《港口起重機(jī)械》說(shuō)課課件

項(xiàng)目十：

看懂齒輪零件圖中齒輪的公差配合并能熟練的進(jìn)行測(cè)量知識(shí)目標(biāo)：1、熟悉齒輪的公差配合概念;2、掌握齒輪的測(cè)量方法。技能目標(biāo)：會(huì)測(cè)量齒輪的公差配合。項(xiàng)目?jī)?nèi)容1、齒輪傳動(dòng)的基本要求；2、影響齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)確性的偏差及檢測(cè)；3、影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的偏差及檢測(cè)；4、影響齒輪載荷分布均勻性的偏差及檢測(cè)；5、齒側(cè)間隙及其檢驗(yàn)項(xiàng)目；6、齒輪副和齒坯的精度；7、漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用

學(xué)習(xí)導(dǎo)航

對(duì)照齒輪實(shí)物講解齒輪參數(shù)齒輪用途

傳動(dòng)的基本要求評(píng)定指標(biāo)及檢測(cè)方法精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用1.傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性

傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性就是要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，實(shí)際速比相對(duì)于理論速比的變動(dòng)量應(yīng)限制在允許的范圍內(nèi)，以保證從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。2.傳動(dòng)的平穩(wěn)性

傳動(dòng)的平穩(wěn)性就是要求齒輪在一齒范圍內(nèi)，瞬時(shí)速比的變動(dòng)量限制在允許的范圍內(nèi)，以減小齒輪傳動(dòng)中的沖擊、振動(dòng)和噪聲，保證傳動(dòng)平穩(wěn)。

任務(wù)一熟悉對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求3.載荷分布的均勻性

載荷分布的均勻性就是要求齒輪嚙合時(shí)，齒面接觸良好，使齒面上的載荷分布均勻，避免載荷集中于局部齒面，使齒面磨損加劇，影響齒輪的使用壽命。

4.側(cè)隙的合理性

齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面間應(yīng)有一定的間隙，以便存儲(chǔ)潤(rùn)滑油、補(bǔ)償齒輪受力后的彈性塑性變形、受熱變形以及制造和安裝中產(chǎn)生的誤差，以防止齒輪在傳動(dòng)中出現(xiàn)卡死和燒傷，保證齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、影響齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)確性的偏差及檢測(cè)

1.切向綜合總偏差Fi′Fi′是指被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪單面嚙合檢驗(yàn)時(shí)，在被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓上實(shí)際圓周位移與理論圓周位移的最大差值，如圖10-2所示。

任務(wù)二掌握齒輪精度的評(píng)定指標(biāo)及檢測(cè)

圖10-2切向綜合偏差2.k個(gè)齒距累積偏差±Fpk與齒距累積總偏差Fp

Fpk是指在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，任意k個(gè)齒距的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)之差的代數(shù)差，如圖10-3所示

齒距累積偏差主要是在滾切齒形過(guò)程中幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心造成的，目前工廠中常用的一種齒輪運(yùn)動(dòng)精度的評(píng)定指標(biāo)。

測(cè)量齒距累積誤差通常用相對(duì)法，可用萬(wàn)能測(cè)齒儀或齒距儀進(jìn)行測(cè)量。圖10-4為萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)齒距簡(jiǎn)圖。圖10-3齒距偏差與齒距累積偏差

圖10-4萬(wàn)能測(cè)齒儀測(cè)齒距簡(jiǎn)圖

3.徑向跳動(dòng)Fr

齒輪徑向跳動(dòng)Fr是指齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測(cè)頭（球形、圓柱形、砧形）相繼置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。如圖10-5所示。

