互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)

1、互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 第九章第九章 圓柱齒輪傳動的互換性圓柱齒輪傳動的互換性 u齒輪是傳動零件，在機器中它的作用是把一根軸齒輪是傳動零件，在機器中它的作用是把一根軸 上的旋轉(zhuǎn)運動傳到另一軸上，以傳遞動力、改變上的旋轉(zhuǎn)運動傳到另一軸上，以傳遞動力、改變 轉(zhuǎn)速或運動方向。轉(zhuǎn)速或運動方向。 u圓柱齒輪：用于平行軸之間的傳動。圓柱齒輪：用于平行軸之間的傳動。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 第九章第九章 圓柱齒輪傳動的互換性圓柱齒輪傳動的互換性 9.1 評定齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo)評定齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo) 9.2 齒輪誤差的綜合測量及其評定指標(biāo)齒輪誤差的綜合測量及其評定指標(biāo) 9.3 齒輪副誤差的評定指標(biāo)

2、齒輪副誤差的評定指標(biāo) 9.4 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷等的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷等的影響 9.5 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 在左圖中，當(dāng)直線在左圖中，當(dāng)直線xx沿半徑為沿半徑為rb的圓的圓 作純滾動時，該直線上任一點作純滾動時，該直線上任一點K的軌跡稱為該圓的軌跡稱為該圓 的漸開線。的漸開線。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) u齒輪各部分的名稱和符號齒輪各部分的名稱和符號 圖示為直齒外齒輪的一部分。齒輪上每個凸起的部分稱為齒，圖示為直齒外齒輪的一部分。齒輪上每個凸起的部分稱為齒， 相鄰兩齒之間的空間稱為齒槽。齒輪各部分的名稱及符號規(guī)定相鄰兩齒之間的

3、空間稱為齒槽。齒輪各部分的名稱及符號規(guī)定 如下：如下： 齒頂圓：過齒輪各齒頂所作的圓。齒頂圓：過齒輪各齒頂所作的圓。 齒根圓：過齒輪各齒槽底部的圓。齒根圓：過齒輪各齒槽底部的圓。 分度圓：齒頂圓和齒根圓之間分度圓：齒頂圓和齒根圓之間 的圓，是計算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。的圓，是計算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。 基圓：形成漸開線的圓。基圓：形成漸開線的圓。 齒距齒距= s+e 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1 評定齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo)評定齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo) u齒輪誤差的測量方法：單項測量和綜合測量齒輪誤差的測量方法：單項測量和綜合測量 u單項測量應(yīng)用于：中、小批量生產(chǎn)單項測量應(yīng)用于：中、小批量

4、生產(chǎn) u評定漸開線圓柱齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo)有：評定漸開線圓柱齒輪傳動質(zhì)量的單項測量指標(biāo)有： 齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差、徑向圓跳動齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差、徑向圓跳動 和齒厚偏差。和齒厚偏差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.1 齒距偏差齒距偏差 1.單個齒距偏差（單個齒距偏差（fpt） u定義：指在端平面上，在接近齒高中部的一個與定義：指在端平面上，在接近齒高中部的一個與 齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代齒輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代 數(shù)差。數(shù)差。 u特點：特點：fpt應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.1

5、齒距偏差齒距偏差 2.齒距累積偏差（齒距累積偏差（Fpk） u定義：指任意定義：指任意k個齒距的實際弧長與理論弧長的代個齒距的實際弧長與理論弧長的代 數(shù)差。理論上等于數(shù)差。理論上等于k個齒距的各個單個齒距偏差的個齒距的各個單個齒距偏差的 代數(shù)和。代數(shù)和。 u特點：特點：Fpk的允許值適用于齒距數(shù)的允許值適用于齒距數(shù)k為為2到小于到小于z/8 的弧段內(nèi)。它應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。的弧段內(nèi)。它應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.1 齒距偏差齒距偏差 3.齒距累積總偏差（齒距累積總偏差（Fp） u定義：指齒輪同側(cè)齒面任意弧段（定義：指齒輪同側(cè)齒面任意弧段（k=1至至k=z）內(nèi)

