第十章 新-劉

1、 齒輪在各種機器、儀器儀表的傳動裝置中應(yīng)用齒輪在各種機器、儀器儀表的傳動裝置中應(yīng)用最為廣泛。齒輪傳動的質(zhì)量直接影響機器的工作性最為廣泛。齒輪傳動的質(zhì)量直接影響機器的工作性能和使用壽命。能和使用壽命。 齒輪本身的制造精度和齒輪副的安裝精度是影齒輪本身的制造精度和齒輪副的安裝精度是影響齒輪傳動質(zhì)量的最主要因素。響齒輪傳動質(zhì)量的最主要因素。1傳遞運動的準(zhǔn)確性傳遞運動的準(zhǔn)確性要求齒輪在轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，傳動比的變化要小，其最大轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)限制要求齒輪在轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，傳動比的變化要小，其最大轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。機床的一些傳動齒輪對傳遞運動準(zhǔn)確性的精度較高。在一定范圍內(nèi)。機床的一些傳動齒輪對傳遞運動準(zhǔn)確

2、性的精度較高。 2傳動的平穩(wěn)性傳動的平穩(wěn)性 齒輪任一瞬時傳動比的變化，將會使從動輪轉(zhuǎn)速在不斷變化，從而產(chǎn)生瞬時加速度和慣性沖擊力，引起齒輪傳動中的沖擊、振動和噪聲。傳動的平穩(wěn)性就是要求齒輪在一轉(zhuǎn)范要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，多次重復(fù)的瞬時傳動比要小，一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角圍內(nèi)，多次重復(fù)的瞬時傳動比要小，一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差要限制在一定范圍內(nèi)誤差要限制在一定范圍內(nèi)。千分表、機床變速箱等對傳動平穩(wěn)性的要求較高 3載荷分布的均勻性載荷分布的均勻性 為了使齒輪傳動有較高的承載能力和較長的使用壽命,要求齒輪嚙合時齒面接觸良好，以免引起應(yīng)力集中，造成齒面局部磨損加劇，影響齒輪的使用壽命。重型機械的傳動齒輪對此

3、比較偏重。 4傳動側(cè)隙的合理性傳動側(cè)隙的合理性 即保證齒輪嚙合時，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。它對貯藏潤滑油、補償齒輪傳動受力后的彈性變形、熱膨脹以及齒輪傳動裝置制造誤差和裝配誤差等都是必需的。否則，齒輪在傳動過程中可能卡死或燒傷。但該側(cè)隙也不能過大，尤其是對于經(jīng)常需要正反轉(zhuǎn)的傳動齒輪，側(cè)隙過大，會產(chǎn)生空程，引起換向沖擊。因此應(yīng)合理確定側(cè)隙的數(shù)值。 為了保證齒輪傳動具有較好的工作性能，對上述四個方面均要有一定的要求。但用途和工作條件不同的齒輪，對上述四方面應(yīng)有不同的側(cè)重。 運動精度運動精度：是指傳遞運動的準(zhǔn)確性。為了保證齒輪傳動的運動精度，應(yīng)限制齒輪一轉(zhuǎn)中最大轉(zhuǎn)角誤差。 運動平穩(wěn)性精度運動平

4、穩(wěn)性精度：要求齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒有沖擊、振動和噪聲。要限制一齒距角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差的最大值 。 接觸精度接觸精度：要求齒輪在接觸過程中，載荷分布要均勻，接觸良好，以免引起應(yīng)力集中，造成局部磨損，影響齒輪的使用壽命。 齒側(cè)間隙齒側(cè)間隙：在齒輪傳動過程中，非接觸面一定要有合理的間隙。一方面為了貯存潤滑油，一方面為了補償齒輪的制造和變形誤差。 圓柱齒輪的傳動精度要求圓柱齒輪的傳動精度要求 影響上述4項要求的誤差因素，主要包括齒輪的加工誤差和齒輪副的安裝誤差。 為了便于分析齒輪的各種制造誤差對齒輪傳動質(zhì)量的影響，按誤差相對于齒輪的方向特征誤差相對于齒輪的方向特征，可分為徑向誤差、切向誤差和軸向誤差徑向誤差

