昆动量，称为齿轮副的圆周侧隙，以分度圆弧长计，图7-31所示。下一页第三节齿轮副误差的评定指标及检测2.法向侧隙jn齿轮副工作齿面接触时，非工作齿面之间的最小距离称为齿轮副的法向侧隙。jn=jtcosa四、齿轮副安装误差及检测1.齿轮副的中心距偏差△fa(极限偏差士fa)△fa是指在齿轮副的齿宽中间平面内实际中心距与设计中心距之差，如图7-32所示，它主要影响侧隙。2.轴线的平行度误差△fx和△fy(公差fx和fy)如图7-32所示，x方向轴线平行度误差△fx为一对齿轮的轴线在其基准平面上投影的平行度误差，在等于全齿宽的长度上测量。下一页上

6、一页第三节齿轮副误差的评定指标及检测y方向轴线平行度误差△fy为一对齿轮的轴线在垂直于基准平面并且平行于基准轴线的平面上投影的平行度误差，在等于全齿宽的长度上测量。两条轴心线中任何一条都可作为基准轴线。基准平面是指包含基准轴线，并通过另一轴线与齿宽中间平面相交的点所形成的平面。平行度误差主要影响侧隙及接触精度。上一页返回第四节渐开线圆柱齿轮精度标准及应用一、精度等级(GB10095-1988)标准对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，用数字1,2,3,…,12表示。其中1级精度最高，12级精度最低。齿轮副中两个齿轮精度等级一般取相同的。1,2级属于有待发展的精度级，3~5级属于高精度级，6~8

7、级属于中等精度级，9~12级属于低精度级。标准以6级为基础级，各精度等级的公差值或极限偏差值列成数表以便查用。二、精度等级的选择按各项误差的特性及对传动性能的影响，将齿轮公差分成I、II、III三个公差组，如表7-2所示。首先根据用途确定主要公差组的精度等级，然后再确定其他两组的精度等级。下一页第四节渐开线圆柱齿轮精度标准及应用三、齿轮副的侧隙1.最小侧隙的jnmin确定齿轮副传动时的最小法向侧隙应能保证齿轮