齒輪的互換性

會(huì)計(jì)學(xué)1齒輪的互換性第一節(jié)齒輪的使用要求

不同的機(jī)械對齒輪傳動(dòng)的要求不同：

傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性傳動(dòng)的平穩(wěn)性載荷分布的均勻性傳動(dòng)側(cè)隙第1頁/共34頁

要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，速比變化（最大轉(zhuǎn)角誤差）限制在一定范圍內(nèi)，以保證從動(dòng)件與主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。

傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性第2頁/共34頁

要求齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比（轉(zhuǎn)一齒的轉(zhuǎn)角）的變化盡量小。以保證低噪聲、低沖擊和較小振動(dòng)。傳動(dòng)的平穩(wěn)性第3頁/共34頁

要求齒輪嚙合時(shí)齒面接觸良好，以免引起應(yīng)力集中．造成齒面局部磨損加劇，影響齒輪的使用壽命。

載荷分布的均勻性

第4頁/共34頁

要求齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。對貯藏潤滑油、補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)受力后的彈性變形、熱膨脹以及裝配誤差等都是必須的。但間隙過大會(huì)引起反向沖擊。傳動(dòng)側(cè)隙第5頁/共34頁第一節(jié)齒輪的使用要求分度齒輪和讀數(shù)齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性高速動(dòng)力齒輪（汽輪機(jī)減速器）

較高的傳動(dòng)平穩(wěn)性低速動(dòng)力齒輪（軋鋼機(jī)、礦山機(jī)械）齒面接觸均勻任何齒輪傳動(dòng)側(cè)隙對上述要求通過一些評定參數(shù)對其進(jìn)行約束，將這些評定參數(shù)分為三個(gè)組。

第6頁/共34頁◆第Ⅰ公差組：影響齒輪運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差◆第Ⅱ公差組：影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差◆第Ⅲ公差組：影響載荷分布均勻性的誤差第二節(jié)單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)第7頁/共34頁1、影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差

主要是齒輪的長周期誤差，由第I公差組檢驗(yàn)，共有以下五項(xiàng)誤差：

切向綜合誤差ΔFi′公差Fi′

齒距累積誤差ΔFp公差Fp

齒圈徑向跳動(dòng)誤差ΔFr

公差Fr

徑向綜合誤差ΔFi″公差Fi″

公法線長度變動(dòng)誤差ΔFW公差FW第8頁/共34頁第I公差組——①

切向綜合誤差ΔFi′ΔFi′是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時(shí)，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)它的實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的總幅值、以分度圓弧長計(jì)值。第9頁/共34頁

說明齒輪運(yùn)動(dòng)的不均勻性，在一轉(zhuǎn)過程中其轉(zhuǎn)速忽快忽慢，周期性地變化。是評定齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較為完善的指標(biāo)。反映了齒輪總的使用質(zhì)量，因而更接近于實(shí)際使用情況。

Fi′是指切向綜合誤差(ΔFi′)的最大允許值。第I公差組——①切向綜合誤差ΔFi′第10頁/共34頁ΔFp是指在分度圓上任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值，即最大齒距累積偏差(ΔFpmax)與最小齒距累積偏差(ΔFpmin)之代數(shù)差。測量圖見11-5。第I公差組——②齒距累積誤差ΔFp第11頁/共34頁必要時(shí)還應(yīng)控制k個(gè)齒距的累積誤差ΔFpk。Fp是齒距累積誤差ΔFp的最大允許值。第I公差組——②齒距累積誤差ΔFp第12頁/共34頁

ΔFr是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)（或輪齒上）于齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸心線的最大變動(dòng)量。第I公差組——③齒圈徑向跳動(dòng)誤差ΔFr第13頁/共34頁

它以齒輪一轉(zhuǎn)為周期，屬長周期誤差和徑向誤差，ΔFr必須與能揭示切向誤差的單項(xiàng)指標(biāo)組合，才能全面評定傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。

Fr是齒圈徑向跳動(dòng)誤差ΔFr的最大允許值。第I公差組——③齒圈徑向跳動(dòng)誤差ΔFr第14頁/共34頁

ΔFi″是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)的雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。雙嚙中心距是指被測齒輪與精確測量齒輪緊密嚙合時(shí)的中心距。第I公差組——④徑向綜合誤差ΔFi″雙面嚙合儀測量ΔFi″第15頁/共34頁ΔFi″主要反映徑向誤差，可代替ΔFr。是評定齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性一項(xiàng)較好的綜合性指標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)：檢測效率高成批生產(chǎn)采用缺點(diǎn)：與工作狀態(tài)不相符合，只能反映齒輪的徑向誤差，而不能反映切向誤差，故并不能確切表示齒輪的運(yùn)動(dòng)精度。