6、）內(nèi) 的最大齒距累積偏差。的最大齒距累積偏差。 u特點：特點：Fp應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.1 齒距偏差齒距偏差 4. 測量方法測量方法 u測量齒距偏差常用的測量儀器有：齒距儀和萬能測量齒距偏差常用的測量儀器有：齒距儀和萬能 測距儀。測距儀。 uFpk和和Fp的測量方法：相對法和絕對法的測量方法：相對法和絕對法 u通常采用相對法，即首先以被測齒輪上任一實際通常采用相對法，即首先以被測齒輪上任一實際 齒距（齒距（k個齒距）作為基準(zhǔn)，將儀器指示表調(diào)零，個齒距）作為基準(zhǔn)，將儀器指示表調(diào)零， 然后沿整個齒圈依次測出其他實際齒距與作為基然后沿

7、整個齒圈依次測出其他實際齒距與作為基 準(zhǔn)的齒距的差值（稱為相對齒距偏差），經(jīng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)的齒距的差值（稱為相對齒距偏差），經(jīng)數(shù)據(jù) 處理求出，同時也可求得單個齒距偏差。處理求出，同時也可求得單個齒距偏差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.2 齒廓偏差齒廓偏差 1.基本概念基本概念 指實際齒廓偏離設(shè)計齒廓的量，該量在端平面內(nèi)且垂直于指實際齒廓偏離設(shè)計齒廓的量，該量在端平面內(nèi)且垂直于 漸開線齒廓的方向計值。漸開線齒廓的方向計值。 u可用長度（可用長度（LAF）：等于兩條端面基圓切線之差。其中一）：等于兩條端面基圓切線之差。其中一 條是從基圓到可用齒廓的外界限點，另一條是從基圓到可條是從基圓到可用齒廓的外界限

8、點，另一條是從基圓到可 用齒廓的內(nèi)界限點。用齒廓的內(nèi)界限點。 u有效長度（有效長度（LAE）：為可用長度中對應(yīng)于有效齒廓的那部）：為可用長度中對應(yīng)于有效齒廓的那部 分。分。 u齒廓計值范圍（齒廓計值范圍（La）：為可用長度中）：為可用長度中 的一部分，在的一部分，在La內(nèi)應(yīng)遵守規(guī)定的精度內(nèi)應(yīng)遵守規(guī)定的精度 等級公差。除特殊規(guī)定外，其長度等等級公差。除特殊規(guī)定外，其長度等 于從于從E點開始延伸到有效長度點開始延伸到有效長度LAE的的 92%。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.2 齒廓偏差齒廓偏差 1.基本概念基本概念 u設(shè)計齒廓：符合設(shè)計規(guī)定的齒廓，當(dāng)無其他限定設(shè)計齒廓：符合

9、設(shè)計規(guī)定的齒廓，當(dāng)無其他限定 時，是指端面齒廓。時，是指端面齒廓。 u被測齒面的平均齒廓：為設(shè)計齒廓跡線的縱坐標(biāo)被測齒面的平均齒廓：為設(shè)計齒廓跡線的縱坐標(biāo) 減去一條斜直線的縱坐標(biāo)后得到的一條跡線。減去一條斜直線的縱坐標(biāo)后得到的一條跡線。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.2 齒廓偏差齒廓偏差 2.齒廓總偏差（齒廓總偏差（Fa） u定義：指在計值范圍內(nèi)，定義：指在計值范圍內(nèi)，包容包容實際齒廓跡線的兩實際齒廓跡線的兩 條設(shè)計齒廓跡線間的距離（見圖條設(shè)計齒廓跡線間的距離（見圖9-2(a)）。應(yīng)?。?。應(yīng)小 于或等于其對應(yīng)的公差值。于或等于其對應(yīng)的公差值。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.2 齒廓偏差齒廓偏差

