公差與技術測量電子教案9教材

1、 mzpzdmesp d d- -分度圓直徑分度圓直徑 m-m-模數(shù)模數(shù) 壓力角壓力角 h hf f- -齒根高齒根高 h ha a- -齒頂高齒頂高 h h- -齒高齒高 a a- -中心距中心距 z z- -齒數(shù)齒數(shù) 齒條插齒加工齒條插齒加工 范成法加工范成法加工 齒輪插齒加工齒輪插齒加工 齒輪滾齒齒輪滾齒 仿形法齒輪加工仿形法齒輪加工 齒輪輪齒齒距不等齒輪輪齒齒距不等 誤差分類誤差分類軸向誤差軸向誤差 短周期誤差短周期誤差 刀具誤差刀具誤差 傳動鏈誤差傳動鏈誤差 長周期誤差長周期誤差運動偏心運動偏心幾何偏心幾何偏心安裝誤差安裝誤差 誤差分類誤差分類軸向誤差軸向誤差 短切向誤差短切向誤差

2、徑向誤差徑向誤差第工公差組：用來控制影第工公差組：用來控制影響傳遞運動準確性的誤差響傳遞運動準確性的誤差 第第公差組：用來控制影公差組：用來控制影響傳動平穩(wěn)性的誤差響傳動平穩(wěn)性的誤差第第公差組：用來控制影公差組：用來控制影響載荷分布均勻性的誤差響載荷分布均勻性的誤差齒輪加工誤差齒輪加工誤差齒坯裝夾偏心齒坯裝夾偏心加工齒形大小不均加工齒形大小不均機床分度蝸輪偏心機床分度蝸輪偏心齒輪輪齒齒距不等齒輪輪齒齒距不等tPtkP齒頂齒頂齒根齒根齒頂齒頂齒頂齒頂齒根齒根AEFAEFAEF+ + + +_ _ _ _FfffHLLLLAELAELAELAFLAFLAFLLLLAELAELAELAFLAFLAF

3、AEFAEFAEF+ + + +_ _ _ _LLLAELAELAELAFLAFLAFLAEFAEFAEFFfffH+ + + +_ _ _ _FfffHi)ii)iii)齒根齒根iii)ii)設計螺旋線；設計螺旋線；實際螺旋線；實際螺旋線；平 均 螺 旋平 均 螺 旋線線 + +_ _+ +FLbFLbL Lb bLbLbLbLbLbLb_ _+ + +_ _ _+ + + +_ _ _ _+ + +_ _ _FFFFFF FFi) 評定指標評定指標公差或極限偏差公差或極限偏差評定指標評定指標公差公差對傳動性能的主要影響對傳動性能的主要影響輪輪齒齒同同側側齒齒面面偏偏差差齒距齒距偏差偏差單個

4、齒距偏差單個齒距偏差fpt單個齒距極限偏差單個齒距極限偏差fpt徑徑向向綜綜合合偏偏差差與與徑徑向向跳跳動動徑徑向向綜綜合合偏偏差差徑向徑向綜合綜合總偏總偏差差Fi徑向徑向綜合綜合總公總公差差Fi其中其中Fp、Fi、Fr 、Fi是長周期偏是長周期偏差，影響齒輪傳遞運動的準確性。差，影響齒輪傳遞運動的準確性。Fi、Fr反映幾何偏心引起的徑向反映幾何偏心引起的徑向誤差，誤差，F(xiàn)i、Fp反映幾何偏心、運動反映幾何偏心、運動偏心引起切向誤差偏心引起切向誤差fpt、fi、fi及齒廓偏差是短周期偏及齒廓偏差是短周期偏差，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。差，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。螺旋線偏差主要影響載荷分布的均螺旋線偏

5、差主要影響載荷分布的均勻性。勻性。齒距累積偏差齒距累積偏差Fp k齒距累積極限偏差齒距累積極限偏差Fp k齒距累積總偏差齒距累積總偏差Fp齒距累積總公差齒距累積總公差Fp齒廓齒廓偏差偏差齒廓總偏差齒廓總偏差F齒廓總公差齒廓總公差F齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差ff齒廓形狀公差齒廓形狀公差ff一齒一齒徑向徑向綜合綜合 偏差偏差fi一齒一齒徑向徑向綜合綜合公差公差fi齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差fH齒廓傾斜極限偏差齒廓傾斜極限偏差fH切向切向綜合綜合偏差偏差切向綜合總偏差切向綜合總偏差Fi切向綜合總公差切向綜合總公差Fi一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差fi一齒切向綜合公差一齒切向綜合公差fi螺旋螺旋線線偏差

