第7章圓柱齒輪精度

1、第七章第七章 圓柱齒輪精度圓柱齒輪精度齒輪加工誤差來源：齒輪加工誤差來源： 1) 幾何偏心幾何偏心 幾何偏心產生的原因是由于加工時齒坯的幾何偏心產生的原因是由于加工時齒坯的基準孔軸線與滾齒機工作臺旋轉軸線不重基準孔軸線與滾齒機工作臺旋轉軸線不重合而引起的安裝偏心。合而引起的安裝偏心。 2) 運動偏心運動偏心 運動偏心是由于齒輪加工機床分度蝸輪本運動偏心是由于齒輪加工機床分度蝸輪本身的制造誤差以及安裝過程中分度蝸輪軸身的制造誤差以及安裝過程中分度蝸輪軸線與工作臺旋轉軸線不重合引起的。線與工作臺旋轉軸線不重合引起的。 3) 機床傳動鏈周期誤差機床傳動鏈周期誤差 加工直齒輪時，傳動鏈中分度機構各元件

2、的加工直齒輪時，傳動鏈中分度機構各元件的誤差，尤其是分度蝸桿由于安裝偏心引起的誤差，尤其是分度蝸桿由于安裝偏心引起的徑向跳動徑向跳動和和軸向竄動軸向竄動，將會造成蝸輪，將會造成蝸輪(齒坯齒坯)在一周范圍內的轉速出現(xiàn)多次的變化，引起在一周范圍內的轉速出現(xiàn)多次的變化，引起加工齒輪的齒距偏差和齒形偏差。加工齒輪的齒距偏差和齒形偏差。 4) 滾刀的制造和安裝誤差滾刀的制造和安裝誤差 滾刀本身在制造過程中所產生的齒距、齒形滾刀本身在制造過程中所產生的齒距、齒形等誤差，都會在作為刀具加工齒輪的過程中等誤差，都會在作為刀具加工齒輪的過程中被復映到被加工齒輪的每一個齒上，使被加被復映到被加工齒輪的每一個齒上，

3、使被加工齒輪產生齒距偏差和齒廓形狀偏差。工齒輪產生齒距偏差和齒廓形狀偏差。齒輪加工誤差分類：齒輪加工誤差分類：齒輪誤差按齒輪誤差按方向特征方向特征分為分為3 3類：類：1 1）徑向誤差）徑向誤差2 2）切向誤差）切向誤差3 3）軸向誤差）軸向誤差齒輪誤差按其齒輪誤差按其表現(xiàn)特征表現(xiàn)特征分為分為4 4類：類：1 1）齒廓誤差）齒廓誤差2 2）齒距誤差）齒距誤差3 3）齒向誤差）齒向誤差4 4）齒厚誤差）齒厚誤差齒輪誤差按其齒輪誤差按其周期或頻率特征周期或頻率特征分為分為2 2類：類：1 1）長周期誤差（低頻）長周期誤差（低頻) )2 2）短周期誤差）短周期誤差( (高頻）高頻）齒輪傳動的使用要求

4、：齒輪傳動的使用要求：1 1）傳遞運動）傳遞運動準確性準確性2 2）傳遞運動）傳遞運動平穩(wěn)性平穩(wěn)性3 3）載荷分布的）載荷分布的均勻性均勻性4 4）齒側間隙齒側間隙1)1)分度齒輪傳分度齒輪傳動、讀數(shù)齒輪動、讀數(shù)齒輪傳動，要求傳傳動，要求傳遞運動遞運動準確準確。用途不同，四項要求就不同：用途不同，四項要求就不同：2)2)機床和汽車變機床和汽車變速箱中的變速齒速箱中的變速齒輪傳動，要求傳輪傳動，要求傳動動平穩(wěn)平穩(wěn)和載荷分和載荷分布均勻。以降低布均勻。以降低振動和噪聲并保振動和噪聲并保證承載能力。證承載能力。3)3)重型機械（軋重型機械（軋鋼機、礦山機械、鋼機、礦山機械、起重機械）中傳起重機械）中