10、 3.齒廓形狀偏差（齒廓形狀偏差（ffa） u定義：指在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩定義：指在計值范圍內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩 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)（見圖兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)（見圖9- 2(b)）。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。）。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.2 齒廓偏差齒廓偏差 4.齒廓傾斜偏差（齒廓傾斜偏差（fHa） u定義：指在計值范圍的兩端與平均齒廓跡線相交定義：指在計值范圍的兩端與平均齒廓跡線相交 的兩條設(shè)計齒廓跡線間的距離（見圖的兩條設(shè)

11、計齒廓跡線間的距離（見圖9-2(c)）。）。 應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差范圍內(nèi)。 5.測量儀器：漸開線檢查儀測量儀器：漸開線檢查儀 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.3 螺旋線偏差螺旋線偏差 指在端面基圓切線方向上測得的實際螺旋線偏離指在端面基圓切線方向上測得的實際螺旋線偏離 設(shè)計螺旋線的量。設(shè)計螺旋線的量。 1.螺旋線總偏差（螺旋線總偏差（F）：指在計值范圍內(nèi)，包容實）：指在計值范圍內(nèi)，包容實 際螺旋線跡線的兩條設(shè)計螺旋線跡線間距離（見際螺旋線跡線的兩條設(shè)計螺旋線跡線間距離（見 圖圖9-3(a)）。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。）。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 互換性與技術(shù)測量基

12、礎(chǔ) 9.1.3 螺旋線偏差螺旋線偏差 2.螺旋線形狀偏差（螺旋線形狀偏差（ff）：指在計值范圍內(nèi)，包）：指在計值范圍內(nèi)，包 容實際螺旋線跡線的兩條與平均螺旋線跡線完容實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)。應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差旋線跡線的距離為常數(shù)。應(yīng)在對應(yīng)的極限偏差 范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.3 螺旋線偏差螺旋線偏差 3.螺旋線傾斜偏差（螺旋線傾斜偏差（fH）：指在計值范圍內(nèi)，兩端與平均螺）：指在計值范圍內(nèi)，兩端與平均螺 旋線跡線相交的設(shè)計螺旋線跡線間的距離。應(yīng)在對應(yīng)的極

13、旋線跡線相交的設(shè)計螺旋線跡線間的距離。應(yīng)在對應(yīng)的極 限偏差范圍內(nèi)。限偏差范圍內(nèi)。 4.測量方法：展成法和坐標(biāo)法測量方法：展成法和坐標(biāo)法 u展成法常用測量儀器有：漸開線螺旋檢查儀和導(dǎo)程儀。展成法常用測量儀器有：漸開線螺旋檢查儀和導(dǎo)程儀。 u坐標(biāo)法常用測量儀器有：螺旋線樣板檢查儀、齒輪測量中坐標(biāo)法常用測量儀器有：螺旋線樣板檢查儀、齒輪測量中 心和三坐標(biāo)測量機等。心和三坐標(biāo)測量機等。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.1.4 徑向圓跳動（徑向圓跳動（Fr） u定義：指測頭（球形、圓柱形）相繼置于每個齒槽內(nèi)時，定義：指測頭（球形、圓柱形）相繼置于每個齒槽內(nèi)時， 從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。應(yīng)小于或

14、等從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。應(yīng)小于或等 于其對應(yīng)的公差值。于其對應(yīng)的公差值。 u測量儀器：專用齒輪跳動檢查儀、萬能測齒儀、普通頂尖測量儀器：專用齒輪跳動檢查儀、萬能測齒儀、普通頂尖 座和千分表、圓棒、表架組合。座和千分表、圓棒、表架組合。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.2 齒輪誤差的綜合測量及其評定指標(biāo)齒輪誤差的綜合測量及其評定指標(biāo) u綜合測量：是將被測齒輪與另一高精度的理想精綜合測量：是將被測齒輪與另一高精度的理想精 確齒輪，兩齒輪齒面以單面或雙面嚙合轉(zhuǎn)動，測確齒輪，兩齒輪齒面以單面或雙面嚙合轉(zhuǎn)動，測 得沿嚙合線方向或直徑方向齒輪的綜合誤差。得沿嚙合線方向或直徑方向齒輪的綜合誤差。

