第七章---圓柱齒輪公差與檢測.ppt

1、了解基本要求，漸開線圓柱齒輪傳動的精度要求。了解齒輪錯誤的原因和錯誤特性。了解圓柱齒輪傳動精度的評價指標(biāo)。掌握漸開線圓柱齒輪傳動精度的設(shè)計基本方法。漸開線圓柱齒輪傳動精度要求，運動精度：表示傳動運動的精度。為了確保齒輪傳動的運動精度，必須限制齒輪1旋轉(zhuǎn)中的最大邊誤差I(lǐng)。運動穩(wěn)定性準(zhǔn)確度：齒輪運行要順暢，沒有沖擊、振動和噪音。限制重合距離角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差的最大I R的步驟。接觸精度：齒輪接觸期間載荷分布均勻，接觸良好，才能防止應(yīng)力集中，引起部分磨損，不影響齒輪壽命。齒間隙：在齒輪傳動過程中，非接觸面必須具有合理的間隙。一方面為了儲存潤滑油，一方面為了補償齒輪制造和變形誤差。圓柱齒輪傳動精度要求

2、，上述4茄子要求，按用途，按工作條件的齒輪重點也必須不同。例如：在索引機(jī)制的情況下，主要是在儀表的讀出機(jī)制齒輪、齒輪1旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角誤差不超過12秒，甚至幾秒的情況下，傳遞運動精度。(威廉莎士比亞，北方美國電視電視劇)高速(如汽輪機(jī)減速器的齒輪、圓周速度、動力傳動等)，高功率傳動中使用的高速，對運動精度、工作平滑精度和接觸精度要求很高。特別是瞬時傳動比的變化要求小，可以減少振動和噪音。對于軋機(jī)、起重機(jī)、運輸機(jī)、渦輪等低速重型機(jī)械，傳輸功率大，但圓周速度不高，因此齒輪接觸精度要求高，齒側(cè)間隙也要足夠大，運動精度不高。包括槽、漸開線圓柱齒輪制造錯誤、影響上述4茄子要求的錯誤因素、主要是齒輪處理錯誤和齒

3、輪對的安裝錯誤。為了方便分析各種齒輪制造誤差對齒輪傳動質(zhì)量的影響，可以根據(jù)齒輪方向特征的誤差分為半徑、切線和軸向誤差。齒輪環(huán)形分度零件，其誤差是周期性的。在齒輪1旋轉(zhuǎn)中，誤差是否出現(xiàn)多次，即在齒輪1旋轉(zhuǎn)中發(fā)生的周期或頻率可以分為從齒輪1變?yōu)橹芷诘拈L周期誤差或低頻誤差。這主要影響傳遞運動的準(zhǔn)確性。齒輪匹配以周期短周期誤差或高頻誤差為主，影響工作穩(wěn)定性。分析了幾何偏心錯誤，滾動直齒圓柱齒輪，例如切削齒時出現(xiàn)的主要加工錯誤。毛坯孔和機(jī)床中心軸的安裝偏心(E)也稱為幾何偏心，是齒毛坯安裝在機(jī)床上時與庫存基準(zhǔn)軸O1O1牙齒表旋轉(zhuǎn)軸OO不匹配的偏心E。加工時，滾刀軸和表旋轉(zhuǎn)軸OO距離保持不變，但與坯件基準(zhǔn)

4、軸O1O1的距離繼續(xù)變化(最大變化量為2 e)。如圖所示，旋轉(zhuǎn)齒側(cè)位置，使其相對于齒輪基準(zhǔn)中心呈徑向變化，稱為半徑誤差。工作時發(fā)生一次循環(huán)的轉(zhuǎn)角誤差，傳動比不斷變化。運動偏心錯誤、節(jié)距蝸輪軸和工作臺中心線的安裝偏心(eK)。O2O2是機(jī)床分度蝸輪的軸，與機(jī)床中心軸的軸OO不匹配，從而形成裝配偏心eK。此時，螺桿以固定速度旋轉(zhuǎn)，蝸桿和蝸輪嚙合節(jié)點的線速度相同，但蝸輪的半徑繼續(xù)變化，蝸輪和齒輪毛坯不均勻旋轉(zhuǎn)，每個速度在(-)和(-)之間發(fā)生循環(huán)變化。運動偏心不會產(chǎn)生徑向誤差，而是向齒輪產(chǎn)生切向誤差。上述兩種茄子誤差都是從齒坯過渡到周期的長周期誤差。短周期誤差、機(jī)床分度蝸輪的安裝偏心(ew)和軸向移

