齒輪主要參數(shù)及測量_2014

1、漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)及精度測量及精度測量二二OOOO九年二月九年二月 一、漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)的測量一、漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)的測量 二、漸開線圓柱齒輪精度測量二、漸開線圓柱齒輪精度測量 GB/T 10095-88 GB/T 10095-88 舊標準舊標準 三、漸開線圓柱齒輪精度測量三、漸開線圓柱齒輪精度測量 GB/T 10095 GB/T 10095 新新標準標準 四、新、舊標準的差異與區(qū)別四、新、舊標準的差異與區(qū)別 一、漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)及測量一、漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)及測量1. 齒數(shù)z2. 模數(shù)m3. 齒頂圓直徑da4. 齒根圓直徑df5. 壓力角6. 齒頂

2、高系數(shù)ha*7. 頂隙系數(shù)c*8. 變位系數(shù) x 9. 螺旋角(1)齒數(shù)z 齒數(shù)z的確定很簡單依次數(shù)出即可。若z 17,應該考慮齒輪的變位。 準確數(shù)出齒輪齒數(shù)z ,當z 為偶數(shù)時,可直接用精密游標卡尺或千分尺在不同的徑向方位上測量da 和df 幾組數(shù)據(jù),取平均值 (2) 齒頂圓直徑da,齒根圓直徑df的測量 當z 為奇數(shù)時,不能直接測出齒頂圓直徑,可先測得Da 值(見圖) ,通過公式 計算求得齒頂圓直徑da 為)(90ZaaoSecDd )(90ZffoSecDd (3)模數(shù)m和壓力角的測定公法線千分尺 公法線千分尺的測量位置 齒廓間的公法線長度AB與所對的基圓上的弧長A0B0長度相等。卡尺跨

3、過k個齒，測得齒廓間公法線長度為 Wk ，然后再跨過K+1個齒測得其長度為Wk+1 5 . 0180ZK 測定時使卡尺的卡腳與齒廓工作段中部附測定時使卡尺的卡腳與齒廓工作段中部附近相切，即卡腳與齒輪兩個漸開線齒面相切在近相切，即卡腳與齒輪兩個漸開線齒面相切在分度圓附近。為了減少測量誤差，應在齒輪的分度圓附近。為了減少測量誤差，應在齒輪的不同部位測量多次，取其平均值。不同部位測量多次，取其平均值。注意注意cos1KKWWm 分別用=15和=20代入求出兩個模數(shù)值, 模數(shù)值最接近標準值的一組m 和 即為所測齒輪的模數(shù)和壓力角。(4)變位系數(shù)x的測定與計算 被測齒輪也許是變位齒輪, 此時還需確定變位

4、系數(shù)xtan22cos) 1(1zinvmKWKWKKWx(5)齒頂高系數(shù)h*a 和 頂隙系數(shù)c* 的測定與計算)(*xchmhafffhmzd22*)(fdmzafxchmh2*)(fdmzafxchmh 齒根圓直徑d f 可用游標卡尺測定, 僅h*a、c* 未知, 分別用h*a =1, c*= 0.25 和h*a= 0.8、c*= 0.3 兩種標準值代入, 符合上式的一組即為所求的值。(6)螺旋角的測量 螺旋角的粗測量有滾印法、直接測量法、齒頂圓計算法 首先取出需要測量的斜齒輪采用滾印法測得斜齒輪齒頂圓的螺旋角1。為提高滾印測量的準確性,在一組滾印中測得多個齒頂圓螺旋角1 ,求出它們的平均

5、值作為該斜齒輪的齒頂圓螺旋角1。(a) 滾印法1tantanaddnanmdzm2arccos(b)齒頂圓計算法 即根據(jù)已經測出的齒頂圓直徑da,由公式計算出螺旋角返 回二、漸開線圓柱齒輪主要精度及測量（舊標準）二、漸開線圓柱齒輪主要精度及測量（舊標準）(1) 齒輪傳動的基本要求齒輪傳動的基本要求 單個齒輪單個齒輪1、傳動的準確性；、傳動的準確性；2、傳動的平穩(wěn)性；、傳動的平穩(wěn)性；3、載荷分布的均勻性；、載荷分布的均勻性；4、傳動側隙。、傳動側隙。齒輪副齒輪副 GB/T 10095-88漸開線圓柱齒輪精度以下簡稱：舊標準 由國家技術監(jiān)督局發(fā)布，1989年10月1日實施 不同的齒輪，要求也不同：

