第十一章-圓柱齒輪的公差與測量課件

齒輪是常用件，用于傳遞等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。分類：根據(jù)傳遞運(yùn)動(dòng)形式分為圓柱齒輪——傳遞兩平行軸間運(yùn)動(dòng)圓錐齒輪——傳遞兩相交軸間運(yùn)動(dòng)蝸輪、蝸桿——傳遞兩交叉軸間運(yùn)動(dòng)圓柱齒輪圓錐齒輪渦輪渦桿11-1圓柱齒輪傳動(dòng)的要求齒輪是常用件，用于傳遞等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓柱齒1齒厚s齒距P齒頂圓da齒根圓df分度圓d齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f圓柱齒輪各部分的名稱齒厚s齒距P齒頂圓da齒根圓df分度圓d齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f2齒根圓分度圓圓柱齒輪的畫法齒頂圓齒根圓分度圓圓柱齒輪的畫法齒頂圓3圓柱齒輪傳動(dòng)的要求:一、傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性限制轉(zhuǎn)角誤差二、傳動(dòng)的平穩(wěn)性

限制傳動(dòng)比變化三、載荷分布均勻性限制齒面接觸狀態(tài)四、齒輪副側(cè)隙的合理性角速度t側(cè)隙的作用：用于貯油潤滑或容納齒輪的彈性變形，降低制造和安裝誤差對傳動(dòng)的影響。圓柱齒輪傳動(dòng)的要求:一、傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性限制轉(zhuǎn)角誤411-2齒輪加工誤差簡述一、齒輪的加工方法齒輪副通過輪齒嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，齒輪的輪齒可用滾齒、插齒、剃齒、磨齒等切齒工藝獲得。二、齒輪的加工誤差分析1.幾何偏心：齒輪齒圈軸線與工作軸線不重合。屬于徑向誤差。工作軸線加工軸線滾刀11-2齒輪加工誤差簡述一、齒輪的加工方法齒輪副通過輪齒嚙511-2齒輪加工誤差簡述2.運(yùn)動(dòng)偏心：機(jī)床分度渦輪有加工誤差與工作臺由安裝偏心時(shí)，引起齒輪齒距和公法線長度在局部上變長或變短。屬于切向誤差。加工軸線注意一個(gè)齒輪往往同時(shí)存在幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心。上述兩項(xiàng)引起的誤差均是齒輪旋轉(zhuǎn)一周后，重復(fù)出現(xiàn)，屬于長周期誤差。11-2齒輪加工誤差簡述2.運(yùn)動(dòng)偏心：機(jī)床分度渦輪有加工誤611-2齒輪加工誤差簡述3.短周期誤差：當(dāng)蝸桿有安裝誤差和軸向竄動(dòng)，滾刀的安裝有偏心及齒形角有誤差，均會(huì)將誤差復(fù)映到被加工的輪齒上。這種誤差在齒坯旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)將多次重復(fù)出現(xiàn)，稱為短周期誤差。誤差組：第Ⅱ組第Ⅲ組第Ⅰ組影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差影響載荷均勻性的誤差齒輪誤差項(xiàng)目按對傳動(dòng)性能的影響分為三個(gè)誤差組，11-2齒輪加工誤差簡述3.短周期誤差：當(dāng)蝸桿有安裝誤差和711-3圓柱齒輪的誤差項(xiàng)目及檢測1.切向綜合誤差ΔFi’ΔFi’指被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合時(shí)，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的總幅度值，以弧長計(jì)。ΔFi’的測量與齒輪實(shí)際工作狀態(tài)接近，能全面真實(shí)的反映誤差情況，綜合了各項(xiàng)誤差的影響。360°轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角ΔFi’第I誤差組11-3圓柱齒輪的誤差項(xiàng)目及檢測1.切向綜合誤差ΔFi’Δ8——指在分度圓圓周上任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值。ΔFi’與ΔFp的聯(lián)系：1）后者可代替前者進(jìn)行傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的評定。2）前者可反映傳動(dòng)比變化，而后者不能。2.齒距累計(jì)誤差△Fp齒序12345671234567ΔFpΔＦｐ’——指在分度圓圓周上任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長與公稱弧長之93.ΔFr指的是在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動(dòng)量。此項(xiàng)誤差主要由幾何偏心引起測頭:錐形、槽形、球形、圓柱形球測頭直徑計(jì)算公式d=1.68m（m為模數(shù)）齒圈徑向跳動(dòng)檢測儀齒圈徑向跳動(dòng)ΔFr3.ΔFr指的是在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)與齒高中部雙面104.徑向綜合誤差ΔFi”——被測齒輪與理想精密的測量齒輪雙面嚙合時(shí)，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。測試的是雙嚙合狀態(tài)下的徑向誤差。5.公法線長度變動(dòng)ΔFw——在齒輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際公法線長度最大值與最小值之差。ΔFw能夠揭示運(yùn)動(dòng)偏心。測量工具：公法線千分尺、公法線指示卡規(guī)