5、傳遞動力的低速重遞動力的低速重載齒輪傳動，要載齒輪傳動，要求求載荷分布均勻載荷分布均勻，以保證承載能力。以保證承載能力。4)4)渦輪機中的高速重載齒輪傳動，渦輪機中的高速重載齒輪傳動，由于傳遞功率大，圓周速度高，由于傳遞功率大，圓周速度高，對前三項精度都有較高的要求。對前三項精度都有較高的要求。 齒輪副所要求的齒輪副所要求的側隙的大小側隙的大小，主要取決于齒輪副的工作條件。主要取決于齒輪副的工作條件。 重載、高速齒輪傳動，由于重載、高速齒輪傳動，由于受力、受熱變形較大，受力、受熱變形較大，側隙應大側隙應大些，以補償較大的變形和使?jié)櫥?，以補償較大的變形和使?jié)櫥蜁惩?；油暢通?經常正轉、逆轉的

6、齒輪，為了經常正轉、逆轉的齒輪，為了減小回程誤差，應適當減小減小回程誤差，應適當減小側隙。側隙。 齒輪精度的檢驗項目主要是從齒輪精度的檢驗項目主要是從齒距齒距、齒形齒形和和齒向齒向等三個方面加以檢測，等三個方面加以檢測，必檢必檢的的基本參數(shù)有：基本參數(shù)有： a. a.單個齒距偏差單個齒距偏差 fpt b b. .齒距累積總偏差齒距累積總偏差 Fp c c. .齒廓總偏差齒廓總偏差 F d.d.螺旋線總偏差螺旋線總偏差 F7-1 7-1 圓柱齒輪圓柱齒輪同側齒面同側齒面的精度指標及檢測的精度指標及檢測一一. .單個齒距偏差單個齒距偏差fpt 指在端截面上，在接近齒高中部的一指在端截面上，在接近齒

7、高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距個與齒輪軸線同心的圓上，實際齒距 pt與理論齒距與理論齒距 pt 的代數(shù)差。的代數(shù)差。 單個齒距極限偏差用單個齒距極限偏差用fpt來評定齒輪來評定齒輪精度，反映齒輪在一個齒距角內的角度變精度，反映齒輪在一個齒距角內的角度變化誤差，它將影響齒輪傳動的化誤差，它將影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。合格條件：合格條件： fPt fPt + fPt二二. .齒距齒距累積總偏差累積總偏差Fp 指在端截面上，在接近齒高中部的指在端截面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，任意兩個一個與齒輪軸線同心的圓上，任意兩個同側齒面間的實際弧長與理論弧長的代同側齒面間的實

8、際弧長與理論弧長的代數(shù)差中的數(shù)差中的最大幅度值最大幅度值。它將影響齒輪傳。它將影響齒輪傳遞運動的遞運動的準確性。準確性。26N123456789A252326241919221920B22C+3+1+4+233032D+3+4+8+10+7+4+4+11N101112131415161718A182321192124252721B22C4+1131+2+3+51D5458974+10示例示例齒距偏差的計算方法齒距偏差的計算方法N 齒距號 N=18A 用齒距比較儀測得的每個齒的齒距讀數(shù)值（單位：m）B 所有測得的齒距偏差A值的算術平均值。181iiA181B= =22C 各齒的實際齒距偏差，即等

9、于A的各個數(shù)值與算術平均值B之差。iiiBACD 各齒的齒距累積偏差，等于齒距偏差的代數(shù)相加減（即C值的累加值）N1iiiCD27N123456789A252326241919221920B22C+3+1+4+233032D+3+4+8+10+7+4+4+11N101112131415161718A182321192124252721B22C4+1131+2+3+51D5458974+10齒距偏差的計算方法齒距偏差的計算方法由C欄數(shù)據可知單個齒距偏差f pti的最大值f ptmax = +5=f pt，即為單個齒距偏差，在第17齒處。 三三. .齒廓齒廓總偏差總偏差F 指在齒輪的端平面上，其計

10、值范指在齒輪的端平面上，其計值范圍內，包容實際齒廓曲線的兩條設計圍內，包容實際齒廓曲線的兩條設計齒廓曲線間的法向距離。影響齒輪傳齒廓曲線間的法向距離。影響齒輪傳動動平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。合格條件：合格條件： F F齒頂圓齒頂圓實際齒形實際齒形設計齒形設計齒形齒根圓齒根圓嚙合起始圓嚙合起始圓嚙合終止圓嚙合終止圓四四.螺旋線總偏差螺旋線總偏差F 指在齒寬工作部分范圍內，包容指在齒寬工作部分范圍內，包容實際螺旋線的兩條設計螺旋線間的端實際螺旋線的兩條設計螺旋線間的端面距離。影響齒輪面距離。影響齒輪載荷分布均勻性載荷分布均勻性。合格條件：合格條件： F F 設計螺旋線設計螺旋線 實際螺旋線實際螺旋線 齒輪嚙

