圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)

1、三、漸開(kāi)線圓柱齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)三、漸開(kāi)線圓柱齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)1、齒輪的精度等級(jí)GB/T10095.1-2008對(duì)輪齒同側(cè)齒面偏差齒距、齒廓、螺旋線和切向綜合偏差的公差, 規(guī)定了13個(gè)精度等級(jí)，用數(shù)字012由高到低的順序排列，其中0級(jí)精度最高，12級(jí)是最低的精度等級(jí)。 漸開(kāi)線圓柱齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線圓柱齒輪的精度標(biāo)準(zhǔn)GB/T10095.2-2008對(duì)徑向綜合偏差F”i和f ”i規(guī)定了9個(gè)精度等級(jí)，其中4級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低。在附錄B中給出了徑向跳動(dòng)的公差值，其中，0級(jí)為最高精度等級(jí)，12級(jí)為最低精度等級(jí)。 2、齒輪偏差的允許值、齒輪偏差的允許值(1) 齒距偏差（fpt和Fp）值見(jiàn)表7.16，F(xiàn)

2、pk值可用fpt值計(jì)算求得。(2) 齒廓總偏差F和fi/K值見(jiàn)表7.17。(3) 螺旋線偏差（F、ff和fH）值見(jiàn)表7.18。(4) 齒廓偏差（f f和fH）值見(jiàn)表7.19。(5) 徑向跳動(dòng)公差Fr見(jiàn)表7.20。(6) 徑向綜合偏差（Fi”和fi”）值見(jiàn)表7.21。 3、齒輪坯的精度、齒輪坯的精度齒輪坯的內(nèi)孔或軸頸、端面和頂圓，通常作為齒輪加工、測(cè)量和裝配的基準(zhǔn)，必須規(guī)定其公差，見(jiàn)表7.22。（1）齒輪基準(zhǔn)軸線的確定）齒輪基準(zhǔn)軸線的確定 由兩個(gè)“短的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個(gè)圓的圓心來(lái)確定基準(zhǔn)軸線，見(jiàn)圖7.27。圖7.27 由兩個(gè)“短的”基準(zhǔn)面確定的基準(zhǔn)軸線0.04(L/b)F或0.1F

3、p取兩者中之小值 齒輪安裝基準(zhǔn)的確定齒輪安裝基準(zhǔn)的確定.1 由一個(gè)“長(zhǎng)的”圓柱或圓錐形的面來(lái)同時(shí)確定軸線的位置和方向，孔的軸線可以用與之正確裝配的工作心軸的軸線來(lái)表示，見(jiàn)圖7.28。圖7.28 由一個(gè)“長(zhǎng)的”基準(zhǔn)面確定的基準(zhǔn)軸線0.04(L/b)F或0.1Fp取兩者中之小值 齒輪安裝基準(zhǔn)的確定齒輪安裝基準(zhǔn)的確定.2 用一個(gè)“短的”圓柱形基準(zhǔn)面來(lái)確定軸線的位置，軸線方向垂直于一個(gè)基準(zhǔn)面，見(jiàn)圖7.29。 圖圖7.29 由一個(gè)圓柱面和一個(gè)端面確定的基準(zhǔn)軸線由一個(gè)圓柱面和一個(gè)端面確定的基準(zhǔn)軸線0.06(Dd/b)F 0.06Fp 齒輪安裝基準(zhǔn)的確定齒輪安裝基準(zhǔn)的確定.3 兩個(gè)中心孔確定的齒輪軸的基準(zhǔn)軸

