哈工大互換性及測量性基礎(chǔ)課件7-劉星斯維提整理

第7章漸開線圓柱齒輪(involute

cylindricalgears)傳動的精度設(shè)計

§7-1齒輪傳動的使用要求傳遞運動的準(zhǔn)確性載荷分布的均勻性傳動的平穩(wěn)性傳動側(cè)隙（backlash）

單個齒輪偏差徑向偏差徑向跳動齒距偏差齒廓偏差切向綜合偏差螺旋線偏差§11-2

漸開線圓柱齒輪偏差

（deviationsrelevanttocorrespondingflanksofgearteeth）1）單個齒距偏差（fpt）

在端平面上接近齒高中部與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差稱為單個齒距偏差，虛線代表理論輪廓，實線代表實際輪廓。1.

齒距偏差單個齒輪偏差2）齒距累積偏差（Fpk）

齒距累積偏差（Fpk）是任意k個齒距的實際弧長與理論弧長的代數(shù)差。理論上它等于這k個齒距的單個齒距偏差的代數(shù)和。

另規(guī)定，F(xiàn)pk值被限定在不大于1/8的圓周上評定。因此，F(xiàn)pk的允許值（allowablevalues）適用于齒距數(shù)k為2到小于z／8的圓弧內(nèi)。3）齒距累積總偏差（Fp）齒距累積總偏差（Fp）是指齒輪同側(cè)齒面任意圓弧段（k=1至k=z）內(nèi)的最大齒距累積偏差。4）基圓齒距偏差*（fpb）基圓齒距偏差fpb（基節(jié)偏差）是指實際基節(jié)與公稱基節(jié)的代數(shù)差。

GB/T10095.1中沒有給出基圓齒距偏差這個評定參數(shù)，而GB/T18620.1中給出了這個檢驗參數(shù)?；鶊A齒距偏差與單個齒距偏差之間有如下關(guān)系：式中，fpb、fpt分別是基圓齒距偏差、單個齒距偏差，Pt是單個齒距理論值，?α是壓力角誤差。

齒距偏差反映了一個齒距和一轉(zhuǎn)內(nèi)任意個齒距的最大變化，它直接反映齒輪的轉(zhuǎn)角誤差，是幾何偏心和運動偏心的綜合結(jié)果。

1)

齒廓總偏差（F

）在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩條設(shè)計齒廓跡線間的距離2)

齒廓形狀偏差（ff

）包容實際齒廓跡線的兩條與平均齒廓跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)。

2.

齒廓偏差3)齒廓傾斜偏差（fH

）在計值范圍的兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè)計齒廓跡線間的距離3.切向綜合偏差1)

一齒切向綜合偏差（f′i）

被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢查時，在被測齒輪一個齒距角內(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。2)切向綜合總偏差（F′i）切向綜合總偏差是指被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢查時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓上實際圓周位移與理論圓周位移的最大差值。它以分度圓弧長計值。4.螺旋線偏差在端面基圓切線方向上測得的實際螺旋線偏離設(shè)計螺旋線的量。在計值范圍內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條設(shè)計螺旋線跡線間的距離1)螺旋線總偏差

(2)螺旋線形狀偏差在計值范圍內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條與平均螺旋線跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)

(3)螺旋線傾斜偏差在計值范圍的兩端與平均螺旋線跡線相交的設(shè)計螺旋線跡線間的距離徑向綜合總偏差（F''i

）——radialcompositedeviations螺旋線偏差用于評定軸向重合度＞l.25的寬斜齒輪及人字齒輪，它適用于傳遞功率大、速度高的高精度寬斜齒輪的傳動要求。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稱為徑向綜合偏差F''i

。一齒徑向綜合偏差（f''i）被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一個齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量徑向跳動（Fr）輪齒的徑向跳動Fr是指一個適當(dāng)?shù)臏y頭在齒輪旋轉(zhuǎn)時逐齒地放置于每個齒槽中，相對于齒輪的基準(zhǔn)軸線的最大和最小徑向位置之差?！?-3

漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)精度等級1.

單個齒輪的精度等級對于分度圓直徑從5至10000mm、模數(shù)（法向模數(shù)）從0.5至70mm、齒寬從4至1000mm的單個漸開線圓柱齒輪的11項同側(cè)齒面偏差，GB/T10095.1規(guī)定了0、1、2、…12共13個精度等級，其中，0級最高，12級最低。2.徑向綜合偏差對于分度圓直徑從5到1000mm、模數(shù)（法向模數(shù)）從0.2到10mm的漸開線圓柱齒輪的徑向綜合偏差F

i和一齒徑向綜合偏差fi

，GB／T10095.2規(guī)定了4、5…12共9個精度等級。其中，4級最高，12級最低。3.徑向跳動對于分度圓直徑從5到10000mm、模數(shù)（法向模數(shù)）從0.5到70mm的漸開線圓柱齒輪的徑向跳動，GB／T10095.2在附錄B中推薦了0、1、…12共13個精度等級。其中0級最高，12級最低。徑向綜合偏差的公差僅適用于產(chǎn)品齒輪與測量齒輪的嚙合檢驗，而不適用于兩個產(chǎn)品齒輪的檢驗?！?-4