15、 u綜合測量應(yīng)用于：大批量生產(chǎn)綜合測量應(yīng)用于：大批量生產(chǎn) u綜合測量指標(biāo)綜合測量指標(biāo) ：切向綜合偏差和徑向綜合誤差：切向綜合偏差和徑向綜合誤差 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.2.1 切向綜合偏差切向綜合偏差 1.切向綜合總偏差（切向綜合總偏差（Fi）：指被測齒輪與測量齒輪）：指被測齒輪與測量齒輪 單面嚙合檢驗時，被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓單面嚙合檢驗時，被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，齒輪分度圓 (計算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓計算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓 )上實際圓周位移上實際圓周位移 與理論圓周位移的最大差值。應(yīng)小于或等于其對與理論圓周位移的最大差值。應(yīng)小于或等于其對 應(yīng)的公差值。應(yīng)的公差值。 2.一齒切向綜合總偏差（

16、一齒切向綜合總偏差（fi）：指被測齒輪與測量）：指被測齒輪與測量 齒輪單面嚙合檢驗時，被測齒輪在一個齒距內(nèi)的齒輪單面嚙合檢驗時，被測齒輪在一個齒距內(nèi)的 切向綜合偏差。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。切向綜合偏差。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 3.測量儀器：單面嚙合綜合檢查儀測量儀器：單面嚙合綜合檢查儀 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.2.2 徑向綜合偏差徑向綜合偏差 1.徑向綜合總偏差（徑向綜合總偏差（Fi ）：指在徑向（雙面）綜合檢）：指在徑向（雙面）綜合檢 驗時，被測齒輪的左右齒面同時與測量齒輪接觸，并驗時，被測齒輪的左右齒面同時與測量齒輪接觸，并 轉(zhuǎn)過一整圈時出現(xiàn)的中心距最大

17、值和最小值。其中雙轉(zhuǎn)過一整圈時出現(xiàn)的中心距最大值和最小值。其中雙 嚙中心距是指被測齒輪與測量齒輪緊密嚙合時的中心嚙中心距是指被測齒輪與測量齒輪緊密嚙合時的中心 距。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。距。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 2.一齒徑向綜合總偏差（一齒徑向綜合總偏差（fi）：指被測齒輪與測量齒輪）：指被測齒輪與測量齒輪 雙面嚙合一整圈時，對應(yīng)一個齒距（雙面嚙合一整圈時，對應(yīng)一個齒距（3600/z）的徑向）的徑向 綜合偏差值綜合偏差值 。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。應(yīng)小于或等于其對應(yīng)的公差值。 3.測量儀器：雙面嚙合綜合檢查儀測量儀器：雙面嚙合綜合檢查儀 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3 齒輪副誤

18、差的評定指標(biāo)齒輪副誤差的評定指標(biāo) u齒輪副是兩個或兩個以上的齒輪組成的傳遞運動齒輪副是兩個或兩個以上的齒輪組成的傳遞運動 和動力的一種裝置。和動力的一種裝置。 9.3.1 中心距偏差中心距偏差 9.3.2 軸線平行度偏差軸線平行度偏差 9.3.3 齒輪的接觸斑點齒輪的接觸斑點 9.3.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.1 中心距偏差中心距偏差fa u定義：是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，齒輪副定義：是指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，齒輪副 的實際中心距與公稱中心距之差。的實際中心距與公稱中心距之差。fa直接影響齒直接影響齒 輪副側(cè)隙的大小。輪副側(cè)隙的大小。 互換性與技術(shù)測量

19、基礎(chǔ) 9.3.2 軸線平行度偏差軸線平行度偏差 1.軸線平面內(nèi)的偏差（軸線平面內(nèi)的偏差（f）：是在兩軸線的公共平）：是在兩軸線的公共平 面上測量的，它影響螺旋線嚙合偏差。其對螺旋面上測量的，它影響螺旋線嚙合偏差。其對螺旋 線嚙合偏差的影響是工作壓力角的正弦函數(shù)。線嚙合偏差的影響是工作壓力角的正弦函數(shù)。 2.軸線垂直平面上的偏差（軸線垂直平面上的偏差（f）：在與軸線公共平）：在與軸線公共平 面垂直的面垂直的“交錯軸平面交錯軸平面”上測量的。其對螺旋線上測量的。其對螺旋線 嚙合偏差的影響是工作壓力角的余弦函數(shù)。嚙合偏差的影響是工作壓力角的余弦函數(shù)。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.3 齒輪的接觸斑點