4、線齒輪軸通常把零件安裝在兩端的頂尖上加工和檢測(cè)，以此確定基準(zhǔn)軸線，且軸承的安裝面相對(duì)于中心孔規(guī)定較高的跳動(dòng)公差。圖7.30 用中心孔確定的基準(zhǔn)軸線（2）齒輪坯的幾何公差）齒輪坯的幾何公差基準(zhǔn)面和工作安裝面的形狀公差見(jiàn)表7.23安裝基準(zhǔn)面的跳動(dòng)公差安裝基準(zhǔn)面的跳動(dòng)公差 表7.24 安裝基準(zhǔn)面的跳動(dòng)公差表面粗糙度的選擇表面粗糙度的選擇齒輪各表面的粗糙度，將影響到齒輪的加工方法、使用性能和經(jīng)濟(jì)性，見(jiàn)表7.25。表表7.25 齒輪各表面的表面粗糙度齒輪各表面的表面粗糙度Ra推薦值推薦值 4、齒輪精度的標(biāo)注、齒輪精度的標(biāo)注齒輪工作圖上，應(yīng)標(biāo)注齒輪的精度等級(jí)、檢驗(yàn)組公差、齒厚偏差的數(shù)值。視圖上直接標(biāo)注齒頂

5、圓直徑及公差、分度圓直徑、齒寬及公差、孔（軸）直徑及公差、定位面及其要求、表面粗糙度等。齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注.1（1）精度等級(jí)標(biāo)注示例如下：7 GB/T10095.12008精度標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)齒輪各項(xiàng)偏差的精度等級(jí)表示輪齒同側(cè)齒面偏差項(xiàng)目應(yīng)符合 GB/T10095.1的要求，精度均為7級(jí)。齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注.27Fp 6(F、F) GB/T10095.12008精度標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)齒輪各項(xiàng)偏差的精度等級(jí)標(biāo)注示例如下：表示輪齒同側(cè)齒面偏差符合GB/T10095.1的要求，但是FP精度為7級(jí)，F(xiàn)與F精度均為6級(jí)。齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注.36(Fi”、fi”) GB/T10095.2200

6、8精度標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)齒輪各項(xiàng)偏差的精度等級(jí)標(biāo)注示例如下：表示徑向綜合偏差Fi”，fi”符合GB/T10095.2的要求，精度均為6級(jí)。 齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注.4（2）齒厚偏差標(biāo)注方法： 其中Sn為法向齒厚，Esns為齒厚的上偏差，Esni為齒厚的下偏差。 其中Wk為跨k個(gè)齒數(shù)的公法線長(zhǎng)度，Ebns為公法線長(zhǎng)度上偏差，Ebni為公法線長(zhǎng)度下偏差。snssniEnESbnsbniEkEW四、齒輪副的精度和齒側(cè)間隙四、齒輪副的精度和齒側(cè)間隙1、齒輪副的精度（1）齒輪副的中心距極限偏差fafa是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距之差。齒輪副中心距的尺寸偏差不但會(huì)影響齒輪側(cè)隙，而且對(duì)齒

7、輪的重合度產(chǎn)生影響 。中心距極限偏差fa見(jiàn)表7.26。齒輪副的精度齒輪副的精度（2）軸線平行度偏差f 、ff是指一對(duì)齒輪的軸線在其基準(zhǔn)平面上投影的平行度偏差。f 是指一對(duì)齒輪的軸線在垂直于基準(zhǔn)平面且平行于基準(zhǔn)軸線的平面上投影的平行度偏差，見(jiàn)圖7.31。齒輪副的精度齒輪副的精度.1為保證載荷分布均勻性和齒面接觸精度，軸線平行度偏差應(yīng)加以控制。FbLf2ff2圖7.31 齒輪副軸線的平行度偏差和中心距偏差 齒輪副的精度齒輪副的精度.2（3）接觸斑點(diǎn)是指對(duì)裝配好的齒輪副，在輕微制動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡，見(jiàn)圖7.32。圖7.32 接觸斑點(diǎn)分布示意圖齒輪副的精度齒輪副的精度.3沿齒高方向的

