第十 章 圓柱齒輪公差與檢測(cè),第一節(jié) 圓柱齒輪傳動(dòng)的要求 第二節(jié) 齒輪加工誤差的主要來(lái)源及其特性 第三節(jié) 影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差及測(cè)量 第四節(jié) 影響載荷分布均勻性的誤差及測(cè)量 第五節(jié) 影響齒輪副側(cè)隙的偏差及其測(cè)量 第六節(jié) 齒輪副的安裝及傳動(dòng) 第七節(jié) 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪精度,齒輪公差標(biāo)注的符號(hào)約定,F-大寫(xiě)的代表是長(zhǎng)周期的； f-小寫(xiě)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(hào)代表用單擬儀檢測(cè)； “-右上角碼為雙撇號(hào)代表用雙擬儀檢測(cè)； i-綜合的 p-圓周方向 b-基圓上 t-切向方向 -齒廓方向 -齒長(zhǎng)方向 f-齒面誤差,基本符號(hào),上角標(biāo),下角標(biāo),符號(hào)標(biāo)注示例：,Fi-用單嚙儀檢測(cè)的長(zhǎng)周期綜合誤差,第一節(jié) 對(duì)齒輪傳動(dòng)的使用要求,一、圓柱齒輪傳動(dòng)的要求 1、齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)準(zhǔn)確傳遞角位移 2、齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性 瞬時(shí)速比變化小，沒(méi)有沖擊、振動(dòng)、噪聲小。 3、輪齒載荷分布的均勻性 嚙合齒面接觸良好，受力分布均勻 4、側(cè)隙（齒側(cè)間隙） 對(duì)齒輪副的要求，非工作面間隙，補(bǔ)償變形及齒輪安裝，加工誤差。,第二節(jié) 齒輪上影響四項(xiàng)使用要求的主要誤差,一、影響齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的主要誤差 1、齒輪幾何偏心e1 e1導(dǎo)致的是徑向誤差 2、齒輪運(yùn)動(dòng)偏心e2 e2導(dǎo)致的是周向誤差,第二節(jié) 齒輪上影響四項(xiàng)使用要求的主要誤差,一、齒輪加工誤差的來(lái)源 1、齒坯安裝偏心e1：齒坯內(nèi)孔軸線(xiàn)與心軸軸線(xiàn)不重合。 2、機(jī)床分度蝸輪安裝偏心ek，機(jī)床分度蝸輪軸線(xiàn)與心軸 軸線(xiàn)不重合。 3、機(jī)床分度蝸桿的徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)。 4、滾刀的安裝誤差，徑向跳動(dòng)，軸向竄動(dòng) 5、滾刀的制造誤差：齒形誤差，基節(jié)偏差 6、滾刀沿齒輪軸線(xiàn)移動(dòng)的不平行,二、齒輪加工誤差的特性 1、齒輪加工誤差的周期性 、長(zhǎng)周期誤差：以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的低頻誤差。長(zhǎng)周期誤 差主要由齒坯安裝偏心和分度蝸輪安裝偏心引起。 有安裝偏心e時(shí)，該齒輪以?xún)?nèi)孔中心0旋轉(zhuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，這種轉(zhuǎn)角誤差以齒輪旋轉(zhuǎn)一周為周期，稱(chēng)長(zhǎng)周期誤差， 有安裝偏心ek時(shí)，蝸桿線(xiàn)速度不變化，蝸輪轉(zhuǎn)角發(fā)生變化，引起齒坯轉(zhuǎn)速不均勻，該齒輪以?xún)?nèi)孔中心0旋轉(zhuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，同為長(zhǎng)周期誤差。 長(zhǎng)周期誤差主要影響傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性。,、短周期誤差： 在齒輪一轉(zhuǎn)中多次重復(fù)出現(xiàn)的高頻誤差，在齒輪加工中，分度蝸桿及滾刀的 都比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，它們的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，以及滾刀的制造誤差所引起的齒輪加工誤差，在齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)多次重復(fù)出現(xiàn)，具有這種特性的誤差稱(chēng)短周期誤差。 