標(biāo)準(zhǔn)中將這些檢驗(yàn)項(xiàng)目的公差歸為評定傳動(dòng)準(zhǔn)確性的第Ⅰ公差組。4.徑向綜合誤差ΔFi”——被測齒輪與理想精密的測量齒輪雙面11①切向綜合誤差△Fiˊ；②齒距（周節(jié)）累積誤差△Fp；③徑向綜合誤差△Fi″和公法線長度變動(dòng)誤差△Fw；④齒圈徑向跳動(dòng)誤差△Fr和公法線長度變動(dòng)誤差△Fw；⑤齒圈徑向跳動(dòng)誤差△Fr（用于10～12級）。單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目1、影響傳動(dòng)準(zhǔn)確性誤差檢驗(yàn)組及評定參數(shù)第Ⅰ公差組中，根據(jù)齒輪用途、生產(chǎn)及檢驗(yàn)條件任選上述方案之一評定齒輪精度。檢驗(yàn)結(jié)果只能評定本組精度是否合格。①切向綜合誤差△Fiˊ；單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目1、影響傳動(dòng)準(zhǔn)確性122、影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的主要誤差及評定指標(biāo)1）一齒切向綜合誤差△fi′（公差fi′）2）

一齒徑向綜合誤差△fi″（公差fi″）3）

基節(jié)偏差△fpb（公差±fpb）

4）齒距偏差△fpb（公差±fpb）5）齒形誤差△ff（公差ff）6）螺旋線波度誤差△fβ（公差fβ）單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中將這些檢驗(yàn)項(xiàng)目歸為評定傳動(dòng)平穩(wěn)性的第Ⅱ公差組。2、影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的主要誤差及評定指標(biāo)1）一齒切向綜合誤差△13①齒形誤差△ff與基節(jié)偏差△fpb；

②齒形誤差△ff與齒距偏差△fpt；

③一齒切向綜合誤差△fi′；

④一齒徑向綜合誤差△fi″；

⑤齒距偏差△fpt與基節(jié)偏差△fpb；

⑥齒距偏差△fpt或基節(jié)偏差△fpb。⑦螺旋線波度誤差△fβ

影響傳動(dòng)平穩(wěn)性誤差檢驗(yàn)組及評定指標(biāo)①齒形誤差△ff與基節(jié)偏差△fpb；

②齒形誤差△ff與143、影響載荷分布均勻性的誤差及評定指標(biāo)１）齒向誤差△Fβ

（公差Fβ）２）接觸線誤差△Fb（公差Fb

）3）軸向齒距誤差△Fpx（極限偏差Fpx

）單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中將上述檢驗(yàn)項(xiàng)目歸為評定載荷分布均勻性的第Ⅲ公差組。3、影響載荷分布均勻性的誤差及評定指標(biāo)１）齒向誤差△Fβ（15影響載荷分布均勻性誤差檢驗(yàn)組及評定指標(biāo)１）齒向誤差△Fβ（公差Fβ）,用于直齒或斜齒輪；２）接觸線誤差△Fb（公差Fb）,僅用于軸向重合度等于或小于1.25齒向線不作修整的齒輪；3）軸向齒距誤差△Fpx（極限偏差Fpx）,其與接觸線誤差△Fb或齒形誤差△ff用于軸向重合度等于或小于1.25齒向線不作修整的齒輪.影響載荷分布均勻性誤差檢驗(yàn)組及評定指標(biāo)１）齒向誤差△Fβ（164、影響齒輪副側(cè)隙的偏差及評定指標(biāo)1）齒厚偏差△Es(極限偏差Ess,Esi)