6、偏差螺旋線總偏差螺旋線總偏差F螺旋線總公差螺旋線總公差F徑向跳動徑向跳動Fr徑向徑向跳動跳動 公差公差Fr螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差ff 螺旋線形狀公差螺旋線形狀公差ff 螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差fH螺旋線傾斜極限偏螺旋線傾斜極限偏差差fH精度等級精度等級456789圓周速度圓周速度(m/s)直齒直齒35斜齒斜齒70直齒直齒20斜齒斜齒40直齒直齒15斜齒斜齒30直齒直齒10斜齒斜齒15直齒直齒6斜齒斜齒10直齒直齒 2斜齒斜齒 4工作條件工作條件與與適用范圍適用范圍特別精密分特別精密分度機構中或度機構中或在最平穩(wěn)、在最平穩(wěn)、且無噪聲的且無噪聲的極高速情況極高速情況下工作的齒下工作的齒輪

7、；特別精輪；特別精密分度機構密分度機構中的齒輪；中的齒輪；高速汽輪機高速汽輪機齒輪；檢測齒輪；檢測6 67 7級齒輪級齒輪用的測量齒用的測量齒輪輪精密分度精密分度機中或要機中或要求極平穩(wěn)求極平穩(wěn)且無噪聲且無噪聲的高速工的高速工作的齒輪；作的齒輪；精密分度精密分度機構用齒機構用齒輪；高速輪；高速汽輪機齒汽輪機齒輪；檢測輪；檢測8 89 9級齒級齒輪用測量輪用測量齒輪齒輪要求最要求最高效率且高效率且無噪聲的無噪聲的高速平穩(wěn)高速平穩(wěn)工作的齒工作的齒輪；分度輪；分度機構的齒機構的齒輪；特別輪；特別重要的航重要的航空、汽車空、汽車齒輪；讀齒輪；讀數(shù)裝置中數(shù)裝置中特別精密特別精密傳動的齒傳動的齒輪輪增速和

8、減增速和減速用齒輪速用齒輪傳動；金傳動；金屬切削機屬切削機床進刀機床進刀機構用齒輪；構用齒輪；高速減速高速減速器用齒輪；器用齒輪；航空、汽航空、汽車用齒輪；車用齒輪；讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置用齒輪用齒輪無需特別精無需特別精密的一般機密的一般機械制造用齒械制造用齒輪；分度鏈輪；分度鏈以外的機床以外的機床傳動齒輪；傳動齒輪；航空、汽車航空、汽車制造業(yè)中不制造業(yè)中不重要齒輪；重要齒輪；起重機構用起重機構用齒輪；農(nóng)業(yè)齒輪；農(nóng)業(yè)機械中的小機械中的小齒輪；通用齒輪；通用減速器齒輪減速器齒輪用于粗糙用于粗糙工作的齒工作的齒輪輪應用范圍應用范圍精度等級精度等級應用范圍應用范圍精度等級精度等級測量齒輪測量齒輪35拖拉機

9、拖拉機610汽輪減速器汽輪減速器36一般用途的減速器一般用途的減速器69金屬切削機床金屬切削機床38軋鋼設備的小齒輪軋鋼設備的小齒輪610內(nèi)燃機車與電氣內(nèi)燃機車與電氣機車機車67礦用絞車礦用絞車810輕型汽車輕型汽車58起重機機構起重機機構710重型汽車重型汽車69農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械811航空發(fā)動機航空發(fā)動機471fpt、Fp、Fa、F、Fr39級級單件小批量單件小批量2Fpt、Fpk、Fp、Fa、F、Fr39級級單件小批量單件小批量3Fi、fi69級級大批量大批量4Fpt、Fr1012級級5Fi、fi （有協(xié)議要求時）（有協(xié)議要求時）36級級大批量大批量 mn50100200400800160

10、01.50.090.11-20.100.120.15-30.120.140.170.24-5-0.180.210.28-8-0.240.270.340.47-12-0.350.420.55-18-0.540.670.94 2.齒厚偏差齒厚偏差 為了獲得最小側隙，齒厚應保證有最小減薄量，它為了獲得最小側隙，齒厚應保證有最小減薄量，它是由分度圓齒厚上偏差形成的是由分度圓齒厚上偏差形成的 。 當主動輪與被動輪齒厚都做成最大值即做成上偏差當主動輪與被動輪齒厚都做成最大值即做成上偏差時，可獲得最小側隙。通常取兩齒輪的齒厚上偏差相時，可獲得最小側隙。通常取兩齒輪的齒厚上偏差相等，此時可有：等，此時可有：E