短周期誤差主要影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性。,2、齒輪加工誤差的方向性 （1）徑向誤差 齒坯安裝偏心和滾刀徑向跳動(dòng)引起齒坯與滾刀間徑向 位置的周期性變動(dòng)，使加工出的齒輪產(chǎn)生徑向誤差。 （2）切向誤差 分度蝸輪安裝偏心，滾刀的軸向竄動(dòng)，使齒坯在加工過(guò) 程中轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻，引起被加工出的左右齒面在分度圓周 上分布不均勻，產(chǎn)生切向誤差。 （3）軸向誤差： 滾刀沿齒坯軸線(xiàn)方向移動(dòng)的不平行，引起軸向誤差。,第三節(jié) 影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差及測(cè)量,一、一齒切向綜合誤差fi 1、定義：被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪作單面嚙合時(shí)， 在被測(cè)齒輪一個(gè)齒距角內(nèi)，它的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角 之差的最大幅度值。 2、特點(diǎn)：接近齒輪實(shí)際工作狀態(tài)，故是評(píng)定傳動(dòng)平穩(wěn)性 較為完善的綜合誤差項(xiàng)目，（包括了徑向、切向誤差） 3、測(cè)量：?jiǎn)螄x測(cè)量,二、一齒徑向綜合誤差fi“ 1、定義：被測(cè)齒輪與理想精確的測(cè)量齒輪作雙面嚙合傳動(dòng)時(shí)， 在被測(cè)齒輪一個(gè)齒距角內(nèi)雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。 2、特點(diǎn)：反映所有嚙合點(diǎn)的徑向誤差，為綜合誤差項(xiàng)目。 3、測(cè)量：雙嚙儀測(cè)量。,三、齒形誤差ff 1、定義：在齒形的工作部分，包容實(shí)際齒形且距離最 小的兩條設(shè)計(jì)齒形之間的法向距離。齒形誤差影響 傳動(dòng)平穩(wěn)性。 2、測(cè)量: 低精度的齒輪，其齒形誤差可以由工藝系統(tǒng)保證； 高精度的齒輪，其齒形誤差可用漸開(kāi)線(xiàn)檢查儀測(cè)量,四、基節(jié)偏差fPb 1、定義：切于基圓柱的平面與相鄰?fù)瑐?cè)齒面交線(xiàn)間的距離 基節(jié)偏差：實(shí)際基節(jié)與 公稱(chēng)基節(jié)的偏差。 基節(jié)偏差對(duì)齒輪傳動(dòng) 平穩(wěn)性的影響。 2、特點(diǎn)：為單項(xiàng)誤差項(xiàng)目 3、測(cè)量：基節(jié)儀測(cè)量,五、齒距偏差fPt 1、定義：分度圓上實(shí)際齒距與公稱(chēng)齒距的差值。 2、特點(diǎn)：為單項(xiàng)誤差項(xiàng)目 3、測(cè)量：齒距儀測(cè)量 六、螺旋線(xiàn)波度誤差ff 1、定義：在寬斜齒輪齒高中部，實(shí)際齒向線(xiàn)波紋的最大波幅。 2、特點(diǎn)：僅反映螺旋線(xiàn)的形狀誤差。,七、第公差組中的檢驗(yàn)組 fi、切向一齒綜合誤差，全面反映一齒內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差。 單獨(dú)使用。 fi 、徑向齒綜合誤差，該項(xiàng)不能反映齒形誤差， 故必須保證齒形前提下。 基節(jié)偏差fpb與齒形誤差ff ； 與齒形誤差ff ； 齒距偏差fpt與基節(jié)偏差fpb； 齒距偏差fpt或基節(jié)偏差fpb；,第四節(jié) 影響載荷分布均勻性的誤差及測(cè)量,一、齒向誤差 1、定義：分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍包容實(shí) 際齒向線(xiàn)的兩條設(shè)計(jì)齒線(xiàn)之間的端面距離。 2、特點(diǎn)：反映齒向誤差 3、測(cè)量：d=1.68m的量棒放入齒槽中，表頭在 水平位置讀出a、c兩點(diǎn)的讀數(shù)， 、 將兩點(diǎn)的讀數(shù)差再乘以 相隔180 的兩個(gè)測(cè)量數(shù)取平均值。,二、軸向齒距偏差F 1、定義：沿平行于軸線(xiàn)通過(guò)齒高中部的一條直線(xiàn)上，任 意兩同側(cè)齒面的實(shí)際距離與公稱(chēng)距離之差，沿齒面法向度量. 2、特點(diǎn)：反映齒向誤差 3、測(cè)量：齒向測(cè)量?jī)x 四、第公差組的檢驗(yàn)組 齒向公差F：直齒輪 接觸線(xiàn)公差Fb 用于窄斜齒輪。 