圖10-5徑徑向跳跳動(dòng)4.徑徑向綜綜合總總偏差差Fi″″Fi″″是指指在徑徑向（（雙面面）綜綜合檢檢驗(yàn)時(shí)時(shí)，產(chǎn)產(chǎn)品齒齒輪的的左右右齒面面同時(shí)時(shí)與測(cè)測(cè)量齒齒輪接接觸，，并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)一一整圈圈時(shí)出出現(xiàn)的的中心心距最最大值值和最最小值值之差差。Fi″″的測(cè)測(cè)量用用雙面嚙嚙合綜綜合檢檢查儀儀（簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)雙嚙嚙儀））進(jìn)行行。如如圖10-6所所示。。圖10-6用用雙嚙嚙儀測(cè)測(cè)徑向向綜合合偏差差Fi″″只能能反映映齒輪輪的徑徑向誤誤差，，而不不能反反映切切向誤誤差，，所以以Fi″″并并不能能確切切和充充分地地用來(lái)來(lái)評(píng)定定齒輪輪傳遞遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)的準(zhǔn)準(zhǔn)確性性。5.公公法線線長(zhǎng)度度變動(dòng)動(dòng)量FwFw是是指在在齒輪輪轉(zhuǎn)一一周范范圍內(nèi)內(nèi)，實(shí)實(shí)際公公法線線長(zhǎng)度度最大大值與與最小小值之之差，，如圖圖10-7所示示。圖10-7公公法線線長(zhǎng)度度變動(dòng)動(dòng)量及及測(cè)量量二、影影響齒齒輪傳傳動(dòng)平平穩(wěn)性性的偏偏差及及檢測(cè)測(cè)1.一一齒切切向綜綜合偏偏差fi′′fi′′是指在一一個(gè)齒距內(nèi)內(nèi)的切向綜綜合偏差。。如圖10-2所示示，在一個(gè)個(gè)齒距角內(nèi)內(nèi)，過(guò)偏差差曲線的最最高、最低低點(diǎn)作與橫橫坐標(biāo)平行行的兩條直直線，此平平行線間的的距離即為為fi′′。fi′′與切向綜綜合總偏差差一樣，用用單嚙儀進(jìn)進(jìn)行測(cè)量。。圖10-2切向綜綜合偏差2.一齒徑徑向綜合偏偏差fi″fi″″是指被測(cè)測(cè)齒輪在徑徑向（雙面面）綜合檢檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)齒齒距角（360°.z）的徑徑向綜合偏偏差值。如如圖10-6（b））所示。fi″″采用雙嚙嚙儀測(cè)量。。圖10-6用雙嚙嚙儀測(cè)徑向向綜合偏差差3.齒廓總總偏差Fαα在計(jì)值范圍圍Lα內(nèi)內(nèi)，包容實(shí)實(shí)際齒廓跡跡線的兩條條設(shè)計(jì)齒廓廓跡線間的的距離，即即在圖10-8中過(guò)過(guò)齒廓跡線線最高、最最低點(diǎn)作設(shè)設(shè)計(jì)齒廓跡跡線的兩條條平行直線線間距離為為Fα。。圖10-8漸開(kāi)線線齒廓偏差差展開(kāi)圖4.齒廓形形狀偏差f在計(jì)值范圍圍內(nèi)，包容容實(shí)際齒廓廓跡線的兩兩條與平均均齒廓跡線線完全相同同的曲線間間的距離，，且兩條曲曲線與平均均齒廓跡線線的距離為為常數(shù)。如如圖10-8所示。。圖10-8漸開(kāi)線線齒廓偏差差展開(kāi)圖5.齒廓傾傾斜偏差±±fHαα在計(jì)值范圍圍的兩端與與平均齒廓廓跡線相交交的兩條設(shè)設(shè)計(jì)齒廓跡跡線間的距距離。如圖圖10-8所示，GD即為fHα值值。圖10-8漸開(kāi)線線齒廓偏差差展開(kāi)圖6.單個(gè)齒齒距偏差fpt與與單個(gè)齒齒距極限偏偏差±fptfpt是是指在端端平面上，，在接近齒齒高中部的的一個(gè)與齒齒輪軸線同同心的圓上上，實(shí)際齒齒距與理論論齒距的代代數(shù)差，如如圖10-3所示，，圖中為第第1個(gè)齒距距的齒距偏偏差。單個(gè)個(gè)齒距偏差差可用齒距距儀、萬(wàn)能能測(cè)齒儀進(jìn)進(jìn)行測(cè)量。。圖10-3齒距偏偏差與齒距距累積偏差差三、、影影響響齒齒輪輪載載荷荷分分布布均均勻勻性性的的偏偏差差及及檢檢測(cè)測(cè)1.