6、不同的齒輪，要求也不同： 高速齒輪：側重傳動平穩(wěn)性；高速齒輪：側重傳動平穩(wěn)性； 低速重載齒輪：側重載荷分布均勻；低速重載齒輪：側重載荷分布均勻； 分度齒輪：側重傳動準確性，且傳動側隙要小。分度齒輪：側重傳動準確性，且傳動側隙要小。第公差組控制傳遞運動的準確性第公差組控制傳動的平穩(wěn)性、噪聲、振動等第公差組控制載荷分布均勻性 每個公差組都分為12個精度等級，齒厚偏差用C D E F.14個代號表示1 1第公差組精度指標及測量及測量（1 1）齒圈徑向跳動誤差）齒圈徑向跳動誤差Fr Fr （公差（公差FrFr）定義：在齒輪一轉范圍內，測頭在齒槽內于 齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪 軸線的最大變動量。

7、測量儀器：齒圈徑向跳動檢查儀 測量步驟：。合格性判斷：若FrFr，則該項目合格，否者不合格。（2 2）公法線長度變動）公法線長度變動FwFw（公差（公差Fw Fw ）定義：齒輪一轉范圍內實際公法線長度最大值與最小值之差，如圖所示。 測量步驟：（1）將記錄的公法線長度最大值與最小值之差， 即為公法線長度的變動值。 Fw = Wmax - Wmin合格性判斷：若FwFw，則該項目合格，否者不合格。（3 3）齒距累積誤差）齒距累積誤差FpFp（公差（公差FpFp） 和和K K個齒距累積誤差個齒距累積誤差FkpFkp 定義：在分度圓上任意兩個 同側齒面間的實際 弧長與公稱弧長的最大差值（絕對 值）。即

8、最大齒距累積偏差和最小齒距累積偏差的代數(shù)差，如圖所示 Fp = Fpmax-Fpmin Fkp是K個齒的齒距累積誤差。取2Z/2個量儀：周節(jié)儀、萬能測齒儀 ，分別如圖所示。 （4 4）切向綜合誤差）切向綜合誤差FiFi 定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙 合時，在被測齒輪一轉內實際轉角與公 稱轉角之差的總幅度值。以分度圓弧長 計。測量單嚙儀。 （5 5）徑向綜合誤差）徑向綜合誤差Fi Fi （公差（公差FiFi）定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙 面嚙合時，在被測齒輪一轉內，雙 嚙中心距的最大變動量。測量：雙嚙儀，如圖所示。 在評定傳遞運動準確性時，根據(jù)齒輪傳動的用途、生產及檢驗條件，

9、在下列方案中任選之一即可。切向綜合誤差Fi；齒距累積誤差F；徑向綜合誤差Fi與公法線長度變動Fw ；齒圈徑向跳動Fr與公法線長度變動Fw ；齒圈徑向跳動Fr （用于1012級精度）。2 2第公差組精度指標及測量及測量（1 1）一齒切向綜合誤差）一齒切向綜合誤差fifi （公差（公差fifi ）定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內實際轉角與公稱轉角之差的總幅度值。以分度圓弧長計 測量儀器：單嚙儀 （2 2）一齒徑向綜合誤差）一齒徑向綜合誤差fifi（公差（公差fi fi ）定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內，雙嚙中心距的最大變動量。測

10、量儀器雙嚙儀 （3 3）齒形誤差）齒形誤差ff ff （公差（公差ff ff ）定義：齒輪端截面上，齒形工作部分內（齒頂?shù)估獠糠殖猓輰嶋H齒形的兩條設計齒形間的法向距離。 測量儀器漸開線檢查儀（4 4）基節(jié)偏差）基節(jié)偏差fpbfpb（基節(jié)極限偏差（基節(jié)極限偏差fpbfpb）定義：實際基節(jié)和公稱基節(jié)之差。測量儀器基節(jié)儀 在評定傳遞運動平穩(wěn)性時，根據(jù)齒輪傳動的用途、生產及檢驗條件，在下列方案中任選之一即可。一齒切向綜合誤差fi（需要時，加檢齒距 偏差fpt）；一齒徑向綜合誤差fi（需保證齒形精度）；齒形誤差ff與齒距偏差fpt ；齒形誤差ff與基節(jié)偏差fpb ；齒距偏差fpt與基節(jié)偏差fpb