5、動牙齒誤差會使蝸輪(齒坯)旋轉(zhuǎn)速度不均勻，在加工的齒輪(例如蝸桿為斷頭臺，蝸輪為N齒時，蝸輪(齒坯)旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)N次誤差。滾刀偏心(ed)、軸向傾斜和軸向移動。牙齒誤差會導(dǎo)致加工的齒輪徑向和軸向都發(fā)生諸如滾刀短頭、齒輪Z齒等誤差，在齒毛坯1轉(zhuǎn)處產(chǎn)生Z階誤差。滾刀本身的底座，齒形等制造誤差。牙齒誤差反映在加工的齒輪每個齒上，產(chǎn)生基本節(jié)距偏差和齒形誤差。上述三個茄子誤差在齒坯1轉(zhuǎn)中反復(fù)多次，是短周期誤差。根據(jù)槽、圓柱齒輪傳動精度測量指標(biāo)、齒輪精度要求，將齒輪誤差分為運動精度誤差、運動平滑誤差、載荷分布均勻性誤差和影響側(cè)間距的誤差。相應(yīng)地提出準(zhǔn)確度評價指標(biāo)。運動準(zhǔn)確度測量指標(biāo)穩(wěn)定的測量指標(biāo)接觸準(zhǔn)確度測

6、量指標(biāo)側(cè)面間隙測量指標(biāo)齒輪不正密度測量指標(biāo)、運動準(zhǔn)確度測量指標(biāo)、切線綜合誤差(F I)齒距累積誤差(Fp)和k齒距累積誤差(Fpk)環(huán)直徑搏動(Fr)徑向綜合誤差(Fi)公法牙齒值按螺距弧長計算Fi是在齒輪截面網(wǎng)格情況下測量的齒輪旋轉(zhuǎn)內(nèi)部邊誤差的總振幅值。牙齒誤差是幾何偏心、運動偏心加工誤差的綜合反映，因此是評價齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性的最佳綜合測量指標(biāo)。但是切線合成誤差在單面網(wǎng)格綜合檢查器(又稱單網(wǎng)格)中測量，單網(wǎng)格結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價錢成本高，因此生產(chǎn)工廠很少使用。節(jié)距累積誤差(Fp)和K節(jié)距累積誤差(Fpk)，節(jié)距圓中兩個同側(cè)齒面之間的實際弧長和公稱弧長差的最大絕對值是節(jié)距累積誤差。K節(jié)距累積誤差是K

7、節(jié)距之間實際弧長與公稱弧長之間差異的最大絕對值，以限制節(jié)距累積誤差集中在局部圓周上。K-2到小于Z2的整數(shù)指定Fpk。齒間隙累積誤差反映了旋轉(zhuǎn)內(nèi)任意齒距離的最大變化，直接反映了齒輪角誤差，是幾何偏心和運動偏心的綜合結(jié)果。因此，能夠比較全面地反映齒輪傳遞運動正確性的綜合評價項目。但是，由于只在俯仰圓上進(jìn)行測量，所以切線綜合誤差不如反映的前面。在環(huán)形齒輪徑向跳動(Fr)、齒輪旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測量頭在槽內(nèi)的齒高度中間雙面接觸?；邶X輪軸的探針的最大波動量稱為環(huán)形齒輪徑向跳動。Fr主要反映了齒坯偏心引起的齒輪徑向器官誤差?？梢允褂谬X環(huán)徑向跳動檢查器進(jìn)行測量，探針可以用球形或錐形進(jìn)行測量。徑向綜合誤差(Fi