11、sns1=Esns2=-j bnmin/2cosEsns1=Esns2=-j bnmin/2cosn n 當對最大側隙也有要求時，齒厚下偏差也需要控制，當對最大側隙也有要求時，齒厚下偏差也需要控制，此時需進行齒厚公差計算。齒厚公差的選擇要適當，公此時需進行齒厚公差計算。齒厚公差的選擇要適當，公差過小勢必增加齒輪制造成本；公差過大會使側隙加大，差過小勢必增加齒輪制造成本；公差過大會使側隙加大，使齒輪反轉時空行程過大。齒厚公差可按下式求得。使齒輪反轉時空行程過大。齒厚公差可按下式求得。 br br查表查表9-119-11 齒厚下偏差齒厚下偏差 Esni=Esns-TsnEsni=Esns-Tsn2

12、22tansnrrnTFbbnsEnsnsEcosbniEnsniEcosb/b100%H/h100%b/b100%h/h100%直齒直齒輪輪斜齒輪斜齒輪直齒輪直齒輪斜齒輪斜齒輪直齒輪直齒輪斜齒斜齒輪輪直齒直齒輪輪斜齒斜齒輪輪4級及級及更高更高50507050404050305和和645455040353530207和和8353550401353530209至至122525504025253020公公差差組組評定指標評定指標公差或極限偏差公差或極限偏差對傳動性對傳動性能的主要能的主要影響影響注注第第公公差差組組齒距累積誤差齒距累積誤差Fpk個齒距累積誤差個齒距累積誤差Fp k切向綜合誤差切向綜

13、合誤差Fi徑向綜合誤差徑向綜合誤差Fi齒圈徑向跳動齒圈徑向跳動Fr公法線長度變動公法線長度變動Fw齒距累積公差齒距累積公差Fpk個齒距累積公差個齒距累積公差Fp k切向綜合公差切向綜合公差Fi徑向綜合公差徑向綜合公差Fi齒圈徑向跳動公差齒圈徑向跳動公差Fr公法線長度變動公差公法線長度變動公差Fw主要影響主要影響傳遞運動傳遞運動的準確性的準確性舊國標將齒輪各項公差和舊國標將齒輪各項公差和極限偏差按其對使用要求極限偏差按其對使用要求的影響分為三個公差組，的影響分為三個公差組，每個公差組規(guī)定了每個公差組規(guī)定了12個公個公差等級，并推薦了個公差差等級，并推薦了個公差組的檢驗組?？筛鶕?jù)齒輪組的檢驗組。可

14、根據(jù)齒輪的使用要求和生產(chǎn)規(guī)模，的使用要求和生產(chǎn)規(guī)模，在每個公差組的檢驗組中在每個公差組的檢驗組中各選擇一個檢驗組來鑒定各選擇一個檢驗組來鑒定和驗收齒輪的精度。新國和驗收齒輪的精度。新國標沒有這樣的規(guī)定和推薦。標沒有這樣的規(guī)定和推薦。第第公公差差組組一齒切向綜合誤差一齒切向綜合誤差fi一齒徑向綜合誤差一齒徑向綜合誤差fi齒形誤差齒形誤差ff齒距偏差齒距偏差fpt基節(jié)偏差基節(jié)偏差fpb螺旋線波度誤差螺旋線波度誤差ff一齒切向綜合公差一齒切向綜合公差fi一齒徑向綜合公差一齒徑向綜合公差fi齒形公差齒形公差ff齒距極限偏差齒距極限偏差fpt基節(jié)極限偏差基節(jié)極限偏差fpb螺旋線波度公差螺旋線波度公差ff

15、主要影響主要影響傳遞運動傳遞運動的平穩(wěn)性的平穩(wěn)性第第公公差差組組齒向誤差齒向誤差F接觸線誤差接觸線誤差Fb軸向齒距偏差軸向齒距偏差Fpx齒向公差齒向公差F接觸線公差接觸線公差Fb軸向齒距極限偏差軸向齒距極限偏差Fpx主要影響主要影響載荷分布載荷分布的均勻性的均勻性齒厚偏差齒厚偏差Es公法線平均長度偏差公法線平均長度偏差Ewm齒厚極限偏差（上偏齒厚極限偏差（上偏差差Ess、下偏差下偏差Esi）公法線平均長度極限公法線平均長度極限偏差（上偏差偏差（上偏差Ewms、下偏差下偏差Ewmi）主要影響主要影響齒輪副的齒輪副的側隙側隙舊國標對齒厚極限偏差舊國標對齒厚極限偏差規(guī)定了規(guī)定了14個字母代號，每個字