螺螺旋旋線線總總偏偏差差FββFββ是是指指在在計(jì)計(jì)值值范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，包包容容實(shí)實(shí)際際螺螺旋旋線線跡跡線線的的兩兩條條設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)螺螺旋旋線線跡跡線線間間的的距距離離。。在螺螺旋旋線線檢檢查查儀儀上上測(cè)測(cè)量量非非修修形形螺螺旋旋線線的的斜斜齒齒輪輪螺螺旋旋線線偏偏差差，，原原理理是是將將被被測(cè)測(cè)齒齒輪輪的的實(shí)實(shí)際際螺螺旋旋線線與與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的理理論論螺螺旋旋線線逐逐點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行行比比較較并并用用所所得得的的差差值值在在記記錄錄紙紙上上畫(huà)畫(huà)出出偏偏差差曲曲線線圖圖，，如如圖圖10-9所所示示。。圖10-9螺螺旋旋線線偏偏差差展展開(kāi)開(kāi)圖圖有時(shí)時(shí)為為了了某某種種目目的的，，還還可可以以對(duì)對(duì)Fββ進(jìn)進(jìn)一一步步細(xì)細(xì)分分為為ffββ和和fHββ二二項(xiàng)項(xiàng)偏偏差差，，它它們們不不是是必必檢檢項(xiàng)項(xiàng)目目。。2.螺螺旋旋線線形形狀狀偏偏差差f對(duì)于于非非修修形形的的螺螺旋旋線線來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，ffββ是是在在計(jì)計(jì)值值范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，包包容容實(shí)實(shí)際際螺螺旋旋線線跡跡線線的的兩兩條條與與平平均均螺螺旋旋線線跡跡線線平平行行的的兩兩條條直直線線間間距距離離（（圖圖10-9））。。圖10-9螺螺旋旋線線偏偏差差展展開(kāi)開(kāi)圖圖3.螺螺旋旋線線傾傾斜斜偏偏差差f在計(jì)計(jì)值值范范圍圍的的兩兩端端與與平平均均螺螺旋旋線線跡跡線線相相交交的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)螺螺旋旋線線跡跡線線間間的的距距離離（（圖圖10-9中中a、、b））。。對(duì)直直齒齒圓圓柱柱齒齒輪輪，，螺螺旋旋角角ββ=0，，此此時(shí)時(shí)Fββ稱(chēng)稱(chēng)為為齒齒向向偏偏差差。。圖10-9螺螺旋旋線線偏偏差差展展開(kāi)開(kāi)圖圖四、、齒齒側(cè)側(cè)間間隙隙及及其其檢檢驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目目1.齒齒側(cè)側(cè)間間隙隙齒側(cè)側(cè)間間隙隙通通常常有有兩兩種種表表示示方方法法即即圓圓周周側(cè)側(cè)隙隙jwt和和法法向向側(cè)側(cè)隙隙jbn。。圓周周側(cè)側(cè)隙隙jwt是指指安安裝裝好好的的齒齒輪輪副副，，當(dāng)當(dāng)其其中中一一個(gè)個(gè)齒齒輪輪固固定定時(shí)時(shí)，，另另一一齒齒輪輪圓圓周周的的晃晃動(dòng)動(dòng)量量，，以以分分度度圓圓上上弧弧長(zhǎng)長(zhǎng)計(jì)計(jì)值值。。法向向側(cè)側(cè)隙隙jbn是指指安安裝裝好好的的齒齒輪輪副副，，當(dāng)當(dāng)工工作作齒齒面面接接觸觸時(shí)時(shí)，，非非工工作作齒齒面面之之間間的的最最短短距距離離。。測(cè)測(cè)量量jbn需需在在基基圓圓切切線線方方向向，，也也就就是是在在嚙嚙合合線線方方向向上上測(cè)測(cè)量量，，一一般般可可以以通通過(guò)過(guò)壓壓鉛鉛絲絲方方法法測(cè)測(cè)量量，，即即齒齒輪輪嚙嚙合合過(guò)過(guò)程程中中在在齒齒間間放放入入一一塊塊鉛鉛絲絲，，嚙嚙合合后后取取出出壓壓扁扁了了的的鉛鉛絲絲測(cè)測(cè)量量其其厚厚度度。。