互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)4,螺紋與齒輪.

1、 設(shè)計：潘存云 外螺紋外螺紋 內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋 二、普通螺紋的主要幾何參數(shù)二、普通螺紋的主要幾何參數(shù) 1、大徑、大徑(D，d)： 是指與內(nèi)螺紋牙底或外螺紋牙頂相切的假想 圓柱或圓錐的直徑。相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的大徑 基本尺寸相等，即D =d 。 大徑又稱公稱直徑，是表征螺紋制件直徑的 特征參數(shù)，設(shè)計時取標(biāo)準(zhǔn)值。 、小徑、小徑(D1，d1)： 是指與內(nèi)螺紋牙頂或外螺紋牙底相切的假想 圓柱或圓錐的直徑。 、中徑、中徑(D ， ，d )： ： 是指一個假想圓柱體直徑，其母線在H/2 處，在此母線上牙體與牙槽的寬度相等，均為 P/2(P為螺距)。 中徑的大中徑的大小決定了牙側(cè)相對于軸線的徑向位置, 是影響內(nèi)

2、外螺紋配合的主要參數(shù)。 4螺距螺距(P)： 指相鄰兩牙在中徑母線上對應(yīng)兩點間的軸向距 離； HdHD dD 8 3 2 8 3 2 22 5單一中徑單一中徑(D2s，d2s)：（：（見下頁圖） 單一中徑是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的 母線通過牙型上牙槽寬度等于P/2處，而不考 慮牙體寬度大小。 實際螺紋可以用三針測量法很方便地測得單一 中徑,所以可用用D2s，d2s表示螺紋中徑的實際表示螺紋中徑的實際 值值D2a，d2a。 注注: 當(dāng)當(dāng)P無誤差時：無誤差時： D2s(d2s）= D2(d2）= D2a（d2a） 牙型角（牙型角（)與牙型半角（牙型半角（/2）：）： 牙型角牙型角 ：是指在螺紋

3、基本牙型上，牙側(cè)間的 夾角。普通螺紋的牙型角為60。 /2：是指在螺紋牙型上，牙側(cè)與螺 紋軸線的垂線間的夾角。普通螺紋的牙型半角 為30。牙型角正確時,牙型半角可能有誤差。 螺紋旋合長度螺紋旋合長度Le： 螺紋旋合長度是指內(nèi)外螺紋沿軸線方向相 互旋合的長度。 8、普通螺紋的公稱直徑與螺距公稱直徑與螺距見GB193-81； 普通螺紋的基本尺寸見GB196-81（查機械設(shè)計 指導(dǎo)書）。 10-1- 內(nèi)、外螺紋配 合使用，五要 素須相同 10-1- 60 普通螺紋（代號M）梯形螺紋（代號Tr） 30 10- 55 管螺紋（代號G） 10- 管螺紋（代號G） 普通螺紋（代號M）梯形螺紋（代號Tr） 鋸

4、齒形螺紋（代號S） 矩形螺紋 （非標(biāo)準(zhǔn)螺紋） 倒棱角 內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋 外外 螺螺 紋紋 小徑D1 大徑D 小徑d1 大徑d 10-1- 左左 旋旋 右右 旋旋 雙線螺紋雙線螺紋 單線螺紋單線螺紋 10-1- 螺距P 導(dǎo)程T 導(dǎo)程T=PN 螺距P 8-2 普通螺紋幾何參數(shù)對互換性的影響普通螺紋幾何參數(shù)對互換性的影響 如圖所示：由于螺紋結(jié)合僅在內(nèi)外螺紋的側(cè)面 接觸,在頂徑和底徑處均有間隙,所以決定螺紋 旋合性和配合質(zhì)量的主要參數(shù)是中徑、螺距和中徑、螺距和 牙型半角牙型半角。三者的影響最后以作用中徑來統(tǒng)一， 即將螺距和牙型半角兩項誤差分別折算為中徑 當(dāng)量來考慮。所以國家標(biāo)準(zhǔn)只對TD2(Td2)作了 規(guī)

