零件典型表面的公差配合-1.ppt

第7章 零件典型表面的公差配合與檢測,（時(shí)間：10次課，20學(xué)時(shí)）,第7章 零件典型表面的公差配合與檢測,本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)指導(dǎo) (1) 根據(jù)第1章緒論中某齒輪減速器示例，通過輸出軸與帶孔齒輪聯(lián)接、輸出軸與聯(lián)軸器的聯(lián)接，掌握鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接的配合精度、選擇及檢測。 (2) 根據(jù)減速器上、下箱體固定螺栓與螺母的結(jié)合，掌握螺紋的配合的精度、選擇與檢測。 (3) 根據(jù)減速器傳動(dòng)齒輪使用要求，熟悉齒輪的偏差項(xiàng)目，正確選擇標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的精度，掌握漸開線圓柱齒輪的檢測。 (4) 根據(jù)錐形軸端與輪轂的結(jié)合方式，掌握圓錐配合的精度、選擇與檢測。 案例導(dǎo)入 在機(jī)械傳動(dòng)裝置減速器等的幾何量精度設(shè)計(jì)中，有許多典型表面的結(jié)合，如圖1.1所示，有標(biāo)準(zhǔn)件鍵5、12、16與輸入軸和輸出軸上軸(鍵)槽或與帶孔齒輪11上輪轂槽的配合；有輸入軸(或稱齒輪軸)上齒輪與帶孔齒輪嚙合。鍵和齒輪以及螺紋、圓錐等為典型表面，它們的精度設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品的精度設(shè)計(jì)中所占的比重較大。國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對這些典型表面的公差與配合作了哪些規(guī)定？應(yīng)如何選擇公差與配合？如何正確地標(biāo)注？,第7章 零件典型表面的公差配合 與檢測,7.1 鍵與花鍵的公差配合與檢測 7.2 螺紋的公差配合與檢測 7.3 圓柱齒輪傳動(dòng)的精度與檢測 7.4 圓錐結(jié)合的公差配合與檢測 7.5 習(xí)題與練習(xí),7.1 鍵與花鍵的公差配合與檢測,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測 7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測 7.1.3 本節(jié)實(shí)訓(xùn),7.1 鍵與花鍵的公差配合與檢測,鍵聯(lián)接是機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛的結(jié)合方式，通常用于軸和軸上零件(如齒輪、皮帶輪、聯(lián)軸器等)之間的聯(lián)接，用來傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)。有時(shí)在軸上傳動(dòng)零件中起軸向的導(dǎo)向作用，如汽車、機(jī)床等變速箱中的滑移齒輪，可以沿著花鍵軸向移動(dòng)形成不同的變速機(jī)構(gòu)。 在第1章中，減速器內(nèi)帶孔齒輪與輸出軸(56mm)結(jié)合傳遞扭矩，聯(lián)軸器與輸出軸 (45mm)結(jié)合輸出扭矩，它們都是由鍵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)的。如何選擇鍵聯(lián)接的尺寸，確定相應(yīng)的配合公差？本節(jié)結(jié)合實(shí)例分別介紹平鍵和矩形花鍵結(jié)合的公差與配合。,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,1. 鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù) 鍵聯(lián)接又分為單鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接。單鍵按其結(jié)構(gòu)形式的不同分為平鍵(包括普通平鍵、導(dǎo)向平鍵、薄形平鍵)、半圓鍵、楔鍵(包括普通楔鍵、鉤頭楔鍵)和切向鍵四種。各種單鍵的結(jié)構(gòu)見表7.1。,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,普通平鍵聯(lián)接對中性好，裝拆方便，應(yīng)用最為方便。 導(dǎo)向平鍵用于軸與輪轂之間有相對軸向移動(dòng)的聯(lián)接。導(dǎo)向平鍵用螺釘固定在軸槽中，軸上零件沿軸作軸向移動(dòng)，鍵的中部設(shè)有起鍵螺紋孔，以便于鍵的拆裝。 薄形平鍵主要用于輪轂壁較薄，不能過于削弱軸和輪轂強(qiáng)度的場合。 半圓鍵具有定心性好，半圓鍵能在軸槽中擺動(dòng)、裝配方便等特點(diǎn)。但它的鍵槽較深，對軸的強(qiáng)度削弱較大，常用于輕載和錐形軸端的聯(lián)接。 普通平鍵聯(lián)接包括軸鍵槽、轂鍵槽和鍵三部分組成，其中t1、t2分別代表軸槽深和轂槽深，L和h分別代表鍵長和鍵高，d為軸和輪轂的公稱直徑。普通平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式如圖7.1所示，普通平鍵、鍵槽剖面尺寸及鍵槽各尺寸公差見表7.2。,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.1 普通平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,2. 平鍵聯(lián)接的公差與配合 平鍵聯(lián)接是在軸和轂孔中分別開具鍵槽，裝入平鍵后，鍵的頂面和轂鍵槽之間留有一定的間隙，平鍵的兩側(cè)面分別與軸、轂鍵槽側(cè)面相互接觸傳遞扭矩，鍵寬b是主要的配合尺寸，普通平鍵的尺寸與公差見表7.3。 由于平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，國家標(biāo)準(zhǔn)對鍵寬規(guī)定了一種公差帶，代號為h8，所以鍵與鍵槽的配合均采用基軸制，通過改變鍵槽的公差帶來實(shí)現(xiàn)不同的配合性質(zhì)要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10952003平鍵 鍵槽的剖面尺寸對軸槽寬規(guī)定了三種公差帶，代號分別為H9、N9、P9；對轂槽寬也規(guī)定了三種公差帶，代號為D10、JS9、P9。鍵寬和鍵槽寬的公差帶如圖7.2所示。分別構(gòu)成較松聯(lián)接、正常聯(lián)接和緊密聯(lián)接三組不同的配合，以滿足不同的使用要求。平鍵聯(lián)接的三組配合及其應(yīng)用見表7.4。,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.2 平鍵聯(lián)接鍵寬與槽寬的公差帶圖,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,【例7.1】 已知如圖1.1所示的齒輪減速器輸出軸與齒輪配合56H7/h6，采用普通平鍵聯(lián)接傳遞扭矩，齒輪寬度B=63mm，試選擇平鍵的規(guī)格，確定鍵槽的相應(yīng)尺寸及其極限偏差、形位公差和表面粗糙度，并作圖表示，將選擇結(jié)果標(biāo)注在圖樣上。(詳解見書226頁),7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,3. 鍵及鍵槽的檢測 在生產(chǎn)中，一般采用游標(biāo)卡尺、千分尺等通用計(jì)量器具對鍵進(jìn)行測量。 