11、合時，理論狀態(tài)為全齒寬嚙合，齒輪嚙合時，理論狀態(tài)為全齒寬嚙合，嚙合斑痕占全齒寬。嚙合斑痕占全齒寬。37五、標準公差值的計算五、標準公差值的計算 國家標準國家標準GB/T 10095.1規(guī)定齒距累規(guī)定齒距累積總偏差、單個齒距偏差、齒廓總偏差和積總偏差、單個齒距偏差、齒廓總偏差和螺旋線總偏差為螺旋線總偏差為13個精度等級，記為個精度等級，記為0，1，2，12，其中，其中0級是最高的精度等級，級是最高的精度等級，依次降低，依次降低，12級的精度最低。兩相鄰精度級的精度最低。兩相鄰精度等級的公比等于等級的公比等于 ，以，以5級精度的極限偏級精度的極限偏差或公差值為基本值，乘以差或公差值為基本值，乘以

12、為精度低一為精度低一級允許值，除以級允許值，除以 為精度高一級允許值。為精度高一級允許值。22238國家標準國家標準GB/T 10095.1規(guī)定參數(shù)的分段規(guī)定參數(shù)的分段和限定范圍（單位：和限定范圍（單位：mm）分度圓直徑分度圓直徑d5/20/50/125/280/560/1000/1600/2500/4000/6000/8000/10000 模數(shù)模數(shù)(法向模數(shù)法向模數(shù))mn0.5/2/3.5/5/6/10/16/25/40/70 齒寬齒寬b4/10/20/40/80/160/250/400/650/100 齒輪在加工時存在齒坯在機床上的定齒輪在加工時存在齒坯在機床上的定位誤差、刀具的徑向圓跳動

13、，以及齒坯軸位誤差、刀具的徑向圓跳動，以及齒坯軸與刀具軸位置做周期性變化，必將產生齒與刀具軸位置做周期性變化，必將產生齒輪的輪的徑向加工誤差徑向加工誤差。 齒輪徑向綜合偏差的精度指標有齒輪徑向綜合偏差的精度指標有徑向徑向綜合總偏差綜合總偏差Fi、一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi和和徑向跳動徑向跳動Fr。7-2 7-2 圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指圓柱齒輪徑向綜合偏差的精度指標及檢測標及檢測一一. .徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi 指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時，指在徑向（雙面嚙合）綜合檢查時，產品齒輪的左右面同時與檢測齒輪接觸，產品齒輪的左右面同時與檢測齒輪接觸，轉過一周時出現(xiàn)的雙嚙中心

14、距最大值與轉過一周時出現(xiàn)的雙嚙中心距最大值與最小值之差。影響齒輪傳遞運動的最小值之差。影響齒輪傳遞運動的準確準確性。性。 合格條件：合格條件： Fi Fi被測齒輪被測齒輪測量齒輪測量齒輪指示表指示表記錄器記錄器maxa mina a 二二. .一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi 指產品齒輪嚙合一周時，對應一個齒距指產品齒輪嚙合一周時，對應一個齒距角內（角內（360/z）出現(xiàn)的雙嚙中心距最大變化）出現(xiàn)的雙嚙中心距最大變化量。影響齒輪傳動量。影響齒輪傳動平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。 合格條件：合格條件： fi fimaxa mina a 三三. .徑向跳動徑向跳動Fr 指測頭依次置于每個齒槽內時，測頭指測頭

15、依次置于每個齒槽內時，測頭相對于齒輪基準軸線的最大與最小徑向距相對于齒輪基準軸線的最大與最小徑向距離之差。離之差。 相當于相當于Fi。 影響齒輪傳遞運動的影響齒輪傳遞運動的準確性。準確性。 合格條件：合格條件： Fr Fr一一. .齒輪副齒輪副最小側隙最小側隙 jbnmin 指兩個相配的齒輪工作齒面接觸時，在指兩個相配的齒輪工作齒面接觸時，在兩個非工作齒面之間所形成的間隙。兩個非工作齒面之間所形成的間隙。7-3 7-3 齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗齒輪的側隙和接觸斑點的檢驗側隙的作用：側隙的作用： a. 儲存潤滑油儲存潤滑油 b. 補償熱變形。補償熱變形。 c.補償裝配誤差和制造誤差。補償裝配誤