Fi″是徑向綜合誤差ΔFi″的最大允許量。第I公差組——④徑向綜合誤差ΔFi″第16頁/共34頁

ΔFW是指在齒輪一周范圍內(nèi),實(shí)際公法線長度最大值與最小值之差。公法線長度W是指跨k個(gè)齒的異側(cè)齒廓間的公共法線長度。第I公差組——⑤公法線長度變動(dòng)誤差ΔFW第17頁/共34頁

FW是指公法線長度變動(dòng)誤差ΔFW的最大允許值。第I公差組——⑤公法線長度變動(dòng)誤差ΔFW第18頁/共34頁1、影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差

切向綜合誤差ΔFi′公差Fi′

齒距累積誤差ΔFp公差Fp

齒圈徑向跳動(dòng)誤差ΔFr

公差Fr

徑向綜合誤差ΔFi″公差Fi″

公法線長度變動(dòng)誤差ΔFW公差FW第19頁/共34頁2、影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差

影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差主要是短周期誤差．由第II公差組檢驗(yàn)，共有以下六項(xiàng)誤差：

一齒切向綜合誤差Δfi′公差fi′

一齒徑向綜合誤差Δfi″公差fi″

齒形誤差Δff公差ff

基節(jié)偏差Δfpb極限偏差±fpb

齒距偏差Δfpt極限偏差土fpt

螺旋線波度誤差Δffβ波度公差ffβ第20頁/共34頁第II公差組——①一齒切向綜合誤差Δfi′

Δfi′反映齒輪一齒內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差。

fi′是指Δfi′的最大允許值。第21頁/共34頁第II公差組——②一齒徑向綜合誤差Δfi″Δfi″是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測齒輪一齒距角內(nèi)的雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。

雙面嚙合儀測量Δfi″第22頁/共34頁第II公差組——③齒形誤差Δff

Δff是指在齒輪的端截面上，齒形工作部分內(nèi)〔齒頂?shù)估獠糠殖狻嘲輰?shí)際齒形且距離最小的兩條設(shè)計(jì)齒形間的法向距離。ff是齒形誤差Δff的最大允許值。第23頁/共34頁第24頁/共34頁

Δfpb是指實(shí)際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。±fpb是允許基節(jié)偏差Δfpb的兩個(gè)極限值。

實(shí)際基節(jié)是指基圓柱切平面所截兩相鄰?fù)瑐?cè)齒面的交線之間的法向距離。

第II公差組——④基節(jié)偏差Δfpb第25頁/共34頁Δfpt是指在分度圓上(允許在齒高中部測量)實(shí)際齒距與公稱齒距的差，公稱齒距是指所有實(shí)際齒距的平均值。

±fpt是允許齒距偏差Δfpt兩個(gè)極限值。

第II公差組——⑤齒距偏差Δfpt

基節(jié)偏差Δfpb與齒距偏差Δfpt存在幾何關(guān)系第26頁/共34頁第II公差組——⑥螺旋線波度誤差Δffβ

Δffβ是指在寬斜齒輪齒高中部的圓柱面上，沿實(shí)際齒面(螺旋線)法線方向計(jì)量的螺旋線波紋的最大波幅。

ffβ是指螺旋線波度誤差Δffβ的最大允許值。第27頁/共34頁3、影響載荷分布均勻性的指標(biāo)齒向誤差ΔFβ公差ΔFβ

對于直齒輪，影響接觸線長度的是齒向誤差，影響接觸高度的是齒形誤差。由第III公差組檢驗(yàn)，共有以下三項(xiàng)誤差：

接觸線誤差ΔFb公差Fb

第28頁/共34頁第Ⅲ公差組——齒向誤差ΔFβΔFβ是指在分度圓柱面上．齒寬有效部分范圍內(nèi)(端部倒角部分除外)包容實(shí)際齒向線，且距離最小的兩條設(shè)計(jì)齒向線之間的端面距離。

Fβ是指齒向誤差ΔFβ的最大允許值。

第29頁/共34頁4、齒輪副側(cè)隙的評定指標(biāo)

在齒輪的加工誤差中，影響齒輪副側(cè)隙的誤差主要是:

齒厚偏差Es公差Ts

公法線平均長度偏差Δ

EWm

。第30頁/共34頁ΔEs是指分度圓柱面上齒厚實(shí)際值與公稱值之差。圖中Ess表示齒厚上偏差，Esi表示齒厚下偏差(對斜齒輪是指法向齒厚而言)。為了保證齒輪傳動(dòng)側(cè)隙，齒厚的上下偏差均應(yīng)為負(fù)值。

4、側(cè)隙的評定指標(biāo)——①齒厚偏差EsTs是指齒厚偏差ΔEs的最大允許值第31頁/共34頁4、側(cè)隙的評定指標(biāo)——①齒厚偏差Es第