20、齒輪的接觸斑點 u定義：指安裝好的齒輪副，在輕微制動下，運轉(zhuǎn)定義：指安裝好的齒輪副，在輕微制動下，運轉(zhuǎn) 后齒面上分布的接觸痕跡。后齒面上分布的接觸痕跡。 u接觸痕跡的大小在齒面展開圖上用百分比計算。接觸痕跡的大小在齒面展開圖上用百分比計算。 百分比越大，分布均勻性越好，一般不小于規(guī)定百分比越大，分布均勻性越好，一般不小于規(guī)定 的百分比。的百分比。 u沿齒長方向，影響齒輪副的承載能力；沿齒高方沿齒長方向，影響齒輪副的承載能力；沿齒高方 向，影響工作平穩(wěn)性。向，影響工作平穩(wěn)性。 u接觸斑點的綜合反映了齒輪的加工和安裝誤差。接觸斑點的綜合反映了齒輪的加工和安裝誤差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 互換性與技

21、術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 u定義：指兩個相配齒輪的工作齒面相接觸時，在定義：指兩個相配齒輪的工作齒面相接觸時，在 兩個非工作齒面之間形成的間隙。兩個非工作齒面之間形成的間隙。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 1.齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 u圓周側(cè)隙（圓周側(cè)隙（jwt）：指當(dāng)固定兩相嚙合齒輪中的一）：指當(dāng)固定兩相嚙合齒輪中的一 個，另一個齒輪所能轉(zhuǎn)過的節(jié)圓弧長的最大值。個，另一個齒輪所能轉(zhuǎn)過的節(jié)圓弧長的最大值。 u法向側(cè)隙（法向側(cè)隙（jbn）：指當(dāng)兩個齒輪的工作齒面相接）：指當(dāng)兩個齒輪的工作齒面相接 觸時，其非工作齒面之間的最小距離。觸時，其非

22、工作齒面之間的最小距離。 jbn與與jwt之之 間的關(guān)系為：間的關(guān)系為： jbn = jwt cosbcosn 式中：式中：b基圓的螺旋角?；鶊A的螺旋角。 n分度圓法向壓力角。分度圓法向壓力角。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) u節(jié)點：齒輪副中，兩齒輪基圓的公切線與兩齒輪節(jié)點：齒輪副中，兩齒輪基圓的公切線與兩齒輪 中心連線的交點。中心連線的交點。 u節(jié)圓：以圓心到節(jié)點距離為半徑的圓。節(jié)圓：以圓心到節(jié)點距離為半徑的圓。 返回返回 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 1.齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 u徑向側(cè)隙（徑向側(cè)隙（jr）：指將兩個相配齒輪的中心距縮小，）：指將兩個相配齒輪的中心距

23、縮小， 直到左側(cè)和右側(cè)齒面都接觸時的中心距縮小量。直到左側(cè)和右側(cè)齒面都接觸時的中心距縮小量。jr 與與jwt之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為： jr = jwt /2tann 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 2.影響齒輪副側(cè)隙的偏差影響齒輪副側(cè)隙的偏差 1）齒厚偏差與齒厚公差（）齒厚偏差與齒厚公差（Ts） u齒厚偏差：指分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱齒厚偏差：指分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱 值之差。值之差。上偏差上偏差Esns和下偏差和下偏差Esni均為負(fù)值。均為負(fù)值。 u齒厚公差：指齒厚偏差的最大允許值。齒厚公差：指齒厚偏差的最大允許值。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.3