8、)，理想精密測量齒輪雙面嚙合時測量的齒輪旋轉(zhuǎn)內(nèi)雙網(wǎng)狀中心距離的最大變化量稱為徑向綜合誤差Fi。測量的齒輪齒輪廓具有半徑誤差和某些短周期誤差(例如齒誤差、基準(zhǔn)偏差等)時，如果與測量雙面嚙合旋轉(zhuǎn)，則中心距離在旋轉(zhuǎn)過程中繼續(xù)變化。因此，徑向合成誤差主要反映了幾何偏心引起的半徑誤差和一些短周期誤差。測試的齒輪雙面網(wǎng)格綜合測量中的嚙合情況類似于切割它時的嚙合情況，因此可以反映齒輪毛坯和工具安裝曹征誤差，用于測量的儀器比單個安裝機(jī)簡單多了，操作方便，測量效率高，因此應(yīng)用于批量生產(chǎn)中很常見。(David aser，Northern Exposure(美國電視電視劇)，但只能反映半徑誤差，測量條件與齒輪實際運

9、行條件不完全一致。)。共法線長度變化(Fw)，在測試的齒輪一周范圍內(nèi)，實際共法線長度的最大值和最小值之間的差值稱為共法線長度變化，F(xiàn)w=WmaxWmin。共線長度的變化表明齒輪廓沿基準(zhǔn)圓的切線方向有誤差，因此共線長度的變化可能反映滾動時運動偏心影響下的切線誤差。共法線長度測量與齒輪基準(zhǔn)軸無關(guān)，因此共法線長度的變化可以用共法線微米、共法線卡尺等進(jìn)行測量。，槽，穩(wěn)定性的測量指標(biāo)，匹配切線綜合誤差(f I)匹配徑向綜合誤差(fi)基準(zhǔn)節(jié)距偏差(fpb)齒誤差(ff)齒距離偏差(FPT)，匹配切線綜合誤差(f I)，匹配切線綜合誤差(f I)測量儀器與F I測量相同。如圖所示，切線合成誤差曲線的高頻波

10、為f I。匹配徑向綜合誤差(fi)、測試的齒輪和理想精密測量齒輪雙面嚙合時測量的齒輪匹配角內(nèi)的最大變化量。Fi合成反映了刀具安裝偏心和制造產(chǎn)生的基座和齒形誤差，是綜合項目。測量徑向綜合誤差時可以得到。也就是說，記錄曲線中測量高頻波的最大振幅值。牙齒測量受左右齒面的共同影響，因此反映了重合切向綜合誤差，因此并不全面。牙齒方法不應(yīng)用于高精度齒輪接受，但在雙儀表中，作為簡單的測量容易操作，適合大量生產(chǎn)情況?；鶞?zhǔn)偏差(fpb)，基準(zhǔn)偏差表示實際基準(zhǔn)區(qū)段和標(biāo)稱基準(zhǔn)區(qū)段之間的差異。一對齒輪正常嚙合時，第一個齒還沒有嚙合時，第二個齒要嚙合進(jìn)去。如果兩個齒輪基底節(jié)相同，牙齒網(wǎng)格過程將平滑進(jìn)行，如果存在齒輪間距

11、偏差，牙齒網(wǎng)格過程將進(jìn)行破壞，瞬時速度比發(fā)生變化，產(chǎn)生沖擊和振動?；坠?jié)偏差可以用基床計和萬能測量儀來測量。齒誤差(ff)，齒誤差是末端剖面、齒作業(yè)部分(齒頂部部分除外)接受實際齒形且距離最小的兩個設(shè)計齒之間的垂直距離。設(shè)計齒形可以根據(jù)工作條件將理論漸開線修改為凸面或修剪齒形。齒形誤差導(dǎo)致齒廓面嚙合期間接觸點偏離嚙合線，引起瞬時傳動比的變化，從而破壞傳動的平滑度。節(jié)距偏差(FPT)、節(jié)距偏差表示節(jié)圓中實際齒距離和公稱齒距離之間的差值。齒距離偏差FPT與基本節(jié)距偏差、齒形誤差一樣，在每個旋轉(zhuǎn)和齒變化嚙合期間會發(fā)生轉(zhuǎn)角誤差。齒距離偏差相對簡單，因為可以在測量齒距離累積誤差時獲得。牙齒偏差主要是由機(jī)