5、定。 一一中徑誤差對互換性的影響中徑誤差對互換性的影響 1.中徑誤差中徑誤差: 指中徑的實際尺寸(以單一中徑體現(xiàn))與公 稱中徑之代數(shù)差。即： 2.實際中徑的大小及其影響實際中徑的大小及其影響:（見下頁圖） ddd DDD s s 222 222 進刀越深,外螺紋的中徑尺寸越小,內(nèi)螺紋的 中徑尺寸越大。中徑的大小決定了牙側(cè)的徑向 位置,影響螺紋配合的松緊程度。就外螺紋而言, 中徑若比內(nèi)螺紋大，必然影響旋合性；若過小， 則會使牙側(cè)間的間隙增大，聯(lián)接強度降低。 3、中徑公差、中徑公差:見表9-3 。 G，H 中徑基本偏差：中徑基本偏差：見表9-2 e，f，g，h 二二螺距誤差對互換性的影響螺距誤差對

6、互換性的影響 1、螺距誤差產(chǎn)生的原因、螺距誤差產(chǎn)生的原因: 1)機床運動鏈的傳動誤差； 2)成型刀具(板牙、絲錐)本身的螺距誤差。 螺紋中徑和頂徑的基本偏差： 2、螺距誤差的分類、螺距誤差的分類 (1)、螺距偏差：螺距偏差：是指單個螺距的實際值與其公 稱值之代數(shù)差。 P=Pa-P (2)、螺距累積偏差：螺距累積偏差：（見上頁圖）是指在規(guī)定 的螺紋長度內(nèi)，同名牙側(cè)與中徑線交點的實際 距離與其理論值的差值： P=L-nP 它與旋合長度有關(guān)。螺距累積偏差對互換性的 影響更為明顯。 3 、P對互換性的影響對互換性的影響:P增大，導(dǎo)致內(nèi)、外 螺紋牙側(cè)產(chǎn)生干涉而不能旋合。 三三、牙型半角對互換性的影響、牙

7、型半角對互換性的影響 1、牙型半角誤差、牙型半角誤差:/2 是指左、右牙型半角的實際 值對其公稱值的差值。 2、產(chǎn)生原因、產(chǎn)生原因 1)牙型角有誤差； 2)牙型角無誤差，但牙型角相對于軸線的位置 不 正 確 ， 造 成 左 右 牙 型 半 角 不 等 ( 1/ 2 2/2) 。 3、 /2對使用性能的影響對使用性能的影響:旋合時產(chǎn)生干涉。 四四中徑當(dāng)量中徑當(dāng)量f p 、 f/2 為了消除由于 P 、 a/2造成的螺牙干涉， 幾何上可以證明:可將外螺紋作用中徑減小兩個 數(shù)值f p 、 f/2 ，或?qū)?nèi)螺紋作用中徑加大兩個 數(shù)值f p 、 f/2 。f p 、 f /2 就是為補償 P 、 a/2

8、而折算到中徑上的數(shù)值，稱為螺距累積誤 差和半角誤差的中徑當(dāng)量。 同樣由幾何關(guān)系可證： Pf p 732. 1 ) 22 (073. 0 2 2 1 12/ KKPf L理論=nP L實際=nP1 P Fp/2 螺距累積偏差對旋合性的影響示例（1）： 內(nèi)螺紋 外螺紋 螺距累積偏差對旋合性的影響示例（2）： K1 、K2為系數(shù)，對于外螺紋：當(dāng)1/2 （2/2）為正時，K1（K2）取2；當(dāng)1/2 （2/2）為負(fù)時，K1（K2）取3，即正2負(fù)3； 對于內(nèi)螺紋：反之，當(dāng)1/2（2/2）為正 時，K1（K2）取3；當(dāng)1/2（2/2）為負(fù)時， K1（K2）取2，即正3負(fù)2。 1、作用中徑：、作用中徑：d2m

9、、D2m 由于由于 P 、 a/2均用中徑來補償，對外(內(nèi))螺 紋來講，d2a (D2a)需減小或增大f p 、 f/2。即： d2a= d2m f p f/2 D2a = D2m+ f p + f/2 于是： 外螺紋： 內(nèi)螺紋： 意義:作用中徑將 P 、 a/2及實際中徑三者 聯(lián)系在一起，它是保證螺紋互換性的最主要參數(shù). 所以普通螺紋用中徑公差Td2 、 TD2即可控制 P 、 a/2及中徑本身的尺寸偏差(形狀偏差)。 GB中無單獨的TP、T/2。 (1)針對一對螺紋：為保證內(nèi)外螺紋能順利旋合, 應(yīng)使： D2md2m 2/22 ffdd pam 2/22 ffDD pam (2)針對單個螺紋

