机械设计课件大全 补充章节-齿轮精度.ppt

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1、补充章节圆柱齿轮精度及其互换性第一节概述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——控制齿轮在一转范围内的转角误差（2）传动的平稳性——控制齿轮在局部转角范围内的转角误差（3）载荷分布的均匀性——要求齿轮啮合时，齿面接触良好（4）传动侧隙——齿轮啮合时，非工作齿面间应有一定的间隙第二节齿轮加工误差的产生及分类以滚齿加工为例，产生齿轮加工误差的主要因素有：1.几何偏心(e几)由于齿坯孔中心与工作台回转中心不重合而引起2.运动偏心（e运）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

2、轮时，主要受分度链误差的影响；加工斜齿轮时，除分度链外，还受差动链误差的影响。4.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上述四方面中的几何偏心和运动偏心产生的齿轮误差以一转为周期，称为长周期误差。传动链的高频误差和滚刀的误差所产生的齿轮误差，在一转中，多次重复出现，称为短周期误差（或高频误差）各种误差均导致刀具与齿坯间产生多余的位移，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。按范成法加工齿轮，其齿廓的加工误差是齿轮转角的函数，具有周期性。按齿轮各项误差对齿轮传动性能的主要影响，将齿轮加工误差分为三组：第Ⅰ组为主要影响运动准确性

3、的误差第Ⅱ组为主要影响传动平稳性的误差第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、切向综合误差被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值，以分度圆的弧长计齿轮单面啮合检查仪切向综合误差——评定齿轮运动准确性的综合指标，是几何偏心、运动偏心及各项误差因素综合影响的结果影响传递运动准确性的误差是主要是以齿轮一转为周期的，主要是由于几何偏心和运动偏心引起的二、齿距累积误差在分度圆上（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与最小齿距累积偏差之代数差的绝对值齿距累积误

4、差主要是由几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。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够充分和确切，为近似的运动精度综合评定指标三、齿圈径向跳动在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量齿圈径向跳动主要是由几何偏心引起的由几何偏心引起的误差会使与齿轮孔同心的圆周上齿距及齿厚分布不均匀，且以一转为周期变化，它会引起齿轮的齿距累积误差，影响齿轮传递运动的准确性。因此齿圈径向跳动是评这齿轮运动精度的径向单项指标此外，需要注意的是，不但加工时会产生几何偏心，安装

5、时也产生几何偏心。装配时齿轮孔与轴之间有间隙存在，即会使齿轮孔与轴不同轴，而产生配合偏心，如左图另外，齿坯端面跳动也会引起附加的偏心，即齿坯几何轴线与工作台回转轴线交叉不重合，如右图四、径向综合误差被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量齿轮双面啮合综合检查仪主要反映径向误差，与基本相同，但检验效率高，且能综合反映短周期的误差，如齿形误差、基节偏差等。成批生产时，常用作为齿轮运动准确性的检验指标。五、公法线长度变动在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差在滚齿中，公法线长度变动是由运动偏心引起的加工时，齿坯孔中心与机床主轴中心重合，即

6、e几=0，并且机床分度蜗杆和滚刀皆匀速回转，则e运主要来源于机床分度蜗杆中心O2对主轴中心O的偏心，致使工作台带动齿坯在一转中转动快慢不匀，呈周期性变化如图，假设切“1”齿时，齿坯转角误差等于零，当切“2”齿时，理论上应转过(360°/Z)，由于存在转角误差，实际上齿坯多转了一个角Δφ，使“2”齿不在虚线位置（理论位置），而转到实线位置（实际位置），结果使齿廓沿着基圆的切线方向发生偏移。同理，其他各齿也发生类似的切向位移，而使齿轮的公法线长度不均匀。e运引起的误差是长周期切向误差，所以是评定齿轮运动精度的切向单项指标。它使齿廓的位置在圆周上分布不均匀，并引起齿形变异。虽然e运使齿坯在

7、切齿过程中转速不均匀，但它不会改变刀具与齿坯孔中心的距离，因此，e运不会产生径向误差。公法线长度的测量比较简便，所以在生产实际中应用较普遍第四节影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差则主要是短周期的，在齿轮一转中多次出现。主要由于机床传动链高频误差和刀具误差引起（一、一齿切向综合误差被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值，以分度圆弧长计二、一齿径向综合误差被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在