16、差和制造誤差。 計算公式：計算公式：)(03. 00005. 006. 0(32minmmmajnbn式中式中 ：a 為齒輪中心距為齒輪中心距 mn為法向模數(shù)為法向模數(shù)二二. .齒厚的齒厚的評價指標評價指標 側隙的大小取決于齒輪安裝的中心距側隙的大小取決于齒輪安裝的中心距和齒厚的大小。和齒厚的大小。 在制造齒輪時，主要控制齒厚的減薄在制造齒輪時，主要控制齒厚的減薄量來保證適當?shù)膫认?。量來保證適當?shù)膫认丁?齒厚：齒厚：指在分度圓柱上法向平面的齒指在分度圓柱上法向平面的齒的厚度。公稱齒厚的厚度。公稱齒厚 Sn 為弧長，實際測量分為弧長，實際測量分度圓弦齒厚。最大齒厚極限度圓弦齒厚。最大齒厚極限Sn

17、s，最小齒厚，最小齒厚極限極限Sni，實際齒厚，實際齒厚 Sna 在兩者之間為合格。在兩者之間為合格。 齒厚偏差齒厚偏差Esn ：實際齒厚：實際齒厚 Sna 與公稱與公稱齒厚齒厚Sn 之差。之差。 Esn = Sna- Sn 齒厚偏差應在齒厚上、下極限偏差齒厚偏差應在齒厚上、下極限偏差之間。之間。 合格條件：合格條件：Esni Esn EsnsSn實際hc分度圓弦齒高分度圓弦齒高hc分度圓弦齒厚分度圓弦齒厚Snc 齒輪卡尺齒輪卡尺57齒厚上偏差和齒厚下偏差的計算：齒厚上偏差和齒厚下偏差的計算：1、齒厚上偏差的計算、齒厚上偏差的計算snsE= )cos2/()(tannnbnminnjjf2、齒

18、厚下偏差的計算、齒厚下偏差的計算 snsnssniTEE2r2rsntan2bFT3、分度圓弦齒高公稱值與弦齒厚公稱值)2tan4cos(1 21nczxzmh)2tan4sin(nnczxzmSsnssniEEncS齒厚的合格條件：齒厚的合格條件：snsESSESncncsninc實際三三. .公法線長度公法線長度偏差偏差 齒厚偏差還可以通過測量公法線長度偏差齒厚偏差還可以通過測量公法線長度偏差來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。 公法線長度公法線長度Wk： 齒輪上齒輪上 k 個輪齒的兩端異向齒廓間所包含個輪齒的兩端異向齒廓間所包含的一段基圓圓弧，即的一段基圓圓弧，即基圓切線段的長度基圓切線段的長度。 公法線長

19、度偏差公法線長度偏差 Ew： 實際公法線長度實際公法線長度 Wa 與公稱公法線長與公稱公法線長度度Wk 之差。之差。 Ew = Wa Wk合格條件：合格條件： Ebni Ew Ebns所跨齒數(shù)所跨齒數(shù)k按按 = + 0.5 計算，再圓整到計算，再圓整到最近的整數(shù)最近的整數(shù)。 k9zntinvinvzz 式中：假想齒數(shù)式中：假想齒數(shù)61 公法線的公稱長度為：公法線的公稱長度為： )5 . 0(cosnnnkinvzkmW公法線長度的上、下偏差為：公法線長度的上、下偏差為： nsnsbnscosEEnsnibnicosEEiW實際公法線長度實際公法線長度的合格條件為：的合格條件為： bnskibn

20、ikEWWEWsbnbniEEW四四. .齒輪的接觸斑點齒輪的接觸斑點 加工好的一對齒輪裝在內或者裝在配加工好的一對齒輪裝在內或者裝在配對嚙合試驗臺上，在輕微受載下，運轉后對嚙合試驗臺上，在輕微受載下，運轉后齒面的接觸痕跡。齒面的接觸痕跡。有效齒寬有效齒寬b有效齒高有效齒高hhc1hc2bc1bc2 接觸斑點用沿接觸斑點用沿齒高方向齒高方向和沿和沿齒寬方向齒寬方向的的百分數(shù)百分數(shù)來表示。來表示。 可以評價齒輪的載荷分布情況，可用可以評價齒輪的載荷分布情況，可用其代替其代替 F。一一. .齒輪坯精度齒輪坯精度 指在輪齒加工前供制造齒輪的工件指在輪齒加工前供制造齒輪的工件。 齒輪坯基準表面的精度對