10、，由泰勒原則： 外螺紋： d2m d2max ，d2a d2min ； 內(nèi)螺紋： D2m D2min ， D2a D2max 。 討論：由 當(dāng)：d2a=MMS=d2max，D2a=MMS=D2min 時，不允許有 P 及及a/2，即： f p = f/2=0 當(dāng)D2a、d2a偏離MMS時,才允許有 P 、 a/2,所 以D2a、d2a應(yīng)盡量靠近最小實體處,以便允許有較 大的 P 、 a/2,從而降低加工成本。 d ffdd pam max2 2/22 D ffDD pam min2 2/22 3、中徑公差Td2、TD2：以上D2m、d2m公式及 （1）（2）及其結(jié)論均表明了中徑的合 格性，可用

11、公差帶表示之：見下頁圖。 8-3 普通螺紋公差與配合普通螺紋公差與配合（保證螺紋旋合性及 使用性能的其它因素） 一一、普通螺紋公差帶、普通螺紋公差帶 : （H/h配合）牙型公差帶，在螺紋軸線方向 上計量。 1、關(guān)于中徑、頂徑（、關(guān)于中徑、頂徑（d、D1）: 中徑：影響螺紋互換性的主要因素； 頂徑：便于測量,能保證足夠的聯(lián)接強度通 過頂徑大小保證旋合高度。 (1)公差等級：39級，見表9-1?；炯墳?級； (2)公差值：表9-3 、9-2. (3)基本偏差：內(nèi)螺紋:G 、H.外螺紋:e 、f 、g 、 h。基本偏差值：表9-2。常用配 合：H/ h(間 隙最小,保證接觸高度)。 2、關(guān)于底徑（

12、、關(guān)于底徑（d1、D）：）： 螺紋中徑和頂徑的基本偏差： 不規(guī)定具體公差值，只規(guī)定內(nèi)外螺紋牙底實際 輪廓不超越MML牙型，以保證旋合時不發(fā)生干 涉. 措施:加工時進刀量稍深一些（導(dǎo)致外螺紋尺寸 變小，內(nèi)螺紋尺寸變大，留出頂隙）。 二二、旋合長度、旋合長度 螺紋結(jié)合的精度不僅與制造公差有關(guān)，還與 螺紋聯(lián)接件結(jié)合的旋合長度有關(guān)。旋合長度愈 長，螺距的累積誤差愈大，配合精度越難保證。 因此螺紋精度由公差帶及旋合長度構(gòu)成： 由使用要求 旋合長度、螺紋精度 查 表9-4 中徑、頂徑公差帶代號。 三三、普通螺紋的標(biāo)記：、普通螺紋的標(biāo)記： 完整的螺紋標(biāo)記由螺紋代號（牙型符號公 稱直徑中徑、頂徑公差帶代號）和

13、螺紋旋 合長度組成，中間用“”隔開。 舉例舉例： M105g6gS M101LH6H30 M202LH6H/5g6g 四四、螺紋公差帶的選用、螺紋公差帶的選用 由螺紋公差等級（39)和基本偏差代號相組 合，可以得到多種不同的公差帶。為了減少 刀具量具的規(guī)格數(shù)量,提高經(jīng)濟效益,對內(nèi)外螺 紋規(guī)定了11（13）種公差帶,見表9-4。 1 、精密級：、精密級：4H,5H,4h,要求配合性質(zhì)穩(wěn)定,間 隙小,定心精度高,以承受振動、交變沖擊載 荷； 2 、中等級、中等級: 6H,6h,6g,用于一般用途聯(lián)結(jié)。 、粗糙級、粗糙級: 7H,8h,用于精度要求不高及制 造困難的螺紋。 4、旋合長度的選擇：、旋合