11、（用于912極精度）；3 3第公差組精度指標及測量及測量（1 1）齒向誤差）齒向誤差FF（公差（公差FF） 定義：分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍內（端部倒角部分除外），包容實際齒線且距離為最小的兩條設計齒線之間的端面距離。測量儀器：齒向檢查儀 （2 2）軸向齒距偏差）軸向齒距偏差FpxFpx（公差（公差FpxFpx）定義：在與齒輪基準軸線平行而大約通過齒高 中部的一條直線上，任意兩個同側齒 面間的實際距離與公稱距離之差，沿 齒面法線方向計值。測量儀器同齒向誤差 （3 3）接觸線誤差）接觸線誤差FbFb（公差（公差FbFb）定義：在基圓柱的切平面內，平行于公稱接觸線 并包容實際接觸線的兩條直線間

12、的法向距 離。測量儀器：接觸線誤差檢查儀 在評定載荷分布均勻性時，根據(jù)齒輪傳動的用途、生產及檢驗條件，在下列方案中任選之一即可。接觸線誤差Fb ；齒向誤差F ；軸向齒距偏差Fpx與接觸線誤差Fb ， 或者齒形誤差ff 。4影響齒輪副側隙的偏差及測量（1 1）齒厚偏差）齒厚偏差EsEs（上偏差（上偏差EssEss、下偏差、下偏差EsiEsi）定義：分度圓柱面上，齒厚的實際值和公稱值之差。對于斜齒輪，指法向齒厚。按定義，齒厚是以分度圓弧長計算，而測量時則以弦長（弦齒厚）計值。測量儀器齒厚卡尺，如圖所示。（2）公法線平均長度偏差（上偏差）公法線平均長度偏差（上偏差Ewms、下偏差、下偏差Ewmi）定

13、義：在齒輪一周內，公法線平均長度和公稱值之差。Ewm =（W1+W2+WZ）/Z-W公稱 測量儀器公法線千分尺由于用千分尺測量，不以齒頂圓定位，測量精度高。返回GB/T 10095.12001 輪齒同側齒面偏差的定義和允許值GB/T 10095.22001 徑向綜合偏差和徑向跳動的定義和允許值GB/Z 18620.142002圓柱齒輪檢驗實施規(guī)范 給出了齒輪評定項目的允許值及規(guī)定了檢測齒輪精度的實施規(guī)范。 三、漸開線圓柱齒輪精度測量三、漸開線圓柱齒輪精度測量 GB/T 10095 GB/T 10095 新新標準標準 3.3.齒輪的評定指標及其測量齒輪的評定指標及其測量 3.1 3.1 影響傳遞

14、運動準確性的誤差及測量影響傳遞運動準確性的誤差及測量 被測齒輪與理想精確的測量齒輪作單面嚙合時，在被測齒輪一轉范圍內，分度圓上實際圓周位移與理論圓周位移的最大差值，以分度圓弧長計值。 齒輪的切向綜合總偏差是在接近齒輪的工作狀態(tài)下測量出來的，是評定齒輪傳動準確性最為完善的指標。 (1) 切向綜合總偏差Fi (0-12級）(2)齒距累積總偏差Fp和齒距累積偏差Fpk Fp是指齒輪同側齒面任意圓弧段（k=1至k=z）內實際弧長與理論弧長的最大差值。它等于齒距累積偏差的最大偏差與最小偏差的代數(shù)差 Fpk是指k個齒距間的實際弧長與理論弧長的最大差值，國標GBT 10095.12001中規(guī)定k的取值范圍一