21、齒輪的加工齒輪坯基準表面的精度對齒輪的加工精度和安裝精度影響很大。精度和安裝精度影響很大。 用控制齒輪坯精度來保證和提高齒輪用控制齒輪坯精度來保證和提高齒輪的加工精度是一項有效的技術措施。的加工精度是一項有效的技術措施。7-4 7-4 齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線齒輪坯、齒輪軸中心距和軸線 平行度的精度平行度的精度 齒輪坯主要分兩種形式：齒輪坯主要分兩種形式：1.齒輪軸齒輪軸2.帶孔盤形齒輪帶孔盤形齒輪1.齒輪軸齒輪軸 a.兩個軸頸直徑尺寸公差，通常按相兩個軸頸直徑尺寸公差，通常按相配滾動軸承的要求確定；配滾動軸承的要求確定； b.兩個軸頸分別對齒輪基準軸線的徑兩個軸頸分別對齒輪基準軸線的徑向圓

22、跳動公差：向圓跳動公差： tr = 0.3FP c.齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測量齒頂圓柱面直徑尺寸公差（作測量齒厚的基準、不作測量齒厚的基準）；齒厚的基準、不作測量齒厚的基準）； d.齒頂圓柱面作測量齒厚的基準時，對齒頂圓柱面作測量齒厚的基準時，對齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差：齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差：tr = 0.3FP 2.帶孔盤形齒輪帶孔盤形齒輪 a. 基準孔直徑基準孔直徑尺寸公差；尺寸公差； b. 基準端面對基準端面對基準軸線的軸向圓基準軸線的軸向圓跳動公差跳動公差 tt = 0.2（Dd /b）F ；tt c. 齒頂圓柱面齒頂圓柱面直徑尺寸公差；直徑尺寸公差； d.齒頂圓柱面對

23、齒頂圓柱面對齒輪基準軸線的徑向齒輪基準軸線的徑向圓跳動公差圓跳動公差 tr = 0.3FP；tr 基準面與安裝面的形狀公差（摘自基準面與安裝面的形狀公差（摘自GB/Z18620.3-2008）確定軸線的基準面確定軸線的基準面公公 差差 項項 目目圓圓 度度圓圓 柱柱 度度平平 面面 度度基準為兩個短圓柱基準為兩個短圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準為一個長圓柱基準為一個長圓柱或圓錐形柱面或圓錐形柱面 0.04(L/b)F或或0.1FP取兩者中之小值取兩者中之小值 基準為一個短圓柱基準為一個短圓柱和一個端面和一個端面0.06FP 0.

24、06(Dd / b) F 安裝面的跳動公差（摘自安裝面的跳動公差（摘自GB/Z18620.3-2008）確定軸線的基準面確定軸線的基準面跳跳 動動 公公 差差徑徑 向向端端 面面僅為圓柱或錐形基準面僅為圓柱或錐形基準面0.15(L/b)F或或0.3 FP取兩者中之大值取兩者中之大值 基準面為一個短圓柱基準面為一個短圓柱和一個端面和一個端面0.3 FP0.2(Dd / b) F表表7-9 齒坯尺寸公差齒坯尺寸公差齒輪精度齒輪精度等級等級123456789101112孔尺寸公孔尺寸公差差IT4IT4IT4 IT5 IT5 IT6IT7IT8IT9軸尺寸公軸尺寸公差差IT4IT4IT4 IT4 IT

25、5 IT5IT6IT7IT8齒頂圓直齒頂圓直徑徑IT6IT6IT7 IT7 IT7 IT8IT8IT9IT11 a. 當齒輪的檢測參數(shù)精度等級不同時，當齒輪的檢測參數(shù)精度等級不同時， 按其中的最高精度等級確定齒坯公差；按其中的最高精度等級確定齒坯公差； b. 當齒頂圓不作測量基準時，其尺寸公當齒頂圓不作測量基準時，其尺寸公差按差按IT11給定，但不得大于給定，但不得大于0.1mn。二二. .齒輪中心距精度齒輪中心距精度 用齒輪用齒輪中心距允許偏差中心距允許偏差來評價。來評價。 中心距允許偏差中心距允許偏差在公稱中心距的基礎在公稱中心距的基礎上，考慮了最小側隙、兩齒輪嚙合頂隙上，考慮了最小側隙、