在單件、小批量生產(chǎn)中，鍵槽寬度和深度的檢測一般用通用量具檢驗(yàn)，而在大批量生產(chǎn)中，常用專用的量規(guī)檢驗(yàn)尺寸，鍵槽尺寸檢驗(yàn)量規(guī)如圖7.4所示。 在單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，鍵槽的對稱度項(xiàng)目一般采用通用量具進(jìn)行檢測；而在大批量生產(chǎn)時(shí)，多采用專用量規(guī)來檢驗(yàn)鍵槽的對稱度誤差。鍵槽對稱度誤差檢驗(yàn)量規(guī)如圖7.5所示。,7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,(a) 槽寬極限量規(guī) (b) 輪轂槽深極限量規(guī) (c) 軸槽深極限量規(guī) 圖7.4 鍵槽尺寸檢驗(yàn)極限量規(guī),7.1.1 鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.5 鍵槽的對稱度量規(guī),7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,1. 花鍵聯(lián)接概述 當(dāng)需要傳遞較大的扭矩，并要求較高的定心精度時(shí)，鍵聯(lián)接已不能滿足使用要求。此時(shí)，通常選用花鍵聯(lián)接。花鍵聯(lián)接可以是固定聯(lián)接，也可以是滑動(dòng)聯(lián)接?；ㄦI聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)是：由于是多齒傳遞荷載，傳載能力較高；孔和軸的定心精度高、導(dǎo)向性好；花鍵齒槽淺，應(yīng)力集中小，聯(lián)接強(qiáng)度高。 花鍵分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角花鍵三種。生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是矩形花鍵。 2. 矩形花鍵的幾何參數(shù)與定心方式 矩形花鍵聯(lián)接后主要保證內(nèi)、外花鍵具有較高的同軸度，并傳遞較大的扭矩。矩形花鍵有大徑D、小徑d和鍵寬B三個(gè)主要尺寸參數(shù)，如圖7.6所示。,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.6 矩形花鍵的幾何參數(shù),7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,3. 矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合 矩形花鍵的公差與配合可分為一般用和精密傳動(dòng)用的花鍵聯(lián)接，其公差配合的選擇見表7.6。 矩形花鍵聯(lián)接內(nèi)、外花鍵定心小徑的極限尺寸遵守包容要求。 內(nèi)、外花鍵的位置度誤差將會(huì)影響花鍵聯(lián)接的鍵側(cè)配合間隙，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了相應(yīng)的位置度公差，且遵守相關(guān)要求，矩形花鍵的位置度公差和標(biāo)注見表7.7。 國家標(biāo)準(zhǔn)還對矩形花鍵的對稱度和等分度提出了公差要求，鍵寬和鍵槽寬的對稱度公差和標(biāo)注見表7.8。 矩形花鍵各配合表面的表面粗糙度推薦值見表7.9。,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,4. 矩形花鍵的標(biāo)注 矩形花鍵聯(lián)接在圖樣上的標(biāo)注，應(yīng)按次序包含以下項(xiàng)目：鍵數(shù)N，小徑d，大徑D，鍵(槽)寬B，花鍵的公差帶代號以及標(biāo)準(zhǔn)代號。 【例7.2】 某花鍵聯(lián)接，鍵數(shù)N=6，定心小徑d=23H7/f7，大徑D=26H10/a11，鍵寬B=6H11/d10，試進(jìn)行標(biāo)記。 【解】 標(biāo)記如下。 花鍵規(guī)格：NdDB為623266。 花鍵副：623H7/f726H10/a116H11/d10，GB/T 11442001。 內(nèi)花鍵：623H726H106H11，GB/T 11442001。 外花鍵：623f726a116d10，GB/T 11442001。,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,5. 矩形花鍵的檢測 1) 綜合檢驗(yàn) 在大批量生產(chǎn)中，一般都采用專用量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)。用花鍵綜合通規(guī)同時(shí)檢驗(yàn)花鍵的小徑d、大徑D、鍵(槽)寬B的實(shí)際輪廓，使其控制在最大實(shí)體邊界內(nèi)，同時(shí)保證大徑對小徑的同軸度要求。內(nèi)、外花鍵檢驗(yàn)用綜合通規(guī)的結(jié)構(gòu)形式如圖7.7所示。 用單項(xiàng)檢驗(yàn)法檢驗(yàn)鍵槽的等分度、對稱度，以代替鍵槽的位置度公差項(xiàng)目的檢驗(yàn)，以保證配合要求和安裝要求。 用單項(xiàng)止規(guī)(或其他量具)分別檢驗(yàn)小徑、大徑、鍵槽寬的最小實(shí)體尺寸?；ㄦI單項(xiàng)檢測極限量規(guī)如圖7.8所示。 2) 單項(xiàng)檢測 在單件小批量生產(chǎn)中，可用通用量具分別測量花鍵的尺寸(d、D和B)誤差、大徑對小徑的同軸度誤差和鍵齒(槽)的位置度誤差，以保證各尺寸實(shí)際偏差和形位誤差在公差范圍內(nèi)。,7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.7 矩形花鍵綜合量規(guī),7.1.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差配合與檢測,圖7.8 花鍵的極限量規(guī),7.1.3 本節(jié)實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)1 以如圖1.1所示的減速器為例，說明下列問題。 (1) 說明減速器輸出軸端(45mm)選用哪種單鍵聯(lián)接？選擇鍵的規(guī)格尺寸，并確定相應(yīng)鍵槽的尺寸與公差；確定鍵16與輸出軸外伸出端的軸槽配合代號和與鍵有關(guān)尺寸及公差(包括：鍵寬尺寸及其公差、槽底到軸頸素線的距離尺寸d-及公差)；確定軸槽的形位公差項(xiàng)目、等級及公差值；確定軸槽各表面的表面粗糙度要求。最后將選擇結(jié)果標(biāo)注在圖2.2中。 (2) 若要合格地檢測軸槽，請問用何種方法來測量尺寸誤差和形位誤差？ (3) 如果輸出軸端選用楔鍵進(jìn)行聯(lián)接，能否滿足使用要求？容易產(chǎn)生什么問題？,7.1.3 本節(jié)實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)2 在某機(jī)床變速箱中，某一滑移齒輪擬選用矩形花鍵聯(lián)接，規(guī)格為632366，內(nèi)、外花鍵表面的硬度要求4045HRC，齒輪的精度等級為6GB/T 10095.122001，試確定： (1) 內(nèi)、外花鍵的尺寸極限偏差、形位公差和表面粗糙度。 (2) 用綜合通規(guī)和單項(xiàng)止規(guī)分別檢測內(nèi)、外花鍵是否合格？ (3) 分析花鍵聯(lián)接所采用的公差原則。