24、.4 齒輪副的側(cè)隙齒輪副的側(cè)隙 2.影響齒輪副側(cè)隙的偏差影響齒輪副側(cè)隙的偏差 2）公法線平均長度偏差及其平均長度公差）公法線平均長度偏差及其平均長度公差 u公法線平均長度偏差：是指在齒輪一周范圍內(nèi)各條實際公公法線平均長度偏差：是指在齒輪一周范圍內(nèi)各條實際公 法線長度的平均值與公法線長度公稱值之差。法線長度的平均值與公法線長度公稱值之差。 u平均長度公差平均長度公差(Twm)：指公法線平均長度偏差的最大允許：指公法線平均長度偏差的最大允許 值。值。 u上偏差上偏差Ebns和下偏差和下偏差Ebni 漸開線齒輪的公法線長度是指與漸開線齒輪的公法線長度是指與 兩個異側(cè)齒面相切的兩個平行平兩個異側(cè)齒面相

25、切的兩個平行平 面間的距離。兩切點面間的距離。兩切點a、c的連線的連線 是兩齒面共同的法線，又是齒輪是兩齒面共同的法線，又是齒輪 基圓的切線?；鶊A的切線。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4 齒輪加工誤差齒輪加工誤差 及其對傳動、載荷等的影響及其對傳動、載荷等的影響 9.4.1 對齒輪傳動的使用要求對齒輪傳動的使用要求 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.1 對齒輪傳動的使用要求對齒輪傳動的使用要求 1.傳遞運動的準(zhǔn)確性：要求齒輪傳動比偏差量盡量傳遞運動的準(zhǔn)確性：要求齒輪傳動比偏差量盡量 小，最大轉(zhuǎn)角誤差限制在一定范圍內(nèi)，以

26、保證從小，最大轉(zhuǎn)角誤差限制在一定范圍內(nèi)，以保證從 動齒輪與主動齒輪的運動協(xié)調(diào)。也就是說傳動角動齒輪與主動齒輪的運動協(xié)調(diào)。也就是說傳動角 度偏差不大。度偏差不大。 2.傳動的平穩(wěn)性：要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的瞬時傳傳動的平穩(wěn)性：要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的瞬時傳 動比的變化盡量小，以減小齒輪傳動中的沖擊、動比的變化盡量小，以減小齒輪傳動中的沖擊、 振動、和噪聲。振動、和噪聲。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.1 對齒輪傳動的使用要求對齒輪傳動的使用要求 3.載荷分布均勻性：要求嚙合齒面能較全面接觸，載荷分布均勻性：要求嚙合齒面能較全面接觸， 以免引起應(yīng)力集中，造成齒面局部磨損，影響齒以免引起應(yīng)力集中，造成齒

27、面局部磨損，影響齒 輪的使用壽命。輪的使用壽命。 4.齒側(cè)間隙：即保證齒輪嚙合時，非工作齒面間應(yīng)齒側(cè)間隙：即保證齒輪嚙合時，非工作齒面間應(yīng) 留有一定的間隙。它對貯藏潤滑油、補償齒輪傳留有一定的間隙。它對貯藏潤滑油、補償齒輪傳 動受力后的彈性變形、熱膨脹以及齒輪傳動裝置動受力后的彈性變形、熱膨脹以及齒輪傳動裝置 制造誤差和裝配誤差等都是必需的。否則，齒輪制造誤差和裝配誤差等都是必需的。否則，齒輪 在傳動過程中可能卡死或燒傷。在傳動過程中可能卡死或燒傷。 返回返回 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 1.齒輪加工誤差的來源齒輪加工

28、誤差的來源 產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因很多，其主要來源于齒輪加工系產(chǎn)生齒輪加工誤差的原因很多，其主要來源于齒輪加工系 統(tǒng)中的機床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、調(diào)整統(tǒng)中的機床、刀具、夾具和齒坯的加工誤差及安裝、調(diào)整 誤差。誤差。 u按誤差產(chǎn)生的方向按誤差產(chǎn)生的方向 切向誤差切向誤差 徑向誤差徑向誤差 軸向誤差軸向誤差 u按誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的次數(shù)按誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的次數(shù) 長周期誤差：齒輪一轉(zhuǎn)為周期長周期誤差：齒輪一轉(zhuǎn)為周期 短周期誤差：齒輪一齒為周期短周期誤差：齒輪一齒為周期 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 1.齒輪