26、兩齒輪嚙合頂隙和其相嚙合的非漸開線齒廓齒根部分的和其相嚙合的非漸開線齒廓齒根部分的干涉。干涉。圖紙上中心矩標注：圖紙上中心矩標注：a faa設計中心矩設計中心矩fa中心矩極限偏差中心矩極限偏差三三. .齒輪軸線平行度公差齒輪軸線平行度公差 齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙齒輪軸的平行度偏差將影響齒輪嚙合的螺旋線偏差，導致承載能力的下降。合的螺旋線偏差，導致承載能力的下降。 軸線平面內平行度公差軸線平面內平行度公差 的推薦最大值為的推薦最大值為 ffFbLf2)/( 公共平面是用兩軸承跨距中較公共平面是用兩軸承跨距中較長的一個長的一個L和另一根軸上的一個軸和另一根軸上的一個軸承來確定的。如果兩個軸

27、承的跨距承來確定的。如果兩個軸承的跨距相同，則用小齒輪軸的跨距為基準相同，則用小齒輪軸的跨距為基準和大齒輪軸的一個軸承來確定。和大齒輪軸的一個軸承來確定。 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 的推薦最大值為的推薦最大值為 fFbLf)/(5 . 0四四. .齒輪表面粗糙度的確定齒輪表面粗糙度的確定 輪齒表面的粗糙度將對輪齒的傳動精度輪齒表面的粗糙度將對輪齒的傳動精度（噪聲、振動）、表面承載能力（表面點（噪聲、振動）、表面承載能力（表面點蝕、膠合和磨損）以及彎曲強度（齒根過蝕、膠合和磨損）以及彎曲強度（齒根過渡曲面狀況）產生影響。渡曲面狀況）產生影響。 國標國標GB/Z 18620.4 分別推

28、薦了算術平分別推薦了算術平均偏差均偏差 Ra 和輪廓最大高度和輪廓最大高度 Rz 的極限值。的極限值。 輪齒表面粗糙度標注在齒輪的輪齒表面粗糙度標注在齒輪的分度圓分度圓上。上。 算術平均偏差算術平均偏差Ra的推薦值（摘自的推薦值（摘自GB/Z 18620.4-2008） 等等 級級 Ra（單位：（單位：m）模模 數(shù)數(shù) （單位：（單位： mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0圓柱齒輪的精度設計包括：圓柱齒輪的精度設計包括： a. 選擇齒輪的精度等級；選擇齒輪的精度等級； b. 選擇齒輪的檢驗項目；選擇齒

29、輪的檢驗項目； c. 選擇齒坯的尺寸公差、幾何公差和選擇齒坯的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度；表面粗糙度；7-5 7-5 圓柱齒輪的精度設計圓柱齒輪的精度設計一一. .齒輪精度等級的標注齒輪精度等級的標注 當齒輪所有檢測項目的公差等級相同當齒輪所有檢測項目的公差等級相同時，可標注齒輪精度等級和標準號。時，可標注齒輪精度等級和標準號。 例如：例如： 7 GB/T 10095.1； 8 GB/T 10095.2； 9 GB/T 10095.12。 當齒輪檢測項目的公差等級不同時，當齒輪檢測項目的公差等級不同時，圖樣上可按齒輪傳遞運動圖樣上可按齒輪傳遞運動準確性準確性、齒輪傳、齒輪傳動動平穩(wěn)性平穩(wěn)性

30、和輪齒和輪齒載荷分布均勻性載荷分布均勻性的順序分的順序分別標注它們的精度等級及帶括號的對應公別標注它們的精度等級及帶括號的對應公差、極限偏差符號和標準號。差、極限偏差符號和標準號。 例如：例如： 8（ Fp、fpt、 F）7（ F）GB/T 10095.1；二二. .齒輪精度等級的選擇齒輪精度等級的選擇 表表7-12 齒輪精度等級的應用范圍齒輪精度等級的應用范圍產品類型產品類型精度精度等級等級產品類型產品類型精度精度等級等級產品類型產品類型精度精度等級等級產品類型產品類型精度精度等級等級測量齒輪測量齒輪24汽車底盤汽車底盤58拖拉機拖拉機69礦用絞車礦用絞車810金屬切削金屬切削機床機床38通