,7.2 螺紋的公差配合與檢測,7.2.1 概述 7.2.2 普通螺紋的公差配合 7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差 7.2.4 普通螺紋的檢測 7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),7.2 螺紋的公差配合與檢測,在機(jī)電產(chǎn)品中，我們經(jīng)常見到通過螺紋聯(lián)接的方式，把許多零、部件組合在一起形成一個(gè)整體；將部件或整機(jī)通過螺栓固定在機(jī)座上；將構(gòu)件通過螺紋聯(lián)接形成橋梁、廠房等不同的珩架結(jié)構(gòu)；也可通過螺紋聯(lián)接的方式形成運(yùn)動(dòng)副傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。同一規(guī)格、不同廠家生產(chǎn)的大量的螺紋零件，使用過程中是怎樣實(shí)現(xiàn)零件互換性呢？ 本節(jié)通過對米制普通螺紋、傳動(dòng)絲杠與螺母的公差與配合的介紹，解釋說明螺紋零件實(shí)現(xiàn)互換性的條件。,7.2.1 概述,螺紋聯(lián)接在機(jī)電產(chǎn)品制造中應(yīng)用十分廣泛，根據(jù)結(jié)合性質(zhì)和使用要求的不同，通常分為以下三類。 1) 普通螺紋：普通螺紋又稱緊固螺紋，其基本牙型為三角形，主要用于零、部件的聯(lián)接與緊固。普通螺紋聯(lián)接的主要使用要求是可旋合性和聯(lián)接的可靠性。 2) 傳動(dòng)螺紋：傳動(dòng)螺紋的作用主要用來傳遞精確的位移和傳遞動(dòng)力，如機(jī)床傳動(dòng)中的絲杠和螺母，量具(如：外、內(nèi)徑千分尺)中的測微螺桿和螺母，千斤頂中的起重螺桿和螺母等。牙型主要采用梯形、鋸齒形、矩形等。使用要求主要是傳遞動(dòng)力的可靠性，合理的間隙保證良好的潤滑和傳遞位移的準(zhǔn)確性。 3) 緊密螺紋：緊密螺紋是指用于有密封要求的螺紋聯(lián)接，如液壓、氣動(dòng)、管道等聯(lián)接螺紋。要求螺紋具有良好的旋合性和密封性，使用過程中不得漏油、漏水、漏氣。,7.2.1 概述,1. 螺紋的基本牙型和幾何參數(shù) 米制普通螺紋基本牙型是指在螺紋軸向剖面內(nèi)，將正三角形(原始三角形)截去頂部和底部所形成的螺紋牙型?；狙佬腿鐖D7.9中的粗實(shí)線所示。 1) 牙型角()和牙型半角(/2)。在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)間的夾角，稱為牙型角；牙型角的一半為牙型半角。普通螺紋的牙型角=60，牙型半角/2=30。 2) 大徑(D或d)。是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑。D表示內(nèi)螺紋的大徑，d表示外螺紋的大徑。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋的公稱直徑。普通螺紋的螺距分為粗牙和細(xì)牙兩種， 直徑與螺距標(biāo)準(zhǔn)組合系列見表7.10。,7.2.1 概述,圖7.9 普通螺紋的基本牙型,7.2.1 概述,圖7.9 普通螺紋的基本牙型,7.2.1 概述,3) 小徑(D1或d1)。與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。 內(nèi)螺紋的小徑(D1)和外螺紋的大徑(d)又稱螺紋的頂徑，內(nèi)螺紋的大徑(D)和外螺紋的小徑(d1)又稱為底徑。 4) 中徑(D2或d2)。一個(gè)假想圓柱或圓錐的直徑，該圓柱或圓錐的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。該假想圓柱或圓錐稱為中徑圓柱或中徑圓錐。螺紋中徑的大小，直接影響螺紋牙型相對于螺紋軸線的徑向位置，直接影響螺紋的旋合性能，它是螺紋公差與配合中一個(gè)重要的幾何參數(shù)。 5) 單一中徑。是一個(gè)假想圓柱或圓錐的直徑，該圓柱或圓錐的母線通過牙型上的溝槽寬度等于1/2基本螺距的地方，如圖7.10所示。其中P為基本螺距，為螺距誤差。如果實(shí)際螺紋螺距沒有誤差，螺紋中徑與單一中徑一致。,7.2.1 概述,圖7.10 普通螺紋的中徑與單一中徑,7.2.1 概述,6) 作用中徑。在規(guī)定的旋合長度內(nèi)，恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想螺紋的中徑。這個(gè)假想螺紋具有理想的螺距、半角以及牙型高度，并在牙頂處和牙底處留有間隙，以保證包容時(shí)不與實(shí)際螺紋的大、小徑發(fā)生干涉。內(nèi)、外螺紋的作用中徑如圖7.11所示。 7) 螺距(P)。是指相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。普通螺紋的基本尺寸見表7.11。,7.2.1 概述,圖7.11 外螺紋的作用中徑,7.2.1 概述,7.2.1 概述,7.2.1 概述,8) 導(dǎo)程(L)。同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。對于單線(頭)螺紋，L=P；對于多線(頭)螺紋，導(dǎo)程等于螺距與線數(shù)n的乘積：L=nP。 9) 螺紋升角( )。在中徑圓柱或圓錐上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。 10) 旋合長度。兩個(gè)相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度。,7.2.1 概述,2. 螺紋幾何參數(shù)偏差對螺紋結(jié)合精度的影響 螺紋的幾何參數(shù)主要有大徑、小徑、中徑、螺距、牙型半角以及螺紋升角等，在加工制造過程中，這些參數(shù)不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，將會(huì)對螺紋互換性產(chǎn)生影響。 1) 螺距誤差對螺紋互換性的影響 對于緊固螺紋，螺距誤差主要影響螺紋的可旋合性和聯(lián)接的可靠性；對于傳動(dòng)螺紋，螺距誤差會(huì)影響螺紋的傳動(dòng)精度，并影響螺紋牙上載荷分布均勻性。 2) 牙型半角誤差及其中徑當(dāng)量值 牙型半角誤差是指實(shí)際牙型半角 與公稱牙型半角 之差，即 。牙型半角誤差產(chǎn)生的原因主要是實(shí)際牙型角的角度誤差或牙型角方向偏斜。,7.2.1 概述,如圖7.13所示，內(nèi)螺紋具有基本牙型，外螺紋的中徑和螺距與內(nèi)螺紋相同，外螺紋的左右牙型半角存在誤差 和 ，當(dāng)內(nèi)、外螺紋旋合時(shí)，牙型將產(chǎn)生干涉(見圖中陰影部分)。 對于普通螺紋，內(nèi)、外螺紋都會(huì)產(chǎn)生牙型半角誤差，中徑當(dāng)量值計(jì)算如下。 當(dāng) 時(shí)，如圖7.13(a)所示，將會(huì)在外螺紋的頂部 處發(fā)生干涉,7.2.1 概述,當(dāng) 時(shí)，如圖7.13(b)所示，將會(huì)在外螺紋的底部 處發(fā)生干涉 但實(shí)際情況是，同一牙型的左右半角并不一定對稱，左右半角誤差也并不一定相等，對互換性的影響也就不同。如圖7.13(c)所示，中徑當(dāng)量值 可根據(jù)具體情況按下式計(jì)算：,7.2.1 概述,圖7.13 牙型半角誤差對旋合性的影響,7.2.1 概述,(c) 圖7.13 牙型半角誤差對旋合性的影響,7.2.1 概述,3) 中徑誤差對螺紋互換性的影響 在螺紋的制造過程中，螺紋中徑也會(huì)出現(xiàn)誤差，此時(shí)如果外螺紋的中徑大于內(nèi)螺紋的中徑時(shí)，外螺紋就無法旋合擰入；而當(dāng)外螺紋的中徑過小，外螺紋擰入后內(nèi)、外螺紋的間隙過大，配合過松，影響聯(lián)接的緊密性和聯(lián)接強(qiáng)度。