8、接觸斑點(diǎn)，主要影響工作的平穩(wěn)性 hc / h100%沿齒長(zhǎng)方向的接觸斑點(diǎn)，主要影響齒輪副的承載能力 bc / b100%bhchbc 接觸斑點(diǎn)齒輪副的精度齒輪副的精度.4齒輪副的接觸斑點(diǎn)綜合反映了齒輪副的加工偏差和安裝誤差，是評(píng)定齒輪接觸精度的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，常標(biāo)注在齒輪裝配圖的技術(shù)要求中。表7.27 齒輪裝配后的接觸斑點(diǎn)（摘自GB/Z18620.4-2008）2、齒輪副的側(cè)隙在齒輪的設(shè)計(jì)中，為了保證嚙合傳動(dòng)比的恒定，消除反向的空程和減少?zèng)_擊，都是按照無(wú)側(cè)隙嚙合進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中, 為保證齒輪良好的潤(rùn)滑，補(bǔ)償齒輪因制造偏差、安裝誤差以及熱變形等對(duì)齒輪傳動(dòng)造成不良的影響, 必須在非工作

9、面留有側(cè)隙。（1）齒側(cè)間隙的分類）齒側(cè)間隙的分類圓周側(cè)隙 jwt：是指安裝好的齒輪副，當(dāng)其中一個(gè)齒輪固定時(shí)，另一齒輪所能轉(zhuǎn)過(guò)節(jié)圓弧長(zhǎng)的最大值。 齒輪副的側(cè)隙 齒側(cè)間隙的分類齒側(cè)間隙的分類法向側(cè)隙 jbn ：是指安裝好的齒輪副，當(dāng)工作齒面接觸時(shí)，非工作齒面間的最小距離。bwtwtbnconconjj圖7.33 用塞尺測(cè)量齒輪副的法向側(cè)隙jbn（2）最小側(cè)隙）最小側(cè)隙jbmin的確定的確定jbmin是當(dāng)一個(gè)齒輪的齒以最大允許實(shí)效齒厚與一個(gè)也具有最大允許實(shí)效齒厚的相匹配的齒在最小的允許中心距嚙合時(shí)，在靜態(tài)下存在的最小允許側(cè)隙。實(shí)效齒厚是指測(cè)量所得的齒厚加上輪齒各要素偏差及安裝所產(chǎn)生的綜合影響在齒厚方

10、向的量。最小側(cè)隙的確定最小側(cè)隙的確定對(duì)于用黑色金屬材料制造的齒輪和箱體, 工作時(shí)齒輪節(jié)圓線速度小于15m/s， 其箱體、軸和軸承都采用常用的商業(yè)制造公差的齒輪傳動(dòng)，jbnmin可按下式計(jì)算：或查表7.28nibnmaj03. 00005. 0006. 032min（3）齒厚偏差與公差）齒厚偏差與公差Tsn法向齒厚Sn是齒厚的理論值，兩個(gè)具有Sn的齒輪在公稱中心距下是無(wú)側(cè)隙嚙合。通過(guò)將輪齒齒厚減薄一定的數(shù)值，在裝配后就會(huì)得到合理的齒側(cè)間隙。外齒輪法向齒厚：內(nèi)齒輪法向齒厚：nnnxmStan22nnnxmStan2-2齒厚偏差齒厚偏差EsnEsns(齒厚上偏差)Esni(齒厚下偏差)Tsn(齒厚公

11、差)分度圓上理論齒厚圖7.34 齒厚的允許偏差為獲得最小側(cè)隙jbnmin,齒厚應(yīng)保證有最小的減薄量，必須規(guī)定齒厚上極限偏差Esns；為了保證齒側(cè)間隙不致過(guò)大，又必須規(guī)定齒厚公差Tsn（及齒厚下極限偏差Esni） 齒厚偏差齒厚偏差當(dāng)主動(dòng)輪與被動(dòng)輪齒厚都做成最大值，即齒厚上極限偏差Esns時(shí)，可獲得最小側(cè)隙jbnmin：min12cosbnsnssnsnjEE如果Esns1Esns2Esns，則 nbnsnsjEcos2min齒厚公差齒厚公差齒厚公差Tsn的選擇，與齒輪的精度無(wú)關(guān)。齒厚公差過(guò)小將會(huì)增加齒輪的制造成本，公差過(guò)大又會(huì)使側(cè)隙加大，使齒輪正、反轉(zhuǎn)時(shí)空程過(guò)大，造成沖擊。齒厚公差由徑向跳動(dòng)公差