31、用減速通用減速器器69航空發(fā)動航空發(fā)動機機48起重機械起重機械710內燃機車內燃機車67載重汽車載重汽車69輕型汽車輕型汽車58農業(yè)機械農業(yè)機械811 表表7-13 齒輪精度等級的適用范圍齒輪精度等級的適用范圍精精 度度等等 級級圓周速度圓周速度m/s齒面的終加工齒面的終加工工工 作作 條條 件件直齒直齒斜齒斜齒5 級級到到20到到44 精密磨齒精密磨齒;精密滾齒精密滾齒,進而擠齒或剃齒的齒進而擠齒或剃齒的齒輪輪 精密分度機構中或要求極平穩(wěn)且精密分度機構中或要求極平穩(wěn)且無噪聲的高速工作的齒輪傳動無噪聲的高速工作的齒輪傳動;精精密機構用齒輪密機構用齒輪;渦輪機齒輪渦輪機齒輪;檢測檢測8級級和和9

32、級齒輪用測量齒輪級齒輪用測量齒輪6 級級到到16到到30磨齒或剃齒磨齒或剃齒 要求最高效率且無噪聲的高速下要求最高效率且無噪聲的高速下平穩(wěn)工作的齒輪轉動或分度機構的平穩(wěn)工作的齒輪轉動或分度機構的齒輪傳動齒輪傳動;特別重要的航空、汽車特別重要的航空、汽車齒輪齒輪;讀數(shù)裝置用特別精密傳動的讀數(shù)裝置用特別精密傳動的齒輪齒輪7 級級到到10到到15 用精確刀具加工的不用精確刀具加工的不淬火齒輪淬火齒輪;對于淬火齒對于淬火齒輪必須精整加工輪必須精整加工(磨齒、磨齒、擠齒、珩齒等擠齒、珩齒等) 增速和減速用齒輪傳動增速和減速用齒輪傳動;金屬切削金屬切削機床進給機構用齒輪機床進給機構用齒輪;減速器用齒減速器

33、用齒輪輪;航空、汽車用齒輪；讀數(shù)裝置航空、汽車用齒輪；讀數(shù)裝置用齒輪用齒輪8 級級到到5到到10 必要時精整加工必要時精整加工 一般機械制造用齒輪一般機械制造用齒輪;機床傳動齒機床傳動齒輪輪;飛機、汽車制造業(yè)中的不重要飛機、汽車制造業(yè)中的不重要齒輪齒輪;起重機構用齒輪起重機構用齒輪;農業(yè)機械中農業(yè)機械中的重要齒輪的重要齒輪;通用減速器齒輪通用減速器齒輪9 級級到到2到到4 無須精整加工無須精整加工 用于其它齒輪用于其它齒輪三三. .齒輪精度設計示例齒輪精度設計示例1.帶孔齒輪精度設計示例帶孔齒輪精度設計示例 已知：兩斜齒輪已知：兩斜齒輪Z1=27，Z2=103，法面模數(shù)，法面模數(shù)mn =2.5

34、mm，法面壓力角，法面壓力角 n=20，軸承間跨，軸承間跨距距L=150 mm，分度圓螺旋角，分度圓螺旋角=144211，分度圓直徑分度圓直徑 d1=69.784mm, d2=266.215mm，齒寬齒寬b2=64mm，轉速，轉速n2=379r/min，齒輪內孔，齒輪內孔直徑直徑d=56mm，大齒輪齒面硬度為，大齒輪齒面硬度為200HBS，齒輪材料為齒輪材料為45號鋼正火處理。號鋼正火處理。 1）齒輪的精度設計）齒輪的精度設計 a. 選取齒輪精度等級選取齒輪精度等級 求大齒輪的圓周速度求大齒輪的圓周速度 根據根據表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運動準選取齒輪傳遞運動準確性傳動平穩(wěn)性和載

35、荷分布均勻性精度等級都確性傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級都為為8級級 。smDnv/1028. 510006037926614. 310006022 b. 選擇齒輪精度檢測指標選擇齒輪精度檢測指標 單個齒距偏差的極限偏差單個齒距偏差的極限偏差 fpt 、齒距累積、齒距累積總公差總公差 Fp、齒廓總公差、齒廓總公差 F和螺旋線總公差和螺旋線總公差 F以及公法線長度極限偏差以及公法線長度極限偏差 Wk 、Ews、Ewi。 查齒輪公差查齒輪公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得： fpt =18m， Fp =70m， F=25m， F=29m。 c. 計算齒厚極限偏差計算齒厚極限偏差 0.