5、、切向誤差和軸向誤差； 齒輪為圓周分度零件，其誤差具有周期性，按誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中是否多次出現(xiàn)，即在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的周期或頻率，可分為以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的長長周期誤差周期誤差，或低頻誤差，它主要影響傳遞運動的準(zhǔn)確性；以齒輪一齒為周期的短周期誤差短周期誤差，或高頻誤差，它主要影響工作平穩(wěn)性。 滾齒機工作原理滾齒機工作原理圖圖1234e幾e運e刀e蝸桿oooooooo機床工作臺回轉(zhuǎn)軸線oo 工件孔軸線 oo分度蝸輪幾何軸線1、幾何偏心誤差e1（齒坯孔與機床心軸的安裝偏心） 齒面位置相對于齒輪基準(zhǔn)中心在徑向發(fā)生了變化，故稱為徑向誤差。工作時產(chǎn)生以一轉(zhuǎn)為周期的轉(zhuǎn)角誤差，使傳動比不斷改變。2、運動偏心誤差盡

6、管螺桿勻速旋轉(zhuǎn)，蝸桿與蝸輪嚙合節(jié)點的線速度相同，但由于蝸輪上的半徑不斷改變，從而使蝸輪和齒坯產(chǎn)生不均勻回轉(zhuǎn)，角速度在（+）和（-）之間，以一轉(zhuǎn)為周期變化。運動偏心并不產(chǎn)生徑向誤差，而使齒輪產(chǎn)生切向誤差。幾何偏心誤差、運動偏心誤差均以齒坯一轉(zhuǎn)為周期，是長周期誤差長周期誤差。影響齒輪傳動平穩(wěn)性的誤差，是齒輪同側(cè)相鄰齒距偏差齒距偏差和各個齒廓的形狀誤形狀誤差（齒廓偏差）差（齒廓偏差）。 誤差來源誤差來源 1）機床傳動鏈誤差）機床傳動鏈誤差 2）滾刀安裝誤差）滾刀安裝誤差 3）刀具制造誤差或刃磨誤差）刀具制造誤差或刃磨誤差 4）機床分度蝸桿的制造誤差和安裝誤差）機床分度蝸桿的制造誤差和安裝誤差 誤差來

7、源：誤差來源：1）機床導(dǎo)軌歪斜）機床導(dǎo)軌歪斜 2）刀具齒向歪斜）刀具齒向歪斜 3）齒坯裝夾誤差）齒坯裝夾誤差1、螺旋線偏差：實際螺旋線對理論螺旋線的偏離量。影響齒寬方向載荷分布均勻性。2、齒廓偏差：影響齒高方向載荷分布均勻性。 以上這兩種偏差通常是由齒坯軸線歪斜、機床刀架導(dǎo)軌誤差等引起的。這類誤差用輪齒同側(cè)齒面軸向偏差軸向偏差來評定齒輪傳動的使用要求 影響使用要求的誤差（或因素） 傳遞運動的準(zhǔn)確性 長周期誤差：包括幾何偏心和運動偏心分別引起的徑向和切向長周期（一轉(zhuǎn)）誤差。兩種偏心同時存在，可能疊加，也可能抵消。這類誤差用齒輪上的長周期偏差作為評定指標(biāo) 傳動的平穩(wěn)性 短周期（一齒）誤差：包括齒輪

8、加工過程中的刀具誤差、機床傳動鏈的短周期誤差。這類誤差用齒輪上的短周期偏差作為評定指標(biāo) 載荷分布的均勻性 齒坯軸線歪斜、機床刀架導(dǎo)軌的誤差等。這類誤差用輪齒同側(cè)齒面軸向偏差來評定側(cè)隙的合理性 影響側(cè)隙的主要因素是齒輪副的中心距偏差和齒厚偏差 F-大寫的代表是長周期的；f-小寫的代表是短周期的；F-不加代表是齒輪公差；F-加代表是齒輪誤差；- 右上角碼為單撇號代表用單嚙儀檢測；“-右上角碼為雙撇號代表用雙嚙儀檢測；i-綜合的p-圓周方向b-基圓上t-切向方向-齒廓方向-齒長方向f-齒面誤差基基本本符符號號上上角角標(biāo)標(biāo)下下角角標(biāo)標(biāo)Fi用單嚙儀檢測的長周期綜合誤差 fi”用單嚙儀檢測的短周期綜合公差