14、長度的選擇： N一般用途 L鋁合金等強度較低的零件,選L可保證螺牙 的強度； S受力不大且空間位置受限制：鎖緊螺母, 調(diào)整用的螺紋。 5、配合的選用：、配合的選用： 為保證足夠的徑向接觸高度，最好選用 H/g、H/h、G/h的配合。 五五 、 螺紋工作表面的粗糙度螺紋工作表面的粗糙度(Ra,um) 國標(biāo)有普通螺紋的表面粗糙度推薦值： 【例題：】 某外螺紋的代號為M2426g，加工 后測得：da=23.850mm， d2a=22.521mm， P=+0.05mm，1/2=+20， 2/2=-25。試判斷該螺紋中徑和頂徑是 否合格。 解： （1）畫中徑、頂徑公差帶圖： 查機械設(shè)計指導(dǎo)書附表4.2：

15、d2=22.701； 再查表92、93：中徑：es=0.038， Td2=0.170；大徑: es=0.038， Td=0.280，作圖:見下頁。 （2）判斷中徑的合格性： d2max= d2+es=22.701-0.038=22.663 d2min= d2maxTd2=22.663- 0.170=22.493 fP=1.732|P|=1.7320.05=0.087 f/2=0.073Pk1|1/2|+k2 |2/2| =0.0732(220+325) =16.8m=0.017mm d2m=d2a+ fP+f/2= 22.521+0.087+0.017=22.625 按泰勒原則: d2m=22

16、.625d2max=22.663， d2a=22.521d2min=22.493，故中徑合格。 (3) 判斷大徑的合格性： dmax=d+es=240.038=23.962 dmin= dmaxTd=23.9620.28=23.682 dminda=23.850dmax，故大徑合格。 輪齒輪緣輻板 輪榖 軸孔 鍵槽 齒輪的結(jié)構(gòu)齒輪的結(jié)構(gòu) 2、傳動平穩(wěn)性、傳動平穩(wěn)性工作平穩(wěn)性精度工作平穩(wěn)性精度(第第公差公差 組組) . 同上，要求從動輪在轉(zhuǎn)一齒范圍內(nèi)， 其最大轉(zhuǎn)角誤差（）應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)， 即控制瞬時傳動比的變化，以避免產(chǎn)生沖擊、 振動和噪聲。 3、載荷分布均勻性、載荷分布均勻性接觸精度接觸精

17、度(第第公差組公差組) 要求齒輪嚙合時齒面接觸良好，以提高承 載能力，保證使用壽命。（見下頁圖） 以上三項是齒輪自身的制造精度要求，有相應(yīng) 的公差項目對其控制。 4、合理的齒輪副側(cè)隙：、合理的齒輪副側(cè)隙： 要求齒輪嚙合時非工作齒面間應(yīng)具有一定 的間隙。齒輪副側(cè)隙用于貯存潤滑油、容納受 力受熱引起的彈性變形、容納制造及安裝所產(chǎn) 生的誤差，保證傳動中不出現(xiàn)卡死和齒面燒傷 現(xiàn)象。 （見下頁圖） 注）：上述四項要求，對于不同用途、不同工作條 件的齒輪其側(cè)重點也應(yīng)有所不同： 1、精密機床和儀表的分度或讀數(shù)齒輪，以為主； 2、對于汽車、拖拉機等變速齒輪傳動，以 為主； 3、對于重型機械（軋鋼機、起重機），

18、低速重載， 以為主； 4、對于高速重載機械，、組均有高要求 . 5、無論何種齒輪，為保證正常運轉(zhuǎn)，都必須規(guī)定 合理的側(cè)隙。對于儀器、儀表齒輪以及需要可逆 傳動時，應(yīng)對側(cè)隙大小加以限制，以減小反轉(zhuǎn)時 的空行程誤差。 二、齒輪誤差分類 齒輪誤差主要來源于工藝系統(tǒng)誤差及制造 時的安裝調(diào)整誤差。由于齒輪參數(shù)多，誤差復(fù) 雜，為便于研究： 1、按誤差相對于齒輪軸線的分布方向，可分為 徑向誤差、切向誤差和軸向誤差； 2、按誤差出現(xiàn)的周期分：長周期誤差，短周期 誤差（前者：以齒輪一轉(zhuǎn)為周期；后者：誤差 在齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)多次重復(fù)出現(xiàn)）； 3、按誤差的成份:單項誤差和綜合誤差。 9-2 圓柱齒輪的誤差項目圓柱齒輪的誤