16、母代號，每個代號對應有數(shù)值。新國個代號對應有數(shù)值。新國標沒有這樣的規(guī)定，也未標沒有這樣的規(guī)定，也未推薦齒厚極限偏差的數(shù)值。推薦齒厚極限偏差的數(shù)值。評定指標評定指標公差或極限偏差公差或極限偏差評定指標評定指標公差公差對傳動性能的主要影響對傳動性能的主要影響輪輪齒齒同同側側齒齒面面偏偏差差齒距齒距偏差偏差單個齒距偏差單個齒距偏差fpt單個齒距極限偏差單個齒距極限偏差fpt徑徑向向綜綜合合偏偏差差與與徑徑向向跳跳動動徑徑向向綜綜合合偏偏差差徑向徑向綜合綜合總偏總偏差差Fi徑向徑向綜合綜合總公總公差差Fi其中其中Fp、Fi、Fr 、Fi是長周期偏是長周期偏差，影響齒輪傳遞運動的準確性。差，影響齒輪傳遞

17、運動的準確性。Fi、Fr反映幾何偏心引起的徑向反映幾何偏心引起的徑向誤差，誤差，F(xiàn)i、Fp反映幾何偏心、運動反映幾何偏心、運動偏心引起切向誤差偏心引起切向誤差fpt、fi、fi及齒廓偏差是短周期偏及齒廓偏差是短周期偏差，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。差，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。螺旋線偏差主要影響載荷分布的均螺旋線偏差主要影響載荷分布的均勻性。勻性。齒距累積偏差齒距累積偏差Fp k齒距累積極限偏差齒距累積極限偏差Fp k齒距累積總偏差齒距累積總偏差Fp齒距累積總公差齒距累積總公差Fp齒廓齒廓偏差偏差齒廓總偏差齒廓總偏差F齒廓總公差齒廓總公差F齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差ff齒廓形狀公差齒廓形狀公差ff一齒一齒

18、徑向徑向綜合綜合 偏差偏差fi一齒一齒徑向徑向綜合綜合公差公差fi齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差fH齒廓傾斜極限偏差齒廓傾斜極限偏差fH切向切向綜合綜合偏差偏差切向綜合總偏差切向綜合總偏差Fi切向綜合總公差切向綜合總公差Fi一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差fi一齒切向綜合公差一齒切向綜合公差fi螺旋螺旋線線偏差偏差螺旋線總偏差螺旋線總偏差F螺旋線總公差螺旋線總公差F徑向跳動徑向跳動Fr徑向徑向跳動跳動 公差公差Fr螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差ff 螺旋線形狀公差螺旋線形狀公差ff 螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差fH螺旋線傾斜極限偏螺旋線傾斜極限偏差差fH 小齒輪工作圖及標注小齒輪工作圖及標注齒輪的設計

19、步驟齒輪的設計步驟確定齒輪設計參數(shù)確定齒輪設計參數(shù) （傳遞功（傳遞功率、轉速、傳動比、壽命、載率、轉速、傳動比、壽命、載荷特征荷特征) )齒輪傳動結構形式和布置形式齒輪傳動結構形式和布置形式 （開式、閉式、對稱）（開式、閉式、對稱）確定材料及熱處理確定材料及熱處理 （齒（齒面、硬度）面、硬度）確定齒輪基本參數(shù)確定齒輪基本參數(shù) （模模 數(shù)數(shù) 、齒數(shù)、齒寬、壓力角等齒數(shù)、齒寬、壓力角等）接觸疲勞強度校接觸疲勞強度校核核確定齒輪精度等級確定齒輪精度等級 （公差組、公差組、檢驗組、粗糙度等檢驗組、粗糙度等）彎曲疲勞強度校彎曲疲勞強度校核核齒輪檢驗齒輪檢驗一、齒圈徑向跳動一、齒圈徑向跳動Fr測量測量 被測齒輪參數(shù)：被測齒輪參數(shù)：模數(shù)：模數(shù)：m=1-6mm齒頂圓直徑：齒頂圓直徑：d240mm. 儀器技儀器技術參數(shù)