也也可可以以用用塞塞尺尺直直接接測(cè)測(cè)量量jbn。。圖10-10齒輪側(cè)隙隙2.最小側(cè)隙隙jbnmin的確確定齒輪傳動(dòng)時(shí)，，必須保證有有足夠的最小小側(cè)隙jbnmin以以保證齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)正常工作作。3.齒側(cè)間隙隙的獲得和檢檢驗(yàn)項(xiàng)目齒側(cè)間隙必須須通過(guò)減薄齒齒厚來(lái)獲得，，由此還可以以派生出通過(guò)過(guò)控制公法線線長(zhǎng)度等方法法來(lái)控制齒厚厚。圖10-11齒厚偏差差（1）用齒厚厚極限偏差控控制齒厚如對(duì)最大側(cè)隙隙有要求時(shí)，，就必須進(jìn)行行計(jì)算。齒厚厚公差的選擇擇要適當(dāng)，公公差過(guò)小勢(shì)必必增加齒輪制制造成本;公公差過(guò)大會(huì)使使側(cè)隙加大，，使齒輪正、、反轉(zhuǎn)時(shí)空行行程過(guò)大。一般用齒厚游游標(biāo)卡尺測(cè)量量分度圓弦齒齒厚。如圖10-12所所示。（2）用公法法線平均長(zhǎng)度度極限偏差控控制齒厚齒輪齒厚的變變化必然引起起公法線長(zhǎng)度度的變化。測(cè)測(cè)量公法線長(zhǎng)長(zhǎng)度同樣可以以控制齒側(cè)間間隙。圖10-12齒厚測(cè)量量一、齒輪副的的精度1.中心距極極限偏差±fa±fa是是指在齒輪副副的齒寬中間間平面內(nèi)，實(shí)實(shí)際中心距與與公稱(chēng)中心距距之差?！纅a主要要影響齒輪副副側(cè)隙。2.軸線平行行度偏差fΣΣδ、fΣβ如果一對(duì)嚙合合的圓柱齒輪輪的兩條軸線線不平行，形形成了空間的的異面（交叉叉）直線，則則將影響齒輪輪的接觸精度度，因此必須須加以控制。。任務(wù)三掌掌握齒輪副副和齒坯的精精度3.接觸斑點(diǎn)點(diǎn)齒輪副的接觸觸斑點(diǎn)是指安安裝好的齒輪輪副，在輕微微制動(dòng)下，運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上上分布的接觸觸擦亮痕跡。。接觸斑點(diǎn)的檢檢驗(yàn)方法比較較簡(jiǎn)單，對(duì)大大規(guī)格齒輪更更具有現(xiàn)實(shí)意意義，因?yàn)閷?duì)對(duì)較大規(guī)格的的齒輪副一般般是在安裝好好的傳動(dòng)中檢檢驗(yàn)。二、齒坯精度度齒坯是指輪齒齒在加工前供供制造齒輪的的工件，齒坯坯的尺寸偏差差和形位誤差差直接影響齒齒輪的加工和和檢驗(yàn)，影響響齒輪副的接接觸和運(yùn)行，，因此必須加加以控制。圖10-14用一個(gè)““長(zhǎng)”基準(zhǔn)面面確定基準(zhǔn)輔輔線圖10-15用兩個(gè)““短”基準(zhǔn)面面確定基準(zhǔn)軸軸線一、精度等等級(jí)及其選擇擇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單個(gè)齒齒輪規(guī)定了13個(gè)精度等等級(jí)，分別用用阿拉伯?dāng)?shù)字字0、1、2、3、…、、12表示。。其中，0級(jí)級(jí)精度最高，，依次降低，，12級(jí)精度度最低。其中5級(jí)精度度為基本等級(jí)級(jí)，是計(jì)算其其他等級(jí)偏差差允許值的基基礎(chǔ)。0～2級(jí)目前前加工工藝尚尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)要求，是為為將來(lái)發(fā)展而而規(guī)定的特別別精密的齒輪輪3～5級(jí)為高高精度齒輪6～8級(jí)為中中等精度齒輪輪9～12級(jí)為為低精度（粗粗糙）齒輪。。任務(wù)四掌掌握漸開(kāi)線線圓柱齒輪精精度標(biāo)準(zhǔn)及其其應(yīng)用在確定齒輪精精度等級(jí)時(shí)，，主要依據(jù)齒齒輪的用途、、使用要求和和工作條件。。