19、差項目 一、影響傳遞運動準(zhǔn)確性的誤差一、影響傳遞運動準(zhǔn)確性的誤差 1、切向綜合誤差、切向綜合誤差F i（公差代號：（公差代號：Fi） 指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合 時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，實際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角 之差【即最大轉(zhuǎn)角誤差（）】 。它以分 度圓弧長計值（單位：m）。 2、齒距累積總偏差（、齒距累積總偏差（Fp）及）及K個齒距累積個齒距累積 偏差（偏差（Fpk）：公差代號：）：公差代號：FP、FPK ，屬切 向誤差。（見下頁圖） Fp： ：在齒輪的一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，分度圓上任意兩 個同側(cè)齒面間的實際弧長與公稱弧長之差的最 大絕對值。 必要時（大i，單級傳動常用值：35； imax=8），

20、還應(yīng)控制K個齒距的累積偏差 Fpk ，即在分度圓上，K個齒距間的實際弧 長與公稱弧長之差的最大絕對值。K=2Z/8 的整數(shù) 。 由于Fp （Fpk）可以反映齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中 的i變化，因此它影響齒輪的傳遞運動準(zhǔn)確性。 注）：小批量生產(chǎn)時， Fp可以代替F i作為 的評定項目。 3、齒圈徑向跳動、齒圈徑向跳動Fr（公差帶代號（公差帶代號Fr ）：）： 在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)，于齒高 中部與齒輪雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的 最大變動量。 Fr反映了輪齒在（分度圓周上）沿徑向分布 不均（有高有低）的現(xiàn)象， Fr是產(chǎn)生Fp 的原因之一。 4、公法線長度變動、公法線長度變動Fw（公差帶代號：（

21、公差帶代號：Fw） ：相鄰近的齒，反向齒廓間的法向距 離。 （見下頁圖） Fw：在被測齒輪一周范圍內(nèi)，實際公法線長 度的最大值與最小值之差：Fw=Wmax Wmin。 Fw是產(chǎn)生Fp的另一種原因。 注）：因為W長度的測量與齒輪軸線無關(guān)， 故Fw不能揭示徑向誤差，所以常用Fw 與Fr組合來評定齒輪傳遞運動的準(zhǔn)確性， 代替Fp或F i，檢驗成本低。 5、徑向綜合誤差、徑向綜合誤差Fi （公差代號：（公差代號： Fi ） 被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合 時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變 動量。 由于測量Fi所用測量齒輪相當(dāng)于測量Fr 時所用的測頭，所以實質(zhì)上, Fi相當(dāng)于 Fr(前者連

22、續(xù)測量,后者逐齒測量)且測量簡 單，故常用Fi代替Fr與Fw組合，評價 傳動精確性。 1、一齒切向綜合誤差f i（公差代號f i ） 實測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙 合時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)，實際轉(zhuǎn)角與 公稱轉(zhuǎn)角之差的最大幅度值 ，以分度圓弧長 計值（單位：m） 。 f i是由單嚙儀在測量F i時同時測出，它在齒 輪一轉(zhuǎn)中多次重復(fù)出現(xiàn)，影響傳動平穩(wěn)性。 2、一齒徑向綜合誤差一齒徑向綜合誤差fi（公差代號（公差代號fi ） 被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時， 在被測齒輪一齒角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。 由雙嚙儀在測量Fi的同時測出。 3、齒廓總偏差、齒廓總偏差（齒形誤差）齒形誤差）

23、F （公差（公差F） 齒形誤差是在齒輪端面上，齒形工作段內(nèi) （齒頂?shù)估?、齒根圓角部分除外），包容實際齒 形的兩條設(shè)計齒形間的法向距離。 F對傳動平穩(wěn)性的影響：見ppt第23頁圖 4、單個齒距偏差、單個齒距偏差fpt（極限偏差（極限偏差 fpt ） 在分度圓上，實際齒距與公稱齒距之差 。 fpt無論正負(fù)都會造成前一對齒即將退出，后 一對齒進入嚙合時發(fā)生沖撞，影響傳動平穩(wěn)性 三、影響載荷分布均勻性的誤差（三、影響載荷分布均勻性的誤差（） 如圖示：關(guān)于兩齒輪嚙合時的接觸線： 影響接觸線長度的是：齒向誤差F， 影響接觸線高度的是：齒形誤差F。 齒向誤差（齒向誤差（F）：）：在分度圓柱面上，包容實 際齒