36、124mm )cos200.062)/(2(0.15tan200.0315 )cos2/()(tannnbnminnjjfEsns 0.250mm snsnssniTEE d. 公法線長度計算公法線長度計算 公稱長度公稱長度Wk 96.219mm invz0.5)(kcosnnnkmWmmEEnsnsws117. 0 20cos124. 0cosmmEEnsniwi235. 0 20cos250. 0cos 2）齒坯的精度設計）齒坯的精度設計 a. 尺寸公差設計（尺寸公差設計（查表查表7-9） 測量公法線檢驗側隙，齒頂圓不作為測量基測量公法線檢驗側隙，齒頂圓不作為測量基準，取尺寸公差帶代號為準

37、，取尺寸公差帶代號為271.215h11，不滿足，不滿足小于小于0.1mn，故選擇，故選擇 ；齒輪內孔為；齒輪內孔為安裝基準面，取為安裝基準面，取為56H7；平鍵槽按平鍵聯(lián)結；平鍵槽按平鍵聯(lián)結公差標準設計，取正常聯(lián)結，輪轂鍵槽寬度為公差標準設計，取正常聯(lián)結，輪轂鍵槽寬度為16JS9，槽深為：，槽深為：0 25. 0215.2710.200 0.200 0.200 23 .60)3 . 456()(td b. 幾何公差設計（幾何公差設計（查表查表7-7、表、表7-8） 內孔圓柱度公差取內孔圓柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F =3m兩者之中的小值；兩者之中的小值； 齒

38、輪兩端面為軸向定位基準，標注軸向圓齒輪兩端面為軸向定位基準，標注軸向圓跳動公差跳動公差 tt = 0.2（Dd / b）F = 0.2259.9656429=23.559m；圓整后取為：圓整后取為：tt = 22m = 0.022mm 鍵寬中心面按平鍵聯(lián)結公差標準標注對稱度鍵寬中心面按平鍵聯(lián)結公差標準標注對稱度公差，以鍵寬為主參數(shù)查公差，以鍵寬為主參數(shù)查附表附表3-4，取，取 8 級或級或 9 級，本例取級，本例取 9 級為級為 40m。 c. 表面粗糙度設計表面粗糙度設計 因齒面硬度小于因齒面硬度小于350HBS為軟齒面，查為軟齒面，查表表7-11齒面取為齒面取為 Ra=6.3m； 齒頂圓按

39、齒頂圓按附表附表7-5選取選取 Ra=6.3m； c. 表面粗糙度設計（表面粗糙度設計（附表附表7-5） 內孔安裝定位需磨削取內孔安裝定位需磨削取 Ra=1.6m； 齒輪軸向兩個定位的端面取齒輪軸向兩個定位的端面取 Ra=3.2m； 鍵寬側面取常用值鍵寬側面取常用值 Ra=3.2m； 鍵槽底面取常用值鍵槽底面取常用值 Ra=6.3m； 其余取其余取 Ra=12.5m。 帶孔齒輪精度設計實例帶孔齒輪精度設計實例2.2.齒輪軸齒輪軸精度設計示例精度設計示例 已知：兩直齒輪已知：兩直齒輪Z1=32，Z2=89，m=3mm，分度圓壓力角，分度圓壓力角=20，軸承間跨，軸承間跨距距L=130 mm，齒寬

40、，齒寬b1=80mm，轉速，轉速n1=325r/min，小齒輪齒面硬度為，小齒輪齒面硬度為235HBS，齒輪材料為齒輪材料為45號鋼調質處理，為大批量生產。號鋼調質處理，為大批量生產。 1）小齒輪軸的精度設計）小齒輪軸的精度設計 a. 選取齒輪精度等級選取齒輪精度等級 計算小齒輪的圓周速度計算小齒輪的圓周速度 根據根據表表7-12、表、表7-13選取齒輪傳遞運動準選取齒輪傳遞運動準確性傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級都確性傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級都為為9級級 。smDnv/236 . 11000603259614. 310006011 b. 選擇齒輪精度檢測指標（選擇齒輪精度檢測指標（測量效率要高測量效率要高） 一齒徑向綜合公差一齒徑向綜合公差 fi； 齒輪徑向綜合總公差齒輪徑向綜合總公差 Fi； 齒面接觸斑點；齒面接觸斑點； 公法線