12、床誤差引起的。接觸精度測量指標(biāo)，齒輪工作時，兩個齒面必須接觸好，齒面上負(fù)載分布均勻。在齒高方向上，齒形誤差影響兩個齒側(cè)的接觸。在齒寬度方向上，齒向誤差影響兩個齒面之間的接觸。齒向錯誤(f):在節(jié)距圓柱面上齒寬度的有效部分范圍(結(jié)束倒角部分除外)內(nèi)，接受實際齒線且距離最小的兩條設(shè)計齒向線之間的終止距離是齒向錯誤。齒向線是齒面和分度圓柱面的交線。通常，直齒輪齒方向線是直線，傾斜齒輪齒方向線是螺旋。槽、側(cè)間隙測量指標(biāo)，在齒輪嚙合時要有一定的側(cè)間隙，必須增加箱的中心距離或減少齒。考慮到箱體加工和齒輪加工的特點，最好采用減小細(xì)齒厚度的方法獲得齒側(cè)間隙(即基本中心距離系統(tǒng))。齒厚減少量可以通過調(diào)整刀具和毛

13、坯的半徑位置來實現(xiàn)，誤差影響側(cè)間隙的大小。此外，幾何偏心和運動偏心的齒厚不均勻，導(dǎo)致齒輪工作時齒隙不均勻。齒厚度偏差(ES)、一般線平均長度偏差(EWm)、齒厚度偏差(ES)、齒厚度偏差(ES)、齒厚度偏差是齒輪索引圓柱面中齒厚度的實際值與標(biāo)稱值之間的差值，以控制所需的側(cè)間隙。對于“傾斜齒輪”，表示法向齒厚度。為了確保恒定齒側(cè)間隙，齒厚度的上偏差(ESS)、下偏差(ESi)通常為負(fù)值。共法線平均長度偏差(EWm)、共法線平均長度偏差EW是指齒輪一周內(nèi)共法線長度平均值和公稱值之間的差值。也就是說，由于EWm=(W1 W2 Wn)/z W公稱齒輪齒厚減少，公法線長度也相應(yīng)減少，因此公法線平均長度偏

14、差可以用作反映橫向間隙的指標(biāo)。通常，通過測量跨越一定齒數(shù)的共線長度來檢查齒厚偏差。槽，齒輪不正密度測量指標(biāo)，齒輪不正切綜合誤差Fic:裝配的齒輪對，在嚙合旋轉(zhuǎn)足夠的轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)一個齒輪(另一個齒輪)的實際轉(zhuǎn)角和公稱轉(zhuǎn)角之間的最大差值。齒輪對的齒切線合成錯誤fic:一對裝配的齒輪，在具有足夠嚙合旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)內(nèi)，一個齒輪與另一個齒輪齒距離的實際角和公稱角之間差異的最大大小。齒輪對的接觸斑點：安裝的一對齒輪，在輕微制動下工作，然后分布在齒側(cè)的接觸拋光痕跡齒輪對的側(cè)面間隙：齒輪對的側(cè)面間隙分為圓周側(cè)面間隙和垂直側(cè)面間隙。凹槽、漸開線圓柱齒輪傳動精度設(shè)計、確定齒輪精度級別齒輪錯誤檢查組選擇齒輪輔助間隙確定模式尺