24、線且距離為最小的兩條設(shè)計齒向線之間的 端面距離。 關(guān)于F ： 對于直齒輪：稱為齒向誤差； 對于斜齒輪：稱螺旋線總偏差。 總結(jié)以上內(nèi)容：總結(jié)以上內(nèi)容： ： F i ， Fp （Fpk） ，F(xiàn)r ， Fw ， Fi ； ： f i ， fi ， F ， fpt ； ： F 。 四、齒輪副安裝誤差與齒側(cè)間隙四、齒輪副安裝誤差與齒側(cè)間隙 1、齒輪副的安裝誤差 1)齒輪副的中心距偏差fa（極限偏差 fa ） 在齒輪副的齒寬中心平面P（包含齒寬中 點連線、基準(zhǔn)軸線兩軸線中任意一 條的平面）內(nèi)，實際中心距與公稱中心 距之差。 即： fa= fa影響：重合度、側(cè)隙jbn大小及嚙合角的 大小，影響齒輪傳動時的受

25、力狀態(tài)。 fa產(chǎn)生原因:箱體孔心距偏差、軸承偏心、軸 線平行度度誤差。 2)、軸線平行度偏差、軸線平行度偏差 a)軸線平面內(nèi)的平行度偏差f: 指一對齒輪的軸線在其軸線平面H（包含基 準(zhǔn)軸線、過另一軸線的中點M）上投影的平行 度誤差。 b)垂直平面上的平行度偏差f : 指一對齒輪的軸線在垂直平面（軸線平 面H且平行于基準(zhǔn)軸線的平面）V上投影的平 行度誤差。 f、 f 主要影響齒輪副的接觸精 度，是評定載荷分布均勻性的單項指標(biāo)； f、 f 的公差： f =0.5(L/b)F ，L：軸承跨距， f=2 f ，b：齒寬。 3)、齒輪副的接觸斑點、齒輪副的接觸斑點: 指安裝好的齒輪副，在輕微制動下運轉(zhuǎn)后

26、，齒 面上分布的擦亮痕跡。 控制：控制：齒長方向、齒高方向規(guī)定值， 見表10-21、10-22。 2、齒輪副的側(cè)隙、齒輪副的側(cè)隙 (1)、影響側(cè)隙大小的主要因素: 中心距偏差fa及齒厚。我國采用“基中心 距制”，就是在固定中心距極限偏差的情況下， 通過改變齒厚偏差來獲得需要的側(cè)隙。 (2)、控制齒厚的指標(biāo): （a）、齒厚偏差（）、齒厚偏差（Esn） 用于低精度（7級）、大模數(shù)（m 10）的齒輪。 齒厚偏差是指在齒輪分度圓柱面上，齒厚 的實際值與公稱值之差。齒厚公差：Tsn。 為了保證一定的齒側(cè)間隙，齒厚的上偏差 （ESnS）、下偏差（ESni）均為負(fù)值。 （b）、公法線平均長度偏差（）、公法線

27、平均長度偏差（Ebn） 用于高精度（7級）、小模數(shù) （m10）的齒輪。 上偏差：EbnS；下偏差：Ebni；公差：Tbn。 公法線平均長度偏差Ebn是指在齒輪一周內(nèi)， 公法線長度平均值與公稱值之差。即 Ebn =（W1+W2+Wn）/n W公稱 實際Ebn應(yīng)在Ebni ， EbnS 內(nèi)，合 格。 當(dāng)=20，x=0 時： K=Z/9+05 sin25 . 0cosxminvZkm W 公稱 xtg ZK 2 50 180 014012476. 1 ZKm WW K 公稱 or：Wk=mWk ，Wk：查表m=1時 的標(biāo)準(zhǔn)W。 試比較公法線長度變動Fw與公法 線平均長度偏差Ebn。 解：1、兩者含義