為了保證螺紋聯(lián)接的配合質(zhì)量和聯(lián)接強(qiáng)度，必須控制嚴(yán)格中徑誤差。 由牙型半角誤差折算成中徑當(dāng)量值 。內(nèi)、外螺紋中徑總公差 ( )應(yīng)滿足以下關(guān)系式,7.2.1 概述,4) 中徑合格性判斷原則 國家標(biāo)準(zhǔn)普通螺紋的公差與配合(GB/T 1972003)中，規(guī)定判斷螺紋中徑合格性的原則應(yīng)遵守泰勒原則，即實(shí)際螺紋的作用中徑(d 、D )不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑；實(shí)際螺紋任何部位的實(shí)際中徑(單一中徑)不允許超出最小實(shí)體牙型的中徑。 內(nèi)、外螺紋能正確旋合，合格螺紋的中徑應(yīng)滿足以下關(guān)系。 對于外螺紋： ， ； 對于內(nèi)螺紋： ， 。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,1. 普通螺紋的公差等級 普通螺紋國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1972003)中，列出了普通螺紋的公差等級，分別規(guī)定了內(nèi)、外螺紋的中徑和頂徑公差，普通螺紋的公差等級見表7.12。其中6級是基本級，3級公差值最小，精度最高；9級精度最低。 2. 普通螺紋的公差帶 1) 普通螺紋的標(biāo)準(zhǔn)公差 在不同的公差等級中，各直徑的公差值按表7.13的公式進(jìn)行計(jì)算。公式中k為公差等級系數(shù)，按表7.14選取。 內(nèi)螺紋頂徑(小徑)公差Td1和外螺紋頂徑(大徑)公差Td見表7.15。 內(nèi)螺紋中徑公差Td2和外螺紋中徑公差Td2見表7.16。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,2) 普通螺紋的基本偏差 螺紋公差帶是以基本牙型為零線布置的，其位置如圖7.14所示。螺紋的基本牙型是計(jì)算螺紋偏差的基準(zhǔn)。 國家標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)螺紋規(guī)定了兩種基本偏差G、H，其基本偏差為EI0，如圖7.14(a)、圖7.14(b)所示。 國家標(biāo)準(zhǔn)對外螺紋規(guī)定了四種基本偏差e、f、g、h，其基本偏差為es0，如圖7.14(c)、圖7.14(d)所示。 根據(jù)普通螺紋的公差等級和基本偏差，可以組成許多不同的公差帶，普通螺紋的公差帶代號由公差等級數(shù)字和基本偏差字母組成，如6g、6H、5G等。與光滑圓柱尺寸公差帶代號有所不同，螺紋公差帶代號：其公差等級數(shù)字在前，基本偏差字母在后。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,圖7.14 內(nèi)、外螺紋的基本偏差,7.2.2 普通螺紋的公差配合,3. 旋合長度 螺紋長度的大小，直接關(guān)系到螺紋的加工和裝配。短螺紋容易加工和裝配，長螺紋的加工和裝配難度大。旋合長度將會(huì)影響螺紋聯(lián)接件的配合精度和互換性，必須選擇合理的旋合長度。通常旋合長度按下列公式計(jì)算。 Ln(2.246.7)Pd 0.2 國家標(biāo)準(zhǔn)對螺紋聯(lián)接規(guī)定了三組旋合長度，分別為短旋合長度組(S)、中等旋合長度組(N)和長旋合長度組(L)，各組的長度范圍見表7.17。 4. 螺紋的推薦公差帶 螺紋精度的高低，直接影響到螺紋加工的難易程度。為了減少螺紋加工刀具和檢測量具的規(guī)格和種類，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦了常用的公差帶，見表7.18。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,5. 普通螺紋的極限偏差 根據(jù)GB/T 1972003普通螺紋 公差的基本偏差和公差，GB/T 25162003普通螺紋 極限偏差規(guī)定了普通螺紋(一般用途米制螺紋)中徑和頂徑的極限偏差。 螺紋中徑和頂徑的極限偏差見表7.19。表中還給出了機(jī)械設(shè)計(jì)中用于計(jì)算應(yīng)力的外螺紋小徑偏差。 6. 普通螺紋的標(biāo)記 螺紋的完整標(biāo)記由螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號及其他有必要說明的個(gè)別信息等組成。 1) 螺紋特征代號用字母“M”表示。 2) 尺寸代號。單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑螺距”，單位為mm。對于粗牙螺紋，螺距項(xiàng)省略不標(biāo)。如：M81。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,7.2.2 普通螺紋的公差配合,3) 公差帶代號。公差帶代號包括中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號。中徑公差帶代號在前，頂徑公差帶代號在后，各直徑的公差帶代號見表7.18。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，下列中等精度螺紋不標(biāo)注公差帶代號(省略)。 內(nèi)螺紋：5H，公稱直徑1.4mm；6H，公稱直徑1.6mm； 外螺紋：6h，公稱直徑1.4mm；6g，公稱直徑1.6mm。 (4) 有必要說明的其他信息，包括螺紋的旋合長度和旋向。 對短旋合長度組和長旋合長度組的螺紋，應(yīng)在公差帶代號后分別標(biāo)注“S”和“L”代號，旋合長度代號與公差帶代號之間用“”分開。中等旋合長度組螺紋不標(biāo)注(省略)旋合長度代號“N”。,7.2.2 普通螺紋的公差配合,普通螺紋標(biāo)記示例： 外螺紋：,7.2.2 普通螺紋的公差配合,內(nèi)螺紋：,7.2.2 普通螺紋的公差配合,內(nèi)、外螺紋裝配標(biāo)記示例：,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,在機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、分度機(jī)構(gòu)、螺旋起重機(jī)、千斤頂?shù)葯C(jī)構(gòu)中，經(jīng)常采用一種螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其螺紋的牙型多采用梯形傳動(dòng)螺紋，也稱為梯形絲杠、螺母傳動(dòng)副。 根據(jù)機(jī)床絲杠、螺母的用途和使用要求，梯形絲杠不僅用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，還傳遞較精確的軸向位移，對絲杠、螺母的精度要求較高。機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB 28861992機(jī)床梯形螺紋絲杠、螺母技術(shù)條件，將機(jī)床梯形絲杠和螺母的精度分為七個(gè)精度等級，即3、4、5、6、7、8和9級，其中3級精度最高，其次依次降低，其應(yīng)用范圍見表7.20。,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,1. 機(jī)床絲杠的公差要求 1) 螺旋線軸向誤差及公差 梯形絲杠螺旋線誤差是指在中徑線上，螺旋線軸向?qū)嶋H測量值與理論值的差值；允許螺旋線誤差的變動(dòng)量稱為螺旋線公差。