漸開線圓柱齒輪精度及檢測

第十一章漸開線圓柱齒輪精度及檢測11.1概述11.2齒輪加工誤差及其檢測11.3齒輪副誤差及其評定指標11.4漸開線圓柱齒輪精度標準11.5漸開線圓柱齒輪新國家標準簡介齒輪傳動的四點使用要求1傳遞運動的準確性：齒輪在一轉范圍內(nèi)，最大轉角誤差限制在一定的范圍內(nèi)，以保證從動件與主動件運動協(xié)調(diào)一致。2傳動的平穩(wěn)性：要求齒輪傳動瞬間傳動比變化不大，瞬間傳動比的突變，會引起齒輪沖擊，產(chǎn)生噪聲和振動。3載荷分布的均勻性：要求齒輪嚙合時，齒面接觸良好，以免引起應力集中，造成齒面局部磨損，影響齒輪的使用壽命。4傳動側隙：要求一對齒輪嚙合時，在非工作齒面間應具有一定的間隙，用于儲存潤滑油、補償齒輪傳動受力后的彈性變形、熱膨脹以及補償齒輪傳動裝置其他元件的制造誤差、裝配誤差。

1齒輪加工誤差的主要來源(1)幾何偏心(e幾)：齒輪孔的幾何中心(o-o)與齒輪加工時的旋轉中心(o′-o′)不重合引起。(2)運動偏心(e運)：分度蝸輪的加工誤差(主要是齒輪累積誤差)及安裝偏心(e蝸)所引起。(3)機床運動鏈的高頻誤差：加工直齒輪時，受分度傳動鏈的傳動誤差(主要是分度蝸桿的徑向跳動和軸向竄動)的影響；加工斜齒輪時，除分度鏈外，還受差動傳動鏈的傳動誤差的影響。(4)滾刀的安裝誤差(e刀)和加工誤差(如滾刀的徑向跳動、軸向竄動和齒型角誤差等)。2影響運動準確性的誤差---

第Ⅰ公差組評定指標(1)切向綜合誤差(ΔFi′)---綜合評定指標(2)齒距累積誤差(ΔFP)---綜合評定指標(3)齒圈徑向跳動(ΔFr)---單項評定指標(4)徑向綜合誤差(ΔFi")---單項評定指標(5)公法線長度變動量(ΔFw)---單項評定指標切向綜合誤差(ΔFiˊ)切向綜合誤差：是指被測齒輪與理想精確測量齒輪單面嚙合時，在被測齒輪一轉內(nèi)，實際轉角與公稱轉角之差的總幅度值。以分度圓弧長計值。在齒輪單面嚙合綜合檢查儀(簡稱單嚙儀)上測量。單嚙儀原理齒距累積誤差(ΔFP)齒距累積誤差(ΔFP)：是指在分度圓上，任意兩同側齒面間的實際弧長與公稱弧長的最大差值。K個齒距累積誤差(ΔFPk)：是指在分度圓上，k個齒距間的實際弧長與公稱弧長的最大差值。齒圈徑向跳動(ΔFr)齒圈徑向跳動(ΔFr)：是指齒輪一轉的范圍內(nèi)，側頭在齒槽內(nèi)，與齒高中部接觸，側頭相對于齒輪軸線的最大變動量。徑向綜合誤差(ΔFi")徑向綜合誤差(ΔFi“)：是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合轉動時，在被測齒輪一轉內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。在齒輪雙面嚙合綜合檢查儀(簡稱雙嚙儀)上測量。公法線長度變動量(ΔFw)公法線長度變動量(ΔFw)：是指在齒輪一轉范圍內(nèi)，實際公法線長度最大值和最小值之差。公法線千分尺測量。3影響傳動平穩(wěn)性的誤差---

第Ⅱ公差組評定指標(1)一齒切向綜合誤差

(Δfi′)---綜合評定指標(2)一齒徑向綜合誤差

(Δfi")---綜合評定指標(3)齒形誤差

(Δff)---單項評定指標(4)基節(jié)偏差(ΔfPb)---單項評定指標(5)齒距偏差

(ΔfPt)---單項評定指標(6)螺旋線波度誤差(Δffβ)---評定斜齒輪和人字齒輪的傳動平穩(wěn)性一齒切向綜合誤差

(Δfi′)一齒切向綜合誤差

(Δfi′)：是指被測齒輪與理想精確測量齒輪單面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)，實際轉角與公稱轉角之差的最大幅度值。在齒輪單面嚙合綜合檢查儀(簡稱雙嚙儀)上測量。一齒徑向綜合誤差