28、不同； 2、兩者作用不同：前者影響齒輪傳遞運動 的準(zhǔn)確性，后者影響齒輪副側(cè)隙大小。 問題： W k E E bns bni 3、側(cè)隙與、側(cè)隙與Esn 及及Ebn的確定的確定 1)側(cè)隙大小側(cè)隙大小: 取決于齒輪傳動用途、工作條件，與齒輪精 度等級無關(guān)。 jbnmin：齒輪副的最小法向間隙，應(yīng)能保證正 常儲油潤滑和補償材料受熱變形?？刹楸?10-17。 2)齒厚極限偏差齒厚極限偏差Esns 、 Esni的確定的確定: 當(dāng)主動輪與被動輪齒厚均做成最大值 即上極限偏差，且取Esns1=Esns2時，可 獲得最小側(cè)隙。 幾何上可以證明： ，于是： Esns1（2）=jbnmin/2cosn 此時： ns

29、ns bn E j cos2 )2(1 min n rrsn tg bFT 2 22 br切齒徑向進刀公差，查表10-19； Fr齒圈徑向跳動公差，查表10-8。 d1d2 Tsn1Tsn2 ，于是： Esni1 Esni2 ， Esni= Esns Tsn 。 （3）、公法線平均長度極限偏差：）、公法線平均長度極限偏差： Ebns1（2） = Esns1（2）cosn Ebni1（2） = Esni1（2）cosn 。 9-3 漸開線圓柱齒輪精度設(shè)計漸開線圓柱齒輪精度設(shè)計 一、齒輪精度等級及其選用一、齒輪精度等級及其選用 為了控制齒輪的前述四項要求，GB規(guī)定了一系 列的偏差項目極其精度等級：

30、 1、精度等級、精度等級: 齒輪及齒輪副共規(guī)定有13個精度等級，用0， 1，2，12表示。其中0級精度最高，12級 精度最低； 0，1，2：遠景級 3，4，5：高級 6，7，8：中等級 9：較低級 10，11，12：低級 2、精度等級的選用、精度等級的選用: 以使用要求和工作條件為依據(jù)，同時考慮工藝 的可能性和經(jīng)濟性。前者指運動精度、圓周速 度、傳遞功率、潤滑方式、振動、噪聲、工作 持續(xù)時間及使用壽命等。 主、從動輪一般選用相同的公差等級， 、 、分別選相同的公差公級。用類比法確定， 查表10-9、10-10。 二、公差值、偏差值二、公差值、偏差值: 由基本尺寸（分度圓直徑）、模數(shù)及精度等級

31、查表10-110-8 ，以及機械設(shè)計手冊 各檢測項目的公差或極限偏差值。 三、齒輪檢驗組及公差項目的選擇三、齒輪檢驗組及公差項目的選擇 影響齒輪傳動性能的誤差項目繁多。在生產(chǎn) 中難以也沒有必要逐項檢驗。因此GB根據(jù)各 項誤差的性質(zhì)，組成不同的檢驗組(共6個)， 分別適用于不同的場合。見下表。 四、確定齒輪副側(cè)隙四、確定齒輪副側(cè)隙jbnmin、齒厚偏差齒厚偏差Esns、 Esni及公法線平均長度偏差及公法線平均長度偏差Ebns、Ebni 五、齒輪精度的標(biāo)注五、齒輪精度的標(biāo)注 如： 7GB/T10095.1-2001 7FP6（F，F(xiàn)）GB/T10095.1-2001 6（Fi，fi）GB/T10

32、095.1-2001 齒厚偏差的標(biāo)注： 標(biāo)在零件圖右上角的參數(shù)表中： 或 S n E E sns sni W k E E bns bni Sn法向公稱齒厚，Sn=Sb基圓齒厚； Wk公法線的公稱值。 六、齒坯精度六、齒坯精度 齒坯的內(nèi)孔（或軸齒輪軸）、頂圓和端面， 通常作為齒輪的加工、檢驗、和裝配基準(zhǔn)，其 精度直接影響齒輪的加工、檢驗、和裝配。 1、齒坯孔、齒坯孔(軸軸)的尺寸公差的尺寸公差:見表10-13； 頂圓直徑尺寸公差：頂圓直徑尺寸公差： mT n d a 05.0 2 1 2、安裝面的跳動公差、安裝面的跳動公差: 當(dāng)基準(zhǔn)軸線與工作軸線不重合時，則工作安 裝面相對于基準(zhǔn)軸線的跳動，應(yīng)加