12、Fr和切齒徑向進(jìn)刀公差br組成。式中br按表7.29選取 22tan2rrnsnbFT（4）公法線長(zhǎng)度偏差）公法線長(zhǎng)度偏差EbnEbn是指在齒輪一周內(nèi)，公法線實(shí)際長(zhǎng)度與公稱長(zhǎng)度之差，上極限偏差為Ebns，下極限偏差為Ebni。公法線長(zhǎng)度：21cos2tan2nntnkwmzinvxk公法線長(zhǎng)度計(jì)算公式公法線長(zhǎng)度計(jì)算公式跨齒數(shù)： 21180k對(duì)于非變位標(biāo)準(zhǔn)齒輪，=20時(shí) W公稱= m1.476（2k-1）+0.14z其中跨齒數(shù) k= z /9+0.5公法線長(zhǎng)度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系公法線長(zhǎng)度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系為滿足側(cè)隙要求，應(yīng)適當(dāng)減薄齒厚，相應(yīng)公法線長(zhǎng)度必然減少?？刂乒ň€長(zhǎng)度偏差，實(shí)際

13、上就是間接控制齒厚偏差。公法線長(zhǎng)度偏差和齒厚偏差的換算關(guān)系nrnsnsbnsFEEsin72. 0coscos0.72sinbnisninrnEEF五、圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)五、圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì)1、齒輪精度設(shè)計(jì)方法及步驟（1）確定齒輪的精度等級(jí) 精度等級(jí)主要依據(jù)齒輪的用途、使用要求和工作條件等進(jìn)行選擇。計(jì)算法主要用于精密傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算允許的轉(zhuǎn)角偏差大小，選擇適宜的精度等級(jí)。經(jīng)驗(yàn)法是參考同類產(chǎn)品的齒輪精度，結(jié)合所設(shè)計(jì)齒輪的具體要求來(lái)確定精度等級(jí)。 表表7.30 各種機(jī)械采用的齒輪的精度等級(jí)各種機(jī)械采用的齒輪的精度等級(jí)應(yīng) 用 范 圍精度等級(jí)應(yīng) 用 范 圍精度等級(jí)測(cè)量齒輪35通用減速器68汽輪機(jī)

14、減速器36重型汽車、拖拉機(jī)69金屬切削機(jī)床38軋鋼機(jī)510航空發(fā)動(dòng)機(jī)37起重機(jī)械610輕型汽車58礦山絞車810機(jī)車67農(nóng)業(yè)機(jī)械810齒輪精度設(shè)計(jì)方法及步驟齒輪精度設(shè)計(jì)方法及步驟（2）選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目GB/T10095.1-2008給出的偏差項(xiàng)目很多，齒輪質(zhì)量的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要是單向指標(biāo)，即齒距偏差 (Fp、fpt、Fpk ) 、齒廓總偏差F、螺旋線總偏差F及齒厚極限偏差Esn等。其他參數(shù)不作為必檢項(xiàng)目，由供需雙方具體協(xié)商。齒輪精度設(shè)計(jì)方法及步驟齒輪精度設(shè)計(jì)方法及步驟GB/T10095.2-2008給出的徑向綜合偏差的精度等級(jí)，可選用與GB/T10095.1-2008中的要素偏差（如齒距、齒廓、螺旋線