漸開線圓柱齒輪精度設(shè)計齒輪精度設(shè)計的內(nèi)容：齒輪精度等級；齒厚偏差；檢測項目；中心距偏差、軸心線平行度偏差齒坯偏差圖紙標(biāo)注計算法一、精度等級的確定

F"i、f"i和Fr

不一定與GB/T10095.1中的要素偏差（如齒距、齒廓、螺旋線等）選用相同的等級。經(jīng)驗法(表格法)表7-11~120、1、2：超精度級3、4、5：高精度級6、7、8：常用精度級9、10、11、12：低精度級(1)經(jīng)驗法參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品中齒輪副的側(cè)隙值來確定最小側(cè)隙(2)計算法根據(jù)齒輪副的工作條件，如工作速度、溫度、負(fù)載、潤滑等條件來設(shè)計計算齒輪副最小側(cè)隙。二、齒厚（tooththickness）極限偏差的確定圖7-18最小法向側(cè)隙和齒厚jbnmin=jbnmin1+jbnmin2(3)查表法GB/T18620.2-20021.

齒厚上偏差的確定Esns1+Esns2=表7-14jbnmin2:

潤滑需要jbnmin1=1000a(

1-

2)2sin

n

表7-13P198fa——中心距偏差，在設(shè)計者經(jīng)驗不足時，建議可以從GB/T10095-88的相關(guān)表格中查??；=0.5（L/b）

=2

f

∑β2.

齒厚下偏差的確定Esni=Esns-

Tsnbr:表7-15Fr:表7-10三、選擇檢驗項目：為評定單個齒輪的加工精度，應(yīng)檢驗：齒距偏差齒廓總偏差螺旋線總偏差齒厚偏差

(、)

不是必檢項目

（ff

，fH

，ff，fH

）不是必檢項目

必須強調(diào)的是，對于質(zhì)量控制測量項目的減少須由采購方和供貨方協(xié)商確定。

1.

單項檢驗齒距偏差（fpt，F(xiàn)pk，F(xiàn)p）齒廓總偏差（F

）螺旋線總偏差（Fβ

）齒厚偏差（Esns、Esni）結(jié)合企業(yè)貫徹舊標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗和我國齒輪生產(chǎn)的現(xiàn)狀，建議在單項檢驗中增加徑向跳動的檢驗。四、齒輪副精度1.中心距極限偏差±fa2.

綜合檢驗雙面嚙合綜合檢驗項目有：F''i

和f''i單面嚙合綜合檢驗項目有：Fi′和f'i

在齒輪只是單向承載運轉(zhuǎn)而不經(jīng)常反轉(zhuǎn)的情況下，中心距偏差主要取決于重合度的考慮。

在控制運動用的齒輪中，其側(cè)隙必須控制；軸、箱體和軸承的偏斜；由于箱體的偏差和軸承的間隙導(dǎo)致齒輪軸線的不一致；當(dāng)齒輪上的負(fù)載常常反向時，對中心距的公差必須很仔細地考慮下列因素：由于箱體的偏差和軸承的間隙導(dǎo)致齒輪軸線的傾斜；安裝誤差；軸承跳動；溫度的影響（隨箱體和齒輪零件間的溫差，中心距和材料不同而變化）；旋轉(zhuǎn)件的離心伸脹；其他因素。例如潤滑劑污染的允許程度及非金屬齒輪材料的溶脹。精度等級設(shè)計者經(jīng)驗不足時(供參考)±fa5~69~107~8IT7/2IT8/2IT9/22.軸線平行度偏差=0.5（L/b）

=2

L

內(nèi)孔尺寸偏差（供參考）：五、齒坯技術(shù)要求齒輪精度等級5TDTd67~89~1011~12IT5IT6IT5IT7IT6IT8IT7IT9IT8

齒頂圓直徑偏差（供參考）：±0.05mn

基準(zhǔn)面的形狀公差（供參考）：表7-16P198齒輪端面、徑向圓跳動公差（供參考）：齒坯徑向和端面圓跳動圖5齒坯表面粗糙度Ra

：

精度等級：

6

7

8

9齒面加工方法磨或衍齒剃或衍齒精滾精插滾或插滾銑Ra基準(zhǔn)孔

1.25

1.25~2.5

5

基準(zhǔn)軸徑

0.63

1.25

2.5

基準(zhǔn)端面

2.5~5

5

頂圓

5

工作齒面：表7-18表7-16表