33、以限制。 見表10-12、補充表及圖10-12 、圖10-10 3、基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)面(或安裝面或安裝面)的形狀公差的形狀公差: 圓度、圓柱度及平面度見表10-11及圖 10-9 、 10-10 、 10-11。 4、重要表面的表面粗糙度、重要表面的表面粗糙度 1)工作表面:見表10-14 2)各基準(zhǔn)面:見表10-15 1、孔心距偏差： 上式中fa齒輪副中心距極限偏差，查表10- 16 ff aa 8.0 2、兩孔軸線平行度公差、兩孔軸線平行度公差 軸線平面內(nèi)： 垂直平面內(nèi)： 八、舉例：八、舉例： 例1：某直齒輪m=3，Z=30，=20，x=0， 齒輪精度等級為7級，公法線長度變動公差 FW=0.

34、027mm。經(jīng)測量公法線長度分別為： 32.130，32.124，32.095，32.133， 32.106，和32.120。若公法線要求為 問該齒輪公法線長度變動FW及公法線平均長度 偏差Ebn是否合格？ fff 2 F ff b L 5.0 256.32 120.0 198.0 解： （1）判斷FW是否合格： FW=WmaxWmin=32.133 32.095=0.038FW=0.027 FW不合格； （2）判斷Ebn是否合格： k=Z/9+0.5=30/9+0.5=3.84 W=m1.476(2k1)+0.014Z=32.257 mm118.32 6 W 6 1i iW 將已知條件W=

35、改寫成 W= 于是: Ebn= 32.11832.257=0.139 0.199=EbniEbnEbns=-0.121 Ebn合格。 作業(yè)題：作業(yè)題：某直齒輪法線長度公稱值及其極限偏 差為 ，F(xiàn)W =0.028，測得輪齒一 周內(nèi)六條實際公法線長度分別為：42.931， 42.950，42.945，42.965，42.960和 42.949。試判斷該齒輪公法線平均長度偏差 Ebn與公法線長度變動FW是否合格？ 256.32 120. 0 198. 0 257.32 121. 0 199. 0 WW mm 09. 0 25. 0 15.43 例2（作業(yè)）：某機床主軸箱傳動軸上的一對圓 柱直齒輪，Z

36、1=26，Z2=56，m=2.75， b1=28mm，兩軸承間跨距L=90mm， n1=1650rpm，單件小批量生產(chǎn)，試設(shè)計小 （大）齒輪的精度，并畫出齒輪工作圖（已 知小齒輪安裝孔直徑D=30mm）。 （ D=45mm， b2=22mm ） 影響齒輪傳動質(zhì)量的因素主要有哪些？ 答： 單個齒輪的設(shè)計、制造誤差（輪齒部分： ：5項；：4項；：1項）； 一對齒輪的安裝誤差（fa、f、 f）、齒側(cè)間隙（jbnmin、Esns、br、 Tsn、 Esni、 Ebns、 Ebni）； 齒輪毛坯設(shè)計、制造誤差： n rrsn tg bFT 2 22 （a）安裝孔（軸）的尺寸公差； （b）頂圓直徑尺寸公差

37、； （c）頂圓、端面圓跳動公差； （d）安裝軸頸的圓度公差（或圓跳動公 差）； （e）安裝孔的圓柱度公差（或圓度公差）； （f）齒輪工作表面及各基準(zhǔn)面的表面粗糙度。 支撐齒輪軸系的箱體制造誤差（fa、 f、 f） 。 解： （1）確定齒輪精度等級）確定齒輪精度等級 該齒輪為機床主軸箱傳動齒輪，查表10- 10可知：其精度等級在38級之間。由線速 度 V=dn1/100060 =mZn1/100060 =3.142.75261650/100060 =6.2m/s 參考表10-9可確定該齒輪為7級精度： 7GB/T10095.1-2001 （2）確定檢驗項目極其公差）確定檢驗項目極其公差 參考補充表：該齒輪屬于小批生產(chǎn)，中等精度 沒有對局部范圍提出更嚴(yán)格的噪聲、震動要 求，因此可選用第一檢驗組，即檢驗FP、F、 F、Fr；Esn或Ebn（m10，公差等級7 級）。 由d=mz=71.5查表10-3、10-4、10-8、 10-5得： FP=0.038,F=0.016,F=0.017,Fr=