15、等）相同或不同的精度等級(jí)。徑向綜合偏差僅適用于產(chǎn)品齒輪與測(cè)量齒輪的嚙合檢驗(yàn)，而不適用于兩個(gè)產(chǎn)品齒輪嚙合的檢驗(yàn)。表表7.28 推薦齒輪檢驗(yàn)組推薦齒輪檢驗(yàn)組檢驗(yàn)組檢 驗(yàn) 項(xiàng) 目適用等級(jí)測(cè) 量 儀 器1 Fp、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺2Fp與Fpk、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺3 Fp、fpt、F、F、Esn39齒距儀、齒形儀、齒向儀或?qū)С虄x,齒厚卡尺或公法線千分尺4 Fi”、f i”、F、Esn69雙面嚙合測(cè)量?jī)x，齒厚卡尺或公法線千分尺，齒向儀或?qū)С虄x5 Fr、fpt、F、Esn812擺差測(cè)定儀、齒距儀、齒

16、厚卡尺或公法線千分尺，齒向儀或?qū)С虄x6 Fi、f i、F、Esn36單嚙儀，齒向儀或?qū)С虄x，齒厚卡尺或公法線千分尺7 Fr、fpt、F、Esn1012擺差測(cè)量?jī)x，齒距儀，齒向儀，尺厚卡尺或公法線千分尺2、齒輪精度設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例、齒輪精度設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例某減速器中輸出軸直齒圓柱齒輪，已知：模數(shù)m =2.75mm，齒數(shù)Z=82，與小齒輪嚙合中心距a =143mm，孔徑D =56mm，齒形角=20，齒寬B=63mm，輸出轉(zhuǎn)速n=805轉(zhuǎn)/分，軸承跨距L=110mm，齒輪材料為45號(hào)鋼，減速器箱體材料為鑄鐵，齒輪工作溫度55C，減速器箱體工作溫度為35C，小批量生產(chǎn)。試確定齒輪的精度等級(jí)，檢驗(yàn)組，有關(guān)側(cè)隙的

17、指標(biāo)，齒坯公差和表面粗糙度，并繪制齒輪工作圖。 解：(1) 確定齒輪的精度等級(jí)普通減速器傳動(dòng)齒輪，由表7.30初步選定，齒輪的精度等級(jí)在68級(jí)。輸出軸轉(zhuǎn)速n2=805轉(zhuǎn)/分，齒輪的圓周速度為：查表7.31，齒輪的精度等級(jí)選擇7級(jí)。 smdnv/5 . 96010008058275. 214. 3601000(2) 選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目，確定公差選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目，確定公差(極限偏差極限偏差)參考表7.32，普通減速器齒輪，小批量生產(chǎn)，中等精度，無(wú)振動(dòng)、噪音等特殊要求，擬選用第一檢驗(yàn)組，即選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目Fp、F、F和Esn。查表7.16得，F(xiàn)p= 0.050mm；查表7.17得，F(xiàn)= 0.018mm；查表7.1

18、8得，F(xiàn)= 0.021mm。(3) 選擇最小側(cè)隙和齒厚偏差選擇最小側(cè)隙和齒厚偏差 齒輪中心距121432maZZmmnbnmaj03. 00005. 006. 032min20.060.0005 1430.03 2.750.1433mm最小間隙：按公式（7-13）計(jì)算（或查表7.28） 確定齒厚偏差代號(hào)確定齒厚偏差代號(hào).1齒輪的法向齒厚Sn：由公式（7-14）2 tan2.752 0 tan204.32022nnnSmxmm 齒厚上極限偏差：由公式（7-17）min0.1430.0762cos2cos20bnsnsnjEmm 確定齒厚偏差代號(hào)確定齒厚偏差代號(hào).2齒輪分度圓直徑d = mz = 2.7582 = 225.5 mm查表7.20得，F(xiàn)r = 0.040 mm查表7.29得，br = IT9 = 0.115 mm按公式（7-19）計(jì)算22222tan200.0400.1152tan200.089snrrTFbmm確定齒厚偏差代號(hào)確定齒厚偏差代號(hào).3齒厚下極限偏差：由公式（7-18）齒厚偏差為：