9、一、齒輪傳遞運動準(zhǔn)確性的檢測指標(biāo) 1、切向綜合總偏差、切向綜合總偏差 Fi 指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合指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(zhuǎn)內(nèi)，實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角的時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角的最大差值。以分度圓弧長計。最大差值。以分度圓弧長計。如：理想轉(zhuǎn)如：理想轉(zhuǎn)1800而實際轉(zhuǎn)了而實際轉(zhuǎn)了17905630差了差了330Fi:綜合反映幾何偏心和運動偏心的影響，使最先進的評定指標(biāo)。但儀器貴，適用于大批量、高精度的齒輪測量。 2、齒距累積總偏差（、齒距累積總偏差（Fp）及）及K個齒距累積偏差（個齒距累積偏差（Fpk） 在分度圓上，任意兩個同側(cè)齒面間同側(cè)齒

10、面間的實際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值為齒距累積總偏差。K個齒距累積誤差是指在分度圓上，K個齒距間的實際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值，K為2到小于Z2的整數(shù)。 Z 為齒數(shù) 規(guī)定Fpk是為了限制齒距累積誤差集中在局部圓周上 。 3 3、齒圈徑向跳動、齒圈徑向跳動 Fr 指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)或輪齒上，于齒高指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)或輪齒上，于齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。4 4、徑向綜合誤差、徑向綜合誤差Fi” 指被測齒輪與理想精確的測量齒輪在雙面嚙合綜合指被測齒輪與理想精確的測量齒輪在雙面嚙合綜合測量時，在

11、被測齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，雙嚙中心距的最大變測量時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。動量。反映幾何偏心 1、單個齒距偏差、單個齒距偏差（fpt ）：是指在分度圓上，同側(cè)相鄰齒廓間的實際齒距與理論齒距的代數(shù)差。 實際齒輪或多或少的都存在單個齒距偏差，導(dǎo)致齒輪每轉(zhuǎn)一個齒距角的過程中，都會出現(xiàn)不同程度的轉(zhuǎn)角誤差。 二、齒輪傳動平穩(wěn)性的檢測指標(biāo)二、齒輪傳動平穩(wěn)性的檢測指標(biāo) 2、齒廓總偏差（、齒廓總偏差（F）：是指在齒輪端平面內(nèi)實際齒廓形狀對漸開線的形狀誤差。 對漸開線齒輪來說，由于切齒過程中各因素的影響，難以保證所切齒廓的形狀為理論漸開線，總是存在或大或小的齒廓偏差。 以上兩項誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中

12、多次重復(fù)出現(xiàn)，為短周短周期誤差期誤差。 單個齒距偏差、齒廓偏差的存在，導(dǎo)致齒輪工單個齒距偏差、齒廓偏差的存在，導(dǎo)致齒輪工作時，瞬時傳動比不斷變化，影響齒輪傳動的作時，瞬時傳動比不斷變化，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。 3、一齒切向綜合誤差一齒切向綜合誤差fi 1）、定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪作單面嚙合時， 在被測齒輪一個齒距角內(nèi)，它的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大幅度值。 2）、特點：接近齒輪實際工作狀態(tài)，故是評定傳動平穩(wěn)性較為完善的綜合誤差項目，（包括了徑向、切向誤差） 3）、測量：單嚙儀測量4、一齒徑向綜合誤差一齒徑向綜合誤差fi” 1）、定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪作雙面嚙合傳動時，在被測齒輪一個齒距角內(nèi)雙嚙中心距的最大變動量。 2）、特點：反映所有嚙合點的徑向誤差，為綜合誤差項目。 3）、測量：雙嚙儀測量。1、螺旋線偏差F ：實際螺旋線對理論螺旋線的偏離量。影響齒寬方向載荷分布均勻性。2、齒廓總偏差F ：影響齒高方向載荷分布均勻性。 以上這兩種偏差通常是由齒坯軸線歪斜、機床刀架導(dǎo)軌誤差等引起的。這類誤差用輪齒同側(cè)齒面軸向偏差軸向偏差來評定1、齒厚偏差Esn：分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱值之差。 通常用分度圓齒厚代替.2、公法線長度偏差