具體包括： 絲杠一轉(zhuǎn)內(nèi)的螺旋線軸向公差。 絲杠在指定長度上(25mm、100mm和300mm)的螺旋線軸向公差。 螺紋在有效長度內(nèi)的螺旋線軸向公差。 螺旋線軸向誤差的大小，全面反映出絲杠位移精度的高低。但由于測量螺旋線軸向誤差的動(dòng)態(tài)檢測設(shè)備尚未普及，故標(biāo)準(zhǔn)只對36級絲杠規(guī)定了螺旋線軸向公差，見表7.21。,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,2) 螺距誤差與公差 螺距誤差是指絲杠螺距的實(shí)際尺寸與公稱尺寸的差值；允許螺距誤差的變動(dòng)量稱為螺距公差。 螺距累積誤差是指在規(guī)定的螺紋長度內(nèi)，螺紋牙型任意兩同側(cè)表面間實(shí)際軸向尺寸與公稱尺寸的差值；允許螺距累積誤差的變動(dòng)量稱為螺距累積公差。 對于7、8、9級絲杠，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了螺距公差和任意螺紋長度(60mm、300mm)內(nèi)及螺紋有效長度內(nèi)的螺距累積公差，見表7.22。 3) 牙型半角的極限偏差 對3、4、5、6、7、8級精度的絲杠，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了牙型半角極限偏差。對9級精度的絲杠，標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定，其牙型半角誤差由中徑公差綜合控制，見表7.23。,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,4) 大徑、中徑和小徑極限偏差 由于絲杠、螺母配合性質(zhì)較其他螺紋相對較松，對直徑尺寸公差的變化不太敏感，直徑尺寸的誤差主要影響配合的松緊程度，對傳動(dòng)精度影響不大。為了使絲杠與螺母結(jié)合在大徑、中徑和小徑處都具有間隙，使其能夠儲(chǔ)存潤滑油并能靈活旋轉(zhuǎn)，國家標(biāo)準(zhǔn)對絲杠規(guī)定了較大的公差。其絲杠螺紋的大徑、中徑、小徑極限偏差見表7.24。 5) 絲杠有效長度上中徑一致性公差 中徑尺寸的變動(dòng)將會(huì)影響絲杠與螺母配合間隙的均勻性和絲杠螺紋兩牙側(cè)螺旋面的一致性，故標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了相應(yīng)的公差。對中徑尺寸一致性變動(dòng)量規(guī)定在同一軸向截面內(nèi)測量，絲杠螺紋有效長度上中徑尺寸一致性公差見表7.25。,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,6) 絲杠大徑對螺紋軸線的徑向圓跳動(dòng)公差 為了控制絲杠與螺母的配合偏心，提高位移精度，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絲杠大徑對螺紋軸線的徑向圓跳動(dòng)公差，見表7.26。 2. 螺母的公差要求 1) 中徑極限偏差 由于螺母的螺距和牙型半角很難測量，標(biāo)準(zhǔn)中未單獨(dú)規(guī)定公差，而是通過中徑公差來綜合控制。只規(guī)定中徑公差作為螺母的綜合公差，用于非配作制造的螺母的公差設(shè)計(jì)。中徑的下偏差為零，上偏差取正值。非配作螺母螺紋中徑的極限偏差見表7.27。 2) 大徑和小徑極限偏差 由于絲杠和螺母結(jié)合在大徑和小徑處均具有較大的間隙，其尺寸精度沒有嚴(yán)格的要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了較大的公差值。螺母大徑和小徑的極限偏差見表7.28。,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,7.2.3 機(jī)床絲杠和螺母的公差,3. 機(jī)床絲杠、螺母的標(biāo)注 機(jī)床絲杠、螺母的產(chǎn)品代號用T表示，螺紋的尺寸規(guī)格用“公稱直徑螺距”表示，單位mm；旋向代號：左旋標(biāo)注代號用LH，右旋省略；精度等級用數(shù)值表示；精度等級與之前幾種代號用“”隔開。,7.2.4 普通螺紋的檢測,1. 綜合檢驗(yàn) 對于大批量生產(chǎn)、用于緊固聯(lián)接的普通螺紋，只要求保證可旋合性和一定的聯(lián)接強(qiáng)度，其螺距誤差及牙型半角誤差按照包容要求，可由中徑公差綜合控制。在對螺紋進(jìn)行綜合檢驗(yàn)時(shí)，使用螺紋綜合極限量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)。用螺紋量規(guī)的通規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)、外螺紋的作用中徑及底徑的合格性，用螺紋量規(guī)的止規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)、外螺紋單一中徑的合格性。 螺紋量規(guī)分為塞規(guī)和環(huán)規(guī)，分別用來檢驗(yàn)內(nèi)、外螺紋。 如圖7.16所示為用環(huán)規(guī)檢驗(yàn)外螺紋的圖例，用卡規(guī)先檢驗(yàn)外螺紋大徑的合格性，再用螺紋環(huán)規(guī)的通規(guī)檢驗(yàn)，如能與被檢測螺紋順利旋合，則表明該外螺紋的作用中徑合格。 如圖7.17所示為用塞規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋的圖例。,7.2.4 普通螺紋的檢測,圖7.16 用螺紋環(huán)規(guī)和光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)外螺紋,7.2.4 普通螺紋的檢測,圖7.17 用螺紋塞規(guī)和光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋,7.2.4 普通螺紋的檢測,2. 單項(xiàng)測量 對于具有其他精度要求和功能要求的精密螺紋，其中徑、螺距和牙型半角等參數(shù)規(guī)定了不同的公差要求，常進(jìn)行單項(xiàng)測量。 1) 用量針測量。生產(chǎn)中常采用“三針法”測量外螺紋的中徑，具有方法簡單、測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。如圖7.18所示為三針法測量原理。 2) 用萬能工具顯微鏡測量螺紋各參數(shù)單項(xiàng)測量，還可用萬能工具顯微鏡測量螺紋的各種參數(shù)。,7.2.4 普通螺紋的檢測,圖7.18 用三針法測量外螺紋的單一中徑,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)1 影像法測量螺紋的主要參數(shù) 實(shí)訓(xùn)目的 (1) 了解工具顯微鏡的測量原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 (2) 熟悉用工具顯微鏡測量外螺紋主要參數(shù)的方法。 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 用工具顯微鏡測量外螺紋中徑、牙型半角、螺距等主要參數(shù)。 計(jì)量器具及測量原理 工具顯微鏡常用于測量螺紋量規(guī)、螺紋刀具、齒輪滾刀和輪廓樣板等，它屬于影像法測量。 大型工具顯微鏡的外形如圖7.19所示，它主要由目鏡1、圓工作臺(tái)6、底座8、支座13、立柱14、立臂15和千分尺7、11等部分組成。