(Δfi")一齒徑向綜合誤差

(Δfi“)：是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量。在齒輪雙面嚙合綜合檢查儀(簡稱雙嚙儀)上測量。齒形誤差

(Δff)齒形誤差

(Δff)：是指在齒輪端截面上，齒形工作部分內(nèi)(齒頂?shù)估獠糠殖?，包容實際齒形的兩條設計齒形間的法向距離。基節(jié)偏差(ΔfPb)基節(jié)偏差(ΔfPb)：是指實際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。實際基節(jié)：是指基圓柱切平面所截兩相鄰同側齒面的交線之間的法向距離?；?jié)偏差影響傳動平穩(wěn)性齒距偏差(ΔfPt)齒距偏差

(ΔfPt)：是指在分度圓上，實際齒距與公稱齒距之差。在齒高中部測量，在以分度圓上計值。螺旋線波度誤差(Δffβ)螺旋線波度誤差(Δffβ)：是指寬斜齒輪齒高中部實際齒向線(螺旋線)波紋的最大波幅。沿齒面法線方向計值。主要由機床分度蝸桿副和滾刀進給絲桿的周期誤差引起。4影響載荷分布均勻性的誤差(1)齒向誤差(ΔFβ)(2)接觸線誤差(ΔFb)(3)軸向齒距誤差(ΔFpx)齒向誤差(ΔFβ)齒向誤差(ΔFβ)：是指在分度圓上，齒寬有效部分內(nèi)(齒端倒角部分除外)，包容實際齒向線的兩條設計齒向線之間的端面距離。齒向誤差包括齒向線的方向偏差和形狀誤差。接觸線誤差(ΔFb)接觸線誤差(ΔFb)：是指基圓柱的切平面內(nèi)，平行于公稱接觸線并包容實際接觸線的兩條直線間的法向距離。在滾齒中，接觸線誤差主要來源于滾刀誤差。滾刀的安裝誤差(徑向跳動、軸線偏斜)引起接觸線形狀誤差，此項誤差在端面上表現(xiàn)為齒形誤差。滾刀齒形角誤差引起接觸線方向誤差，此項誤差也是產(chǎn)生基節(jié)偏差的原因。對于窄斜齒輪，用檢驗接觸線誤差代替齒向誤差。軸向齒距誤差(ΔFpx)軸向齒距誤差(ΔFpx)：是指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。軸向齒距誤差主要反映斜齒輪的螺旋角誤差。在滾齒中，它是由滾齒機差動傳動鏈的調(diào)整誤差、刀具導軌的傾斜、齒坯端面跳動等引起。該誤差影響斜齒輪齒寬方向上的接觸長度，并使寬斜齒輪有效接觸齒數(shù)減少，從而影響齒輪承載能力，故寬斜齒輪應控制此項誤差。11.3齒輪副誤差及其評定指標1軸線的平行度誤差2齒輪副的中心距偏差3檢測齒輪副精度的四項評定指標1軸線的平行度誤差X方向軸線的平行度誤差(Δfx)：是指一對齒輪的軸線在其基準平面上投影的平行度誤差。y方向軸線的平行度誤差(Δfy)：是指一對齒輪的軸線，在垂直于基準平面，且平行于基準軸線的平面上投影的平行度誤差。Δfx和Δfy均在等于全齒寬的長度上測量。

2齒輪副的中心距偏差(Δfa)齒輪副的中心距偏差(Δfa)：是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實際中心距與設計中心距(公稱)之差。3檢測齒輪副精度的四項評定指標(1)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)(2)齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)(3)接觸斑點(4)齒輪副的法向側隙(jn)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)齒輪副的切向綜合誤差(ΔF′ic)：是指安裝好的齒輪副，在嚙合轉動足夠多的轉數(shù)內(nèi)，一個齒輪相對于另一個齒輪的實際轉角與公稱轉角之差的總幅度值。以分度圓弧長計值。齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)齒輪副的一齒切向綜合誤差(Δf′ic)：是指齒輪副的切向綜合誤差記錄中小波紋的最大幅度值。接觸斑點接觸斑點：是齒面接觸精度的綜合評定指標，是指裝配好的齒輪副，在輕微制動下，運轉后齒面上分布的接觸擦亮痕跡。沿齒長方向沿齒高方向11.4漸開線圓柱齒輪精度標準11.4.1精度等級11.4.2齒輪副側隙11.4.3齒坯精度11.4.4齒輪精度的標注11.4.1精度等級1精度等級規(guī)定國家標準規(guī)定(GB/T10095-1988)，齒輪及齒輪副分為12精度等級，精度由高到低依次為：1、2、3…12級。新國家標準規(guī)定