軸向齒距偏差FPx和接觸線(xiàn)公差Fb：寬斜齒輪 同時(shí)接觸的兩對(duì)齒以上，故用FPx,第五節(jié) 影響齒輪副側(cè)隙的偏差及其測(cè)量,一、齒厚偏差Es 1、Es：分度圓柱面上，齒厚實(shí)際值與公稱(chēng)值之差。 通常用分度圓弦齒厚代替。 2、測(cè)量： 計(jì)算： 計(jì)算后可用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量 3、特點(diǎn)：齒厚測(cè)量以齒頂圓為基準(zhǔn)，受齒頂圓偏差影響 較大，故精度低。,二、公法平均長(zhǎng)度偏差Ewm 1、定義：在齒輪一圈內(nèi)，公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均值與公稱(chēng)值之差 2、測(cè)量： 計(jì)算：W公稱(chēng)=m1.476（2k-1）+0.014Z k：測(cè)量跨齒數(shù) k=Z/9+0.5 計(jì)算后用公法線(xiàn)千分尺測(cè)量。 3、特點(diǎn)：測(cè)量受其它因素影響較小，精度較高。,第六節(jié) 齒輪副的安裝及傳動(dòng),一、齒輪副的切向綜合誤差 按設(shè)計(jì)中心距安裝好的齒輪副，嚙合傳動(dòng)足夠的精度。 一個(gè)齒輪相對(duì)另一齒輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱(chēng)轉(zhuǎn)角之差總副 值。 影響運(yùn)動(dòng)精度,二、齒輪副的一齒切向齒綜合誤差 三、齒輪副的接觸斑點(diǎn) 安裝好的齒輪在輕微轉(zhuǎn)動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸檫亮 痕跡。（用百分比計(jì)算） 沿齒長(zhǎng)方向： 沿齒高方向： 接觸斑點(diǎn)的分布位置，應(yīng)趨近齒面中部，齒頂和兩端部棱 角處最好不接觸。若齒輪副接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn)合格，則此齒輪副 中單個(gè)齒輪的第三公差項(xiàng)目可不予考慮。,四、齒輪副的側(cè)隙 1、圓周側(cè)隙jn 2、法向側(cè)隙jc 五、齒輪副的中心距偏差 齒輪副齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與理論中心距之差 主要影響側(cè)隙。 六、軸線(xiàn)的平行度誤差 影響側(cè)隙及接觸精度。,第七節(jié) 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪精度,一、精度等級(jí)及其選擇 1、精度等級(jí)：12級(jí)，1、2、312 35高精度 68中等精度 912低精度。 2、精度等級(jí)的選擇： 首先：根據(jù)用途確定主要公差組的等級(jí)，然后其它。 根據(jù)使用要求不同，各公差組可選不同的等級(jí)， 但同一公差組內(nèi)各項(xiàng)公差精度應(yīng)相同。 例如:（1）對(duì)讀數(shù)，分度齒輪：準(zhǔn)確性，根據(jù)轉(zhuǎn)角誤差 選第公差組精度，第公差組與 相同，第 公差組精度可稍低。,（2）高速齒輪，平穩(wěn)性：根據(jù)圓周速度或噪聲強(qiáng)度選擇第公差 組精度， 與 同級(jí)或低，不低于。 （3）承載齒輪：載荷分布均勻，根據(jù)強(qiáng)度壽命選擇第公差， 、 可稍低。 三、齒輪副的側(cè)隙 1、最小側(cè)隙的確定 依據(jù)：最小法向側(cè)隙jnmin應(yīng)保證齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑和補(bǔ)償 各種變形。 潤(rùn)滑jn1min 溫度jn2min jnmin=jn1min+jn2min,2、齒厚上偏差的確定 由齒厚上偏差決定的間隙必須保證： jnmin 安裝及加工誤差k 中心距偏差fa換算成齒厚減薄。,通常：Es1=Es2=Ess 齒厚極限偏差Ess共有CS14種代號(hào)，用fpt的倍數(shù)表示。 3、齒厚公差 br、Fr查表 4、齒厚下偏差：Esi=Ess+Ts,5、公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差 上偏差：Ews=EssCOS -0.72Frsin 下偏差：Ewi=EsiCOS +0.72Frsin 公差： TW=Ews-Ewi 一般大模數(shù)齒輪，測(cè)量齒厚偏差 中小模數(shù)測(cè)量公法線(xiàn)長(zhǎng)度偏差,