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪12，可使立柱繞支座左右擺動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪9，可使工作臺(tái)繞軸心線旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)千分尺旋鈕11、7，可使工作臺(tái)縱向、橫向移動(dòng)。,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),圖7.19 大型工具顯微鏡外形圖 1目鏡；2米字線旋轉(zhuǎn)手輪；3角度讀數(shù)目鏡光源；4顯微鏡筒；5頂尖座；6圓工作臺(tái) 7橫向千分尺；8底座；9圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪；10頂尖；11縱向千分尺；12立柱傾斜手輪 13支座；14立柱；15支臂；16鎖緊螺釘；17升降手輪；18角度示值目鏡,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),測試儀器調(diào)整 (1) 擦凈儀器及被測螺紋，將工件小心地安裝在兩頂尖之間，擰緊頂尖的緊固螺釘，以免工件松動(dòng)落下?lián)p壞玻璃工作臺(tái)。同時(shí)，調(diào)整工作臺(tái)圓周刻度對準(zhǔn)零位。 (2) 接通電源。 (3) 用儀器專用附件調(diào)焦筒調(diào)節(jié)主光源1(如圖7.20所示)，旋轉(zhuǎn)主光源外罩上的三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，直到燈絲位于光軸中央清晰成像，光源調(diào)整結(jié)束。 (4) 根據(jù)被測螺紋的尺寸，參照儀器使用說明，選擇合適的光闌直徑，并調(diào)整好光闌的大小。 (5) 根據(jù)被測螺紋的螺旋升角，旋轉(zhuǎn)顯微鏡手輪12(如圖7.19所示)，調(diào)整立柱的傾斜度。 (6) 調(diào)整目鏡14、15上的調(diào)節(jié)環(huán)(如圖7.20所示)，使米字刻線和度值、分值刻線清晰。松開螺釘16(如圖7.19所示)，旋轉(zhuǎn)手柄17，調(diào)整儀器的焦距，使被測輪廓影像清晰，并擰緊緊固螺釘16。,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),圖7.20 工具顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng) 1主光源；2聚光鏡；3濾色片；4光闌；6反射鏡；7透鏡；8玻璃工作臺(tái)； 9工件；10物鏡組；11反射棱鏡；12反射鏡；13米字線分劃板；14角度示值目鏡；15目鏡,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)過程 (1) 螺紋中徑測量。螺紋中徑是指在螺紋軸向截面上，母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等并和螺紋軸線同軸的假想圓柱面的直徑。 (2) 牙型半角測量。螺紋牙型半角是指在螺紋牙型上，牙側(cè)與螺紋軸線的垂線間的夾角。 (3) 螺距測量。螺距(P)是指相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)2 外螺紋中徑的測量 實(shí)訓(xùn)目的 熟悉外螺紋中徑的測量原理和測量方法 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (1) 用螺紋千分尺測量外螺紋中徑。 (2) 用三針法測量外螺紋中徑。 計(jì)量器具及測量原理 (1) 用螺紋千分尺測量外螺紋中徑。螺紋千分尺的外形如圖7.25所示。其構(gòu)造與外徑千分尺基本相同，只是在測頭的兩端分別裝有特殊的測量砧頭1和2，可用來直接測量外螺紋的中徑。,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),圖7.25 螺紋千分尺和中徑測量示意圖 1、2砧頭；3樣板,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),(2) 用三針法測量外螺紋中徑。用三針法測量外螺紋中徑的原理如圖7.18所示。 測量M值的計(jì)量器具種類很多，可根據(jù)被測工件的精度要求來選取。本實(shí)訓(xùn)采用杠桿千分尺測量，如圖7.27所示。 實(shí)訓(xùn)步驟 (1) 用螺紋千分尺測量外螺紋中徑： 根據(jù)被測螺紋的螺距選取一對測量頭。 擦凈儀器和被測螺紋，校正螺紋千分尺零位。 將被測螺紋放入兩測量頭之間，找準(zhǔn)中徑部位。 分別在同一截面上相互垂直的兩個(gè)方向測量螺紋中徑，然后取其平均值作為螺紋的實(shí)際中徑，并依次判斷被測螺紋中徑的適用性。,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),圖7.27 杠桿千分尺 1固定量砧；2活動(dòng)量；3刻度套筒；4微分筒；5活動(dòng)量砧鎖緊環(huán)；6指示表,7.2.5 本節(jié)實(shí)訓(xùn),(2) 用三針測量外螺紋的中徑 根據(jù)被測螺紋的螺距，計(jì)算并選取最佳的量針直徑d0。 在尺座上安裝好杠桿千分尺和三針。 擦拭干凈儀器和被測螺紋，校正杠桿千分尺零位。 將三針放入螺紋牙槽中，旋轉(zhuǎn)杠桿千分尺的微分筒，使測量頭兩端與三針接觸，讀出尺寸M的數(shù)值。 分別在同一截面上相互垂直的兩個(gè)方向測量螺紋中徑，然后取其平均值作為螺紋的實(shí)際中徑，并依次判斷被測螺紋中徑的適用性。,7.3 圓柱齒輪傳動(dòng)的精度與檢測,7.3.1 概述 7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測 7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 7.3.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計(jì) 7.3.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) 7.3.7 本節(jié)實(shí)訓(xùn),7.3 圓柱齒輪傳動(dòng)的精度與檢測,齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，它在機(jī)床、汽車、儀器儀表等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，其主要功能是傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和精密分度等。齒輪傳動(dòng)的精度將會(huì)直接影響機(jī)器的傳動(dòng)質(zhì)量、效率和使用壽命。結(jié)合如圖1.1所示的減速器齒輪的使用要求，本節(jié)將著重介紹國家頒布的最新的漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)、齒輪的精度設(shè)計(jì)和檢測方法。,7.3.1 概述,1. 齒輪傳動(dòng)的使用要求 隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，要求機(jī)械產(chǎn)品具有自身重量輕、傳遞功率大、轉(zhuǎn)動(dòng)速度快、工作精度高等特點(diǎn)，因而對齒輪傳動(dòng)提出了更高的要求。在不同的機(jī)械中，齒輪傳動(dòng)的精度要求有所不同，主要包括以下幾個(gè)方面。 (1) 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。 (2) 傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 (3) 荷載分布的均勻性。 (4) 齒側(cè)間隙。,7.3.1 概述,2. 齒輪偏差的來源 齒輪的切削加工方法很多，按齒廓形成的原理可分為兩大類：成形法和展成法。 用成形法加工齒輪時(shí)，刀具的齒形與被加工齒輪的齒槽形狀相同。常用盤狀模數(shù)銑刀和指狀模數(shù)銑刀在銑床上借助分度裝置銑削齒輪。 用展成法加工齒輪時(shí)，齒輪表面通過專用齒輪加工機(jī)床的展成運(yùn)動(dòng)形成漸開線齒面。常用的加工方法有滾齒、插齒、磨齒、剃齒、珩齒、研齒等。 由于齒輪加工系統(tǒng)中的機(jī)床、刀具、齒坯的制造、安裝等存在著產(chǎn)生多種誤差的因素，致使加工后的齒輪存在各種形式的偏差。下面以在滾齒機(jī)上加工齒輪為例(如圖7.28所示)，分析齒輪偏差產(chǎn)生的主要原因。,7.3.1 概述,圖7.28 滾齒加工示意圖 1分度蝸桿；2分度蝸輪；3心軸；4工件(齒坯)；5滾刀,7.3.1 概述,1) 幾何偏心 幾何偏心產(chǎn)生的原因是由于加工時(shí)齒坯的基準(zhǔn)孔軸線與滾齒機(jī)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重合而引起的安裝偏心。 2) 運(yùn)動(dòng)偏心 運(yùn)動(dòng)偏心是由于齒輪加工機(jī)床分度蝸輪本身的制造誤差以及安裝過程中分度蝸輪軸線與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線不重合引起的。 3) 機(jī)床傳動(dòng)鏈周期誤差 加工直齒輪時(shí)，傳動(dòng)鏈中分度機(jī)構(gòu)各元件的誤差，尤其是分度蝸桿由于安裝偏心引起的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，將會(huì)造成蝸輪(齒坯)在一周范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)多次的變化，引起加工齒輪的齒距偏差和齒形偏差。 4) 滾刀的制造和安裝誤差 滾刀本身在制造過程中所產(chǎn)生的齒距、齒形等誤差，都會(huì)在作為刀具加工齒輪的過程中被復(fù)映到被加工齒輪的每一個(gè)齒上，使被加工齒輪產(chǎn)生齒距偏差和齒廓形狀偏差。,7.3.1 概述,3. 齒輪加工偏差的分類 由于齒輪加工過程中造成工藝誤差的因素很多，齒輪加工后的偏差形式也很多。為了區(qū)別和分析齒輪各種偏差的性質(zhì)、規(guī)律以及對傳動(dòng)質(zhì)量的影響，將齒輪的加工偏差分類如下。 1) 按偏差出現(xiàn)的頻率分為長周期(低頻)偏差和短周期(高頻)偏差，如圖7.29所示。 2) 按偏差產(chǎn)生的方向分為徑向偏差、切向偏差和軸向偏差。,7.3.1 概述,(a) 圖7.29 齒輪的周期性偏差,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,1. 輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值(GB/T 10095.12001) GB/T 10095.12001適用于基本齒廓符合GB 13562001漸開線圓柱齒輪基本齒廓規(guī)定，法向模數(shù)mn0.570mm，分度圓直徑d0.510000mm，齒寬b41000mm的單個(gè)漸開線圓柱齒輪。 1) 切向綜合總偏差(Fi) 切向綜合總偏差是指被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢驗(yàn)時(shí)，被測齒輪一轉(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7.30所示。 2) 一齒切向綜合偏差(fi) 一齒切向綜合偏差是指被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢驗(yàn)時(shí)，被測齒輪一齒距角內(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7.30所示。,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,圖7.30 切向綜合偏差,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,3) 單個(gè)齒距偏差(fPt) 單個(gè)齒距偏差是指在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差，如圖7.31所示。 4) 齒距累積偏差(FPk) 齒距累積偏差是指在端平面上，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)際弧長與理論弧長的代數(shù)差(如圖7.32所示)。 (5) 齒距累積總偏差(FP) 齒距累積總偏差是指齒輪同側(cè)齒面任意弧段(k=1z)內(nèi)的最大齒距累積偏差。它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值。齒距累積總偏差FP反映了齒輪一轉(zhuǎn)中傳動(dòng)比的變化，故可作為評定齒輪運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的偏差項(xiàng)目。,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,圖7.31 單個(gè)齒距偏差,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,圖7.32 齒距累積偏差,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,6) 齒廓偏差 齒廓偏差是指實(shí)際齒廓與設(shè)計(jì)齒廓的偏離量，該偏離量在端平面內(nèi)且垂直于漸開線齒廓的方向計(jì)值。 齒廓總偏差( ) 齒廓總偏差是指在計(jì)值范圍( )內(nèi)，包容實(shí)際齒廓跡線的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離，如圖7.33(a)所示。 齒廓形狀偏差( ) 齒廓形狀偏差是指在計(jì)值范圍( )內(nèi)，包容實(shí)際齒廓跡線的兩條與平均齒廓跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)，如圖7.33(b)所示。 齒廓傾斜偏差( ) 在計(jì)值范圍的兩端，與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè)計(jì)齒廓跡線間的距離，如圖7.33(c)所示。,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,7) 螺旋線偏差 螺旋線偏差是指在端面基圓切線方向上測得的，實(shí)際螺旋線與設(shè)計(jì)螺旋線的偏離量。 螺旋線總偏差( ) 螺旋線總偏差是指在計(jì)值范圍( )內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線的兩條設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離，如圖7.34(a)所示。 