(GB/T10095-2002)，齒輪及齒輪副分為13精度等級，精度由高到低依次為：0、1、2、3…12級。11.4.1精度等級2公差組按齒輪各項誤差對傳動性能的影響，將齒輪的各項公差分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個公差組。11.4.1精度等級第Ⅰ公差組的檢驗組：(1)切向綜合誤差(ΔFi)；(2)齒距累積誤差(ΔFP)(必要時可檢查k個齒距累積誤差ΔFPk)；(3)徑向綜合誤差(ΔFi

")與公法線長度變動量(ΔFw)；(4)齒圈徑向跳動(ΔFr)與公法線長度變動量(ΔFw)；(5)齒圈徑向跳動(ΔFr)(僅適用于10-12級精度)。11.4.1精度等級第Ⅱ公差組的檢驗組：(1)一齒切向綜合誤差(Δfi′)(需要時可增加檢查ΔfPb)；(2)齒形誤差(Δff)與基節(jié)偏差(ΔfPb)；(3)齒形誤差(Δff)與基節(jié)偏差(ΔfPb)；(4)螺旋線波度誤差(Δffβ)(用于εβ>1.25，6級及6級以上精度的斜齒輪或人字齒輪)(5)一齒徑向綜合誤差(Δfi")(需保證齒形精度)(6)齒距偏差(ΔfPt)與基節(jié)偏差(ΔfPb)(用于9-12級精度)(7)齒距偏差(ΔfPt)或基節(jié)偏差(ΔfPb)(用于10-12級精度)11.4.1精度等級第Ⅲ公差組的檢驗組：(1)齒向誤差(ΔFβ)；(2)接觸線誤差(ΔFb)(僅用于軸向重合度，齒向線不作休正的斜齒輪)(3)軸向齒距誤差(ΔFpx)和齒形誤差(Δff)(僅用于εβ>1.25，齒向線不作休正的斜齒輪)(4)ΔFpx和ΔFb(僅用于εβ>1.25，齒向線不作休正的斜齒輪)11.4.1精度等級三個公差組的精度等級選擇：在一般情況下，齒輪的三個公差組選用相同的精度等級。但標準中規(guī)定，根據(jù)齒輪使用要求的不同，允許對三個公差組選用不同的精度等級，而在同一公差組內(nèi)各項公差與極限偏差應保持相同的精度等級。11.4.2齒輪副側隙1齒輪副側隙的作用儲存潤滑油、補償變形。2齒輪副側隙的獲得加大中心距、減薄齒厚。3齒厚極限偏差標準規(guī)定14種齒厚極限偏差，代號由C-S，偏差值依次遞增。每種代號所表示的齒厚偏差值以齒距極限偏差的倍數(shù)(fpt)表示。11.4.3齒坯精度齒坯的內(nèi)孔、頂圓和端面通常作為齒輪的加工、測量和裝配的基準，它們的精度對齒輪的加工、測量和裝配有很大的影響，所以必須給它們規(guī)定公差。11.4.4齒輪精度的標注11.5漸開線圓柱齒輪新國家標準簡介我國分別于2001年和2002年發(fā)布了新的圓柱齒輪檢驗實施規(guī)范國家標準，用以代替國標(GB/T10095-1988)。新舊標準的主要變化如下：標準將齒輪精度規(guī)定為13級，即0-12級，其中0級精度最高，12級精度最低。徑向綜合公差F"i和f"i的精度，標準僅規(guī)定了9個，即4-12級，其中4級精度最高，12級最低。分度圓直徑d的適用范圍為5-10000mm，共有12個尺寸段。徑向綜合公差F"i和f"i的分度圓直徑d的適用范圍為5-1000