学习教学教案第十章圆柱齿轮精度设计与检测.ppt

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1、第十章渐开线圆柱齿轮公差及检测学习指导本章学习目的是了解圆柱齿轮的公差标准及其应用。学习要求是了解具有互换性的齿轮和齿轮副必须满足的四项使用要求；通过分析各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响，理解渐开线齿轮精度标准所规定的各项公差及极限偏差的定义和作用；初步掌握齿轮精度等级和检验项目的选用以及确定齿轮副侧隙的大小的方法；掌握齿轮公差在图样上的标注。10.1、齿轮传动的使用要求及其精度等级1．传递运动的准确性2．传动的平稳性3．载荷分布的均匀性4．传动侧隙的合理性1．传递运动的准确性传递运动的准确性是指齿轮在一转范围内，速比变化不超过一定

2、的限度。可用齿轮一转过程中产生的最大转角误差△φ∑来表示2．传动的平稳性即保证齿轮传动的每个瞬间传动比变化小，以减小振动、降低噪声（主要控制齿轮以一齿为周期的短周期转角误差）。3．载荷分布的均匀性即要求齿轮啮合时齿面接触良好，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损加剧，影响齿轮的使用寿命。4．传动侧隙的合理性即保证齿轮啮合时，非工作齿面间应留有一定的间隙。它对贮藏润滑油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误差等都是必需的。否则，齿轮在传动过程中可能卡死或烧伤。齿轮加工误差产生的原因1.几何偏心1234e几e运

3、e刀e蜗杆oo′o″o′oo″o′—o′机床工作台回转轴线o—o工件孔轴线o″—o″分度蜗轮几何轴线`o′o齿坯e几o′o齿圈孔的同心圆o′oe几几何偏心的影响2.运动偏心3.机床传动链的高频误差4.滚刀的安装误差(e刀)和制造误差(1)当主动轮基节大于从动轮基节时(2)当主动轮基节小于从动轮基节时小结齿轮传动的使用要求影响使用要求的误差（或因素）传递运动的准确性长周期误差：包括几何偏心和运动偏心分别引起的径向和切向长周期（一转）误差。两种偏心同时存在，可能叠加，也可能抵消。这类误差用齿轮上的长周期偏差作为评定指标传动的平稳性短周期（一

4、齿）误差：包括齿轮加工过程中的刀具误差、机床传动链的短周期误差。这类误差用齿轮上的短周期偏差作为评定指标载荷分布的均匀性齿坯轴线歪斜、机床刀架导轨的误差等。这类误差用轮齿同侧齿面轴向偏差来评定侧隙的合理性影响侧隙的主要因素是齿轮副的中心距偏差和齿厚偏差二．齿轮的精度及其表示方法为了控制齿轮的前述4项要求，GB／T10095.l和GB／10095.2对齿轮规定了一系列的偏差项回及其精度等级。1．精度等级标准对单个齿轮规定了13个精度等级，从高到低分别用阿拉伯数字0，1．2．…，12表示。其中5级精度为基本等级，它是计算其他等级偏差允许值的

5、基础。0－2级齿轮要求非常高目前几乎没有能够制造和测量手段，因此属有待发展的展望级。3－5级称为高精度等级，6－8称为中等精度等级（用得最多），9为较低精度等级，10－12级为低精度等级。2图样标注1）齿轮精度等级的标注方法示例例如：7G8／T10095.1表示齿轮各项偏差项目均应符合GB／T10095.1的要求，精度均为7级。例加：7FP6(Fα、Fβ)GB／T10095.1表示偏差FP、Fα、Fβ均按CB／T10095.1要求，但是FP为7级，Fα与Fβ均为6级。（2）齿厚偏差常用标注方法①其中Sn为法向公称齿厚，Esns为齿厚上偏

6、差，Esni为齿厚下偏差。②其中为跨k个齿的公法线公称长度，Ebns为公法线平均长度上偏差，Ebni为公法线平均长度下偏差。10.2齿轮偏差的项目定义及其作用一、轮齿同侧齿面偏差1．齿距偏差（1）单个齿距偏差在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差（2）齿距累积总偏差△Fp（Fp）（3）齿距累积偏差△Fpk（±Fpk）2．齿廓偏差齿廓偏差指实际齿廓偏离设计齿廓的量，该量为在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。(1)齿廓总偏差Fα在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离(2)齿廓形

7、状偏差ffα在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均齿廓迹线的距离为常数(3)齿廓倾斜偏差fHα在计值范围内的两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离齿廓总偏差Fα齿廓形状偏差ffα齿廓倾斜偏差fHα3．螺旋线偏差螺旋线偏差指在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋线的量（1）螺旋线总偏差△Fβ（Fβ）在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离（2）螺旋线形状偏差在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同曲线间的距离（3）螺旋线倾斜偏

8、差在计值范围的两端与平均螺旋迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离iii)ii)设计螺旋线；实际螺旋线；平均螺旋线ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ+_+FβLβbFβLβbLβbLβbLβbLβbLβbLβbLβ