在機(jī)械傳動(dòng)中中應(yīng)用最多的的齒輪既傳遞遞運(yùn)動(dòng)又傳遞遞動(dòng)力，其精精度等級(jí)與圓圓周速度密切切相關(guān)，因此此可計(jì)算出齒齒輪的最高圓圓周速度二、檢驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目的選用選擇檢驗(yàn)組時(shí)時(shí)，應(yīng)根據(jù)齒齒輪的規(guī)格、、用途、生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模、精度度等級(jí)、齒輪輪加工方式、、計(jì)量?jī)x器、、檢驗(yàn)?zāi)康牡鹊纫蛩鼐C合分分析、合理選選擇。（1）齒輪加加工方式不不同的加工方方式產(chǎn)生不同同的齒輪誤差差，如滾齒加加工時(shí)，機(jī)床床分度蝸輪偏偏心產(chǎn)生公法法線長(zhǎng)度變動(dòng)動(dòng)偏差，而磨磨齒加工時(shí)則則由于分度機(jī)機(jī)構(gòu)誤差將產(chǎn)產(chǎn)生齒距累積積偏差，故根根據(jù)不同的加加工方式采用用不同的檢驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目。（2）齒輪精精度齒輪精精度低，機(jī)床床精度可足夠夠保證，由機(jī)機(jī)床產(chǎn)生的誤誤差可不檢驗(yàn)驗(yàn)。（3）檢驗(yàn)?zāi)磕康慕K結(jié)檢檢驗(yàn)應(yīng)選用綜綜合性檢驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目，工藝檢檢驗(yàn)可選用單單項(xiàng)指標(biāo)以便便于分析誤差差原因。（4）齒輪規(guī)規(guī)格直徑≤≤400mm的齒輪可放放在固定儀器器上進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)。大尺寸齒齒輪一般采用用量具放在齒齒輪上進(jìn)行單單項(xiàng)檢驗(yàn)。（5）生生產(chǎn)規(guī)模模大批批量應(yīng)采采用綜合合性檢驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目，，以提高高效率，，小批單單件生產(chǎn)產(chǎn)一般采采用單項(xiàng)項(xiàng)檢驗(yàn)。。（6）設(shè)設(shè)備條件件選擇擇檢驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目時(shí)還還應(yīng)考慮慮工廠儀儀器設(shè)備備條件及及習(xí)慣檢檢驗(yàn)方法法。三、齒齒坯及箱箱體精度度的確定定齒坯及箱箱體的精精度應(yīng)根根據(jù)齒輪輪的具體體結(jié)構(gòu)形形式和工工作要求求按本章章9.3講述的的內(nèi)容確確定。四、齒齒輪在圖圖樣上的的標(biāo)注1.齒輪輪精度等等級(jí)的標(biāo)標(biāo)注方法法示例例:7GB.T10095.1表示齒輪輪各項(xiàng)偏偏差項(xiàng)目目均應(yīng)符符合GB.T10095.1的要求求，精度度均為7級(jí)。例:7Fp6（Fα、、Fββ））GB.T10095.1表示偏差差Fp、Fα、、Fββ均均按GB.T10095.1要求，，但是Fp為為7級(jí)，，F(xiàn)αα與Fβ均均為6級(jí)級(jí)。例:6（（Fi″、、fi″））GB.T10095.2表示偏差差F″i、f″i均均按GB.T10095.2要求求，精度度均為6級(jí)。2.齒厚厚偏差常常用標(biāo)注注方法①SnEsnsEsni其其中Sn為為法向公公稱(chēng)齒厚厚，Esns為齒齒厚上偏偏差，Esni為為齒厚厚下偏差差。②WkEbnsEbni其其中Wk為為跨k個(gè)個(gè)齒的公公法線公公稱(chēng)長(zhǎng)度度，Ebns為公公法線長(zhǎng)長(zhǎng)度上偏偏差，Ebni為為公法法線長(zhǎng)度度下偏差差。想一想、、做一做做判斷題1)齒輪輪第一公公差組的的公差是是控制齒齒輪的運(yùn)運(yùn)動(dòng)