指在分度圓柱面上齒厚的實(shí)際值與其公稱值之差。2）公法線平均長度偏差△Ewm(極限偏差Ewms，Ewmi)

指在齒輪一周內(nèi)，公法線長度平均值與公稱值之差。單個(gè)齒輪的誤差項(xiàng)目W=m［1.476（2k-1）+0.0142Z］

k=Z/9+0.5式中：

k為跨齒數(shù)；m為模數(shù)；Z為齒數(shù)兩者之間的關(guān)系為

△EWm=△Escosα總結(jié)！

國家標(biāo)準(zhǔn)將齒輪公差規(guī)定為三組一項(xiàng)，以滿足齒輪傳動(dòng)的四個(gè)方面的要求。4、影響齒輪副側(cè)隙的偏差及評定指標(biāo)1）齒厚偏差△Es(極限1711-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)適用范圍漸開線圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)(GB10095-88)適用于平行軸傳動(dòng)的漸開線圓柱齒輪及其齒輪副，法向模數(shù)mn≥1~40mm，分度圓直徑≤4000mm，有效齒寬≤630mm。精度等級

標(biāo)準(zhǔn)對齒輪及齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級，1級最高，12級最低。1-2級目前工藝尚未達(dá)到水平，供將來發(fā)展用。3-5級為高精度級。6-8級為中精度級。9-12級為低精度級。精度等級的選擇選擇原則:根據(jù)用途、使用條件、經(jīng)濟(jì)性確定主要公差組的精度等級。然后再確定其他兩組的精度等級。選擇方法:類比法、表格法及計(jì)算法，一般采用類比法。返回11-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)適用范圍漸開1811-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)注意事項(xiàng)1.根據(jù)使用要求不同，允許各公差組選用不同的等級。但在同一公差組內(nèi)，各項(xiàng)公差與極限偏差應(yīng)保持相同的精度等級。2.齒輪副中兩個(gè)齒輪的精度等級一般取同級，也允許取成不同等級。此時(shí)按精度較低者確定齒輪副等級。3.分度、讀數(shù)齒輪主要要求是傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性，即控制齒輪傳動(dòng)比的變化，可根據(jù)傳動(dòng)鏈要求的準(zhǔn)確性選擇第Ⅰ公差組精度等級。而第Ⅱ公差組的誤差是第Ⅰ公差組誤差的組成部分，相互關(guān)聯(lián)，一般可取同級。分度、讀數(shù)齒輪對傳遞功率要求不高，第Ⅲ公差組可低一級。11-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)注意事項(xiàng)1.根據(jù)使用要求不同1911-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)注意事項(xiàng)4.對高速動(dòng)力齒輪要求控制瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，應(yīng)首先選擇第Ⅱ公差組的精度級。當(dāng)速度很高時(shí)第Ⅰ公差組的精度可取同級，速度不高時(shí)可選稍低等級。為保證一定的接觸精度要求，故第Ⅲ組精度不宜低于第Ⅱ公差組。5.對承載齒輪要求載荷在齒寬上均勻分布，應(yīng)首先確定第Ⅲ公差組的精度等級，第Ⅰ、Ⅱ公差組精度可稍低，低速重載時(shí)第Ⅱ公差組可稍低于第Ⅲ公差組，中速輕載時(shí)則采用同級精度。6.各公差組選不同精度時(shí)以不超過一級為宜。11-4漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)注意事項(xiàng)4.對高速動(dòng)力齒輪要20齒輪精度的標(biāo)注

?—?—???GB10095-88

第Ⅰ公差組等級第Ⅱ公差組等級第Ⅲ公差組等級齒厚上偏差Ess齒厚下偏差Esi1）7FLGB10095-882）7-6-6GMGB10095-88例題齒輪精度的標(biāo)注?—?—???21第十一章-圓柱齒輪的公差與測量課件22例題：填寫齒輪工作圖中表格的缺項(xiàng)。表11-3表11－4表11－7表11－5表11－6表11－8表11－10表11-2分度圓直徑d=m