15、般為2z /8，對特殊應用（高速齒輪）可取更小的k值。 齒距累積總偏差Fp和齒距累積偏差Fpk 齒距累積總偏差Fp和齒距累積偏差Fpk通常在萬能測齒儀、齒距儀和光學分度頭上測量。測量的方法有絕對法和相對法兩種 。（3）徑向跳動Fr （0-12級）Fr是指在齒輪一轉范圍內，將測頭（球形、圓柱形、砧形）逐個放置在被測齒輪的齒槽內，在齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。 (4) 徑向綜合總偏差FiFi是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一轉范圍內雙嚙中心距的最大變動量。 3.2 3.2 影響傳動平穩(wěn)性的誤差及測量影響傳動平穩(wěn)性的誤差及測量 (1)一齒切向綜

16、合偏差fi fi是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪作單面嚙合時，在被測齒輪轉過一個齒距角內的切向綜合偏差，以分度圓弧長計值。 (2) 一齒徑向綜合偏差fi fi是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪作雙面嚙合時，在被測齒輪轉過一個齒距角內，雙嚙中心距的最大變動量。 一齒徑向綜合偏差fi主要反映了短周期徑向誤差（基節(jié)偏差和齒廓偏差）的綜合結果，但評定傳動平穩(wěn)性不如一齒切向綜合偏差fi精確。 (3) 齒廓偏差 齒廓偏差是指實際齒廓偏離設計齒廓的量值，其在端平面內且垂直于漸開線齒廓的方向計值。 1）齒廓總偏差FF是指在計值范圍內，包容實際齒廓跡線的兩條設計齒廓跡線間的距離。2）齒廓形狀偏差ff 在計值范圍內

17、，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)。 3）齒廓傾斜偏差fH在計值范圍內，兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設計齒廓跡線間的距離 一般情況被測齒輪只需檢測齒廓總偏差F即可。F通常用萬能漸開線檢查儀或單圓盤漸開線檢查儀進行測量。 (4) 單個齒距偏差fpt fpt是指在端平面上接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差。 3.3 3.3 影響載荷分布均勻性的誤差及測量影響載荷分布均勻性的誤差及測量 由于齒輪的制造和安裝誤差，一對齒輪在嚙合過程中沿齒長方向和齒高方向都不是全齒接觸，實際接觸線只是理論接觸線的一部分，影響

18、了載荷分布的均勻性。國標規(guī)定用螺旋線偏差來評定載荷分布均勻性。 螺旋線偏差是指在端面基圓切線方向上，實際螺旋線對設計螺旋線的偏離量。 1.1 螺旋線總偏差F -基準面 -非基準面 b-齒寬或兩端倒角之間的距離 L-螺旋線計值范圍 在計值范圍內，包容實際螺旋線跡線的兩條設計螺旋線跡線的距離。 一般情況被測齒輪只需檢測螺旋線總偏差F即可 1.2 螺旋線形狀偏差ff 在計值范圍內，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) 1.3 螺旋線傾斜偏差fH 在計值范圍內，兩端與平均螺旋線跡線相交的設計螺旋線跡線間的距離 。3.4 3.4 影響齒輪

19、副側隙的偏差及測量影響齒輪副側隙的偏差及測量 為了保證齒輪副的齒側間隙，就必須控制輪齒的齒厚，齒輪輪齒的減薄量可由齒厚偏差和公法線長度偏差來控制。 (1) 齒厚偏差 齒厚偏差是指在分度圓柱上，齒厚的實際值與公稱值之差（對于斜齒輪齒厚是指法向齒厚）。齒齒厚厚下下偏偏差差代代號號為為Esni 齒齒厚厚上上偏偏差差代代號號為為Esns齒厚偏差的測量(2) 公法線長度偏差 公法線長度偏差是指齒輪一圈內，實際公法線長度Wka與公稱公法線長度Wk之差。公法線長度上偏差代號為Ebns，下偏差代號為Ebni。 3.5 新標準的標注（1）齒輪的檢測項目為同一精度等級時，可直接標 注精度等級和標準號。 如：7 GB/T 10095.1 或 7 GB/T 10095.2 （2） 若齒輪檢驗項目的精度等級不同時，則需分別標注 如：齒廓總偏差 F 為 6 級，齒距累積總偏差 Fp為 7 級，螺旋線總偏差 F為 7 級，則標注為： 6（ F ）、7（ Fp、F ）G