螺旋線形狀偏差( ) 螺旋線形狀偏差是指在計(jì)值范圍( )內(nèi)，包容實(shí)際螺旋線跡線的兩條與平均螺旋線跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)，如圖7.34(b)所示。 螺旋線傾斜偏差( ) 螺旋線傾斜偏差是指在計(jì)值范圍( )的兩端與平均螺旋線跡線相交的設(shè)計(jì)螺旋線跡線間的距離，如圖7.34(c)所示。,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,7.3.2 單個(gè)齒輪的評定指標(biāo)及檢測,2. 徑向綜合偏差與徑向跳動(dòng)(GB/T 10095.22001) GB/T 10095.22001適用于基本齒廓符合GB 13562001漸開線圓柱齒輪基本齒廓規(guī)定，法向模數(shù)mn0.210mm，分度圓直徑d0.51000mm的單個(gè)漸開線圓柱齒輪。 1) 徑向綜合總偏差( ) 2) 一齒徑向綜合偏差( ) 3) 齒輪徑向跳動(dòng)( ),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),1. 齒輪的精度等級 GB/T 10095.12001對輪齒同側(cè)齒面偏差要素偏差(如齒距、齒廓、螺旋線等)和切向綜合偏差的公差，規(guī)定了13個(gè)精度等級，用數(shù)字012由高到低的順序排列，其中0級精度最高，12級精度最低。 GB/T 10095.22001對徑向綜合偏差的公差和規(guī)定了9個(gè)精度等級，其中4級精度最高，12級精度最低。在附錄B中給出了徑向跳動(dòng)的公差值，其中，0級為最高精度等級，12級為最低精度等級。 2. 齒輪的公差 輪齒同側(cè)齒面偏差的公差或極限偏差表中的數(shù)值，是用“齒輪精度結(jié)構(gòu)”中對5級精度規(guī)定的公式乘以級間公比計(jì)算出來的。 5級為齒輪偏差的基本精度等級，它是計(jì)算其他等級偏差允許值的基礎(chǔ)。5級精度的齒輪偏差允許值的計(jì)算式見表7.29。 輪齒同側(cè)齒面偏差的公差或極限偏差見表7.307.33，徑向綜合偏差和徑向跳動(dòng)公差見表7.347.35。 單個(gè)齒距極限偏差和齒距累積公差值見表7.30,7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),3. 齒坯的精度 齒坯是指輪齒在加工前供制造齒輪的工件，齒坯的尺寸偏差和形位誤差直接影響齒輪的加工精度和檢驗(yàn)，也影響齒輪副的接觸條件和運(yùn)行狀況。 齒坯的尺寸公差按表7.36確定。 齒輪的加工、檢驗(yàn)和裝配，應(yīng)盡量采取基準(zhǔn)一致的原則。通常將基準(zhǔn)軸線與工作軸線重合，即將安裝面作為基準(zhǔn)面。一般采用齒坯內(nèi)孔和端面作為基準(zhǔn)，因此，基準(zhǔn)軸線的確定有以下三種基本方法。 (1) 由兩個(gè)“短的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個(gè)圓的圓心來確定基準(zhǔn)軸線，如圖7.37所示。 (2) 由一個(gè)“長的”圓柱或圓錐形的面來同時(shí)確定軸線的位置和方向，孔的軸線可以用與之正確裝配的工作心軸的軸線來表示，如圖7.38所示。 (3) 用一個(gè)“短的”圓柱形基準(zhǔn)面上的一個(gè)圓的圓心來確定軸線的位置，軸線方向垂直于一個(gè)基準(zhǔn)面，如圖7.39所示。 上述基準(zhǔn)面的精度對齒輪的加工質(zhì)量有很大影響，因此，應(yīng)控制其形狀和位置公差。所有基準(zhǔn)面的形狀公差應(yīng)不大于表7.37中的規(guī)定值。 確定軸線的安裝基準(zhǔn)面的徑向跳動(dòng)公差見表7.38。 齒輪各表面的表面粗糙度Ra推薦值見表7.39。,7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),7.3.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),4. 齒輪精度的標(biāo)注 1) 齒輪精度等級的標(biāo)注方法示例 【例7.3】 7 GB/T 10095.12001 表示齒輪各項(xiàng)偏差項(xiàng)目均應(yīng)符合GB/T 10095.12001的要求，精度均為7級。 【例7.4】 7FP 6(F、F)GB/T 10095.12001 表示齒輪偏差均按GB/T 10095.12001的要求，但是FP精度為7級，F(xiàn)與F精度均為6級。,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,1. 齒輪副的精度 7.3.3節(jié)介紹了單個(gè)齒輪的偏差項(xiàng)目，齒輪副的安裝偏差也會(huì)影響齒輪的使用性能，因此須對齒輪副的偏差加以控制。 1) 齒輪副的中心距極限偏差fa 中心距偏差fa是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實(shí)際中心距與公稱中心距之差，如圖7.40所示。齒輪副中心距的尺寸偏差大小不但會(huì)影響齒輪側(cè)隙，而且對齒輪的重合度產(chǎn)生影響，因此必須加以控制。 2) 軸線平行度偏差 和 由于軸線平行度與其向量的方向有關(guān)，所以規(guī)定了軸線平面內(nèi)的平行度偏差 和垂直平面上的平行度偏差 。如果一對嚙合的圓柱齒輪的兩條軸線不平行，形成了空間的異面(交叉)直線，則將影響齒輪的接觸精度，因此必須加以控制，如圖7.40所示。 表7.40給出了中心距極限偏差，供參考。,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,3) 接觸斑點(diǎn) 接觸斑點(diǎn)是指裝配好的齒輪副，在輕微制動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸擦亮痕跡，接觸斑點(diǎn)分布如圖7.41所示。 接觸斑點(diǎn)在齒面展開圖上用百分比計(jì)算。 沿齒高方向：接觸痕跡高度hc與有效齒面高度h之比的百分?jǐn)?shù)，即hc/h100%。 沿齒長方向：接觸痕跡寬度bc與工作長度b之比的百分?jǐn)?shù)，即bc/b100%。 國家標(biāo)準(zhǔn)給出了裝配后齒輪副接觸斑點(diǎn)的最低要求，見表7.41。,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,2. 齒輪副的側(cè)隙 在一對裝配好的齒輪副中，側(cè)隙j是相嚙齒輪齒間的間隙，它是在節(jié)圓上齒槽寬度超過相嚙齒輪齒厚的量。 齒輪副的側(cè)隙是在齒輪裝配后自然形成的，側(cè)隙的大小主要取決于齒厚和中心距。在最小的中心距條件下，通過改變齒厚偏差來獲得大小不同的齒側(cè)間隙。 1) 齒側(cè)間隙的分類 齒側(cè)間隙分為圓周側(cè)隙 jwt 和法向側(cè)隙jbn。 圓周側(cè)隙jwt是指安裝好的齒輪副，當(dāng)其中一個(gè)齒輪固定時(shí)，另一個(gè)齒輪在圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)量，以節(jié)圓弧長計(jì)值。 (2) 最小側(cè)隙jbmin的確定 jbmin是當(dāng)一個(gè)齒輪的齒以最大允許實(shí)效齒厚(實(shí)效齒厚是指測量所得的齒厚加上輪齒各要素偏差及安裝所產(chǎn)生的綜合影響在齒厚方向的量)與一個(gè)也具有最大允許實(shí)效齒厚的相匹配的齒在最小的允許中心距嚙合時(shí)，在靜態(tài)下存在的最小允許側(cè)隙。,7.3.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙,在