15、寸、確定齒輪精度級別、齒輪和齒輪部分共有12個精度級別。顯示為1，2，12。牙齒期間，級別1精度最高，級別12精度最低。齒輪和齒輪對的錯誤項目均規(guī)定了相應(yīng)的公差或極限偏差，除接觸斑點外，其馀項目公差代碼均由相應(yīng)的錯誤代碼刪除。項目將個別齒輪公差分為，公差群組。每個公差組中的公差項目、代碼、使用的公差值符號、公差值計算公式和齒輪對的相關(guān)公差都列在表中。確定齒輪詳細(xì)程度等級(繼續(xù))、齒輪詳細(xì)程度等級應(yīng)根據(jù)齒輪用途、使用要求、傳輸功率和圓周速度等技術(shù)要求而定，同時還要考慮鋸齒形切工藝和經(jīng)濟(jì)性。三個齒輪公差組的細(xì)節(jié)級別可以分別使用同級或不同等級，但同一公差組內(nèi)的項目級別必須是同級的。在齒輪對中，兩個齒

16、輪相應(yīng)公差組的精度是同級的，也允許其他級別。常規(guī)齒輪傳動根據(jù)齒輪圓周速度確定第一公差組的精度級別。如果對傳遞運動的精度沒有特殊要求，則第一公差組的精度通常比第一公差組低一級，如果傳遞的功率不是特別大，則第一公差組通常使用與第二公差組相同的精度級別。主頁、齒輪錯誤檢查組選擇、根據(jù)表確定每個公差組的錯誤檢查組時，必須綜合考慮檢查目的、齒輪精度級別、生產(chǎn)規(guī)模和現(xiàn)有測量儀器等因素。檢查目的。齒輪檢查是為了驗收產(chǎn)品，在判斷產(chǎn)品是否合格時，最好選擇綜合項目。如果測量的目的是用于工藝分析，那么在查找錯誤原因時，最好選擇單個檢查項目。細(xì)節(jié)級別。高精度齒輪用于重要場合，因此必須選擇綜合項目或更重要的單個檢測項目

17、，以反映更全面的錯誤。對于級別6或更高的齒輪，公差組1必須在使用單個檢查項目時檢測ff。對于中等和低精度齒輪，可以使用Fr或Fw進(jìn)行單個測試。選擇齒輪錯誤檢查組(繼續(xù))，加工工藝。公差組結(jié)合ff和FPT適用于磨削，ff反映四輪齒角誤差，F(xiàn)PT反映機(jī)床索引誤差。Ff和fpb的組合反映齒輪鋸齒錯誤，fpb適用于反映齒角錯誤的滾子和齒插入。生產(chǎn)配置和檢驗設(shè)備。批量生產(chǎn)時，要在測試效率高的項目中選擇。第一公差組(如汽車、拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè))常用Fi的Fw組合。Fi檢查方便快捷，可以進(jìn)行全面檢查，F(xiàn)w只需進(jìn)行提取檢查。(阿爾伯特愛因斯坦，Northern Exposure(美國電視電視劇)，)同時，要盡可能用同

18、一個儀器測量多個茄子誤差。如果公差組檢查Fp，則必須選擇與FPT不同的項目組合，因為公差組具有相同的測量方法。槽，齒輪對的最小法向極限橫向間隙j nmin，齒輪對的最小極限橫向間隙必須根據(jù)齒輪運行時的溫度和潤滑條件確定，與齒輪精度級別無關(guān)。為了保證在高溫下工作的電動齒輪，正常潤滑，為了防止發(fā)熱死亡，需要更大的側(cè)面間隙。相反，正反轉(zhuǎn)或讀數(shù)機(jī)構(gòu)的齒輪，需要小的側(cè)面間隙以避免空白。因此，設(shè)計選定的最小法向極限橫向間隙j nmin。J nmin必須等于為補償溫升變形而產(chǎn)生的最小側(cè)面間隙j n1和確保齒輪工作面正常工作潤滑所需的最小側(cè)面間隙j N2之和。有兩種茄子方法：j nmin=j n1 j N2，齒隙獲取方法和齒厚極限偏差代碼，獲得齒隙。一種是基本齒厚系統(tǒng)，即固定齒厚的極限偏差。變更中心距離的預(yù)設(shè)偏差，以徐璐取得其他最小限