29、加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源 1）偏心）偏心 u幾何偏心：齒坯定位孔與機床心幾何偏心：齒坯定位孔與機床心 軸之間的間隙等原因，軸之間的間隙等原因， 會造成齒坯孔基準(zhǔn)軸線與會造成齒坯孔基準(zhǔn)軸線與 機床工作臺回轉(zhuǎn)軸線不重合，機床工作臺回轉(zhuǎn)軸線不重合， 產(chǎn)生幾何偏心，產(chǎn)生幾何偏心， 引起了齒輪徑向誤差。引起了齒輪徑向誤差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 1.齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源 1）偏心）偏心 u運動偏心：滾齒加工時機床分度蝸輪與機床工作臺回轉(zhuǎn)軸運動偏心：滾齒加工時機床分度蝸輪與機床工作臺回轉(zhuǎn)軸 線有安裝偏

30、心時，就會使齒輪在加工過程中出現(xiàn)蝸輪蝸桿線有安裝偏心時，就會使齒輪在加工過程中出現(xiàn)蝸輪蝸桿 中心距周期性的變化，產(chǎn)生運動偏心，引起了齒輪切向誤中心距周期性的變化，產(chǎn)生運動偏心，引起了齒輪切向誤 差。差。 u幾何偏心和運動偏心產(chǎn)生的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中只出現(xiàn)一次，幾何偏心和運動偏心產(chǎn)生的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中只出現(xiàn)一次， 屬于長周期誤差。屬于長周期誤差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 1.齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源 2）機床傳動鏈的高頻誤差）機床傳動鏈的高頻誤差 u當(dāng)機床的分度蝸桿存在安裝誤差和軸向竄動時，蝸輪轉(zhuǎn)速當(dāng)機床的

31、分度蝸桿存在安裝誤差和軸向竄動時，蝸輪轉(zhuǎn)速 發(fā)生周期性的變化，使被加工齒輪出現(xiàn)齒距偏差和齒廓偏發(fā)生周期性的變化，使被加工齒輪出現(xiàn)齒距偏差和齒廓偏 差，產(chǎn)生切向誤差。差，產(chǎn)生切向誤差。 u機床分度蝸桿造成的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，是短周機床分度蝸桿造成的誤差在齒輪一轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，是短周 期誤差。期誤差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 1.齒輪加工誤差的來源齒輪加工誤差的來源 3）滾刀誤差）滾刀誤差 由于滾刀的轉(zhuǎn)速比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，滾刀誤差在齒輪一由于滾刀的轉(zhuǎn)速比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，滾刀誤差在齒輪一 轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，所以是短

32、周期誤差。轉(zhuǎn)中重復(fù)出現(xiàn)，所以是短周期誤差。 制造誤差制造誤差 安裝誤差安裝誤差 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 2.影響傳遞運動準(zhǔn)確性的因素影響傳遞運動準(zhǔn)確性的因素 幾何偏心和運動偏心：齒距累積總偏差、切向綜幾何偏心和運動偏心：齒距累積總偏差、切向綜 合總偏差、徑向綜合總偏差和徑向圓跳動。合總偏差、徑向綜合總偏差和徑向圓跳動。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.4.2 齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響齒輪加工誤差及其對傳動、載荷的影響 3.影響齒輪傳動平穩(wěn)性的主要因素影響齒輪傳動平穩(wěn)性的主要因素 機床傳動鏈誤差和滾刀的加工誤差：

33、單個齒距偏機床傳動鏈誤差和滾刀的加工誤差：單個齒距偏 差、齒廓偏差、一齒切向綜合偏差、一齒徑向綜差、齒廓偏差、一齒切向綜合偏差、一齒徑向綜 合偏差等合偏差等。 4.影響載荷分布均勻性的主要因素影響載荷分布均勻性的主要因素 滾刀存在的安裝誤差：螺旋線偏差、單個齒距偏滾刀存在的安裝誤差：螺旋線偏差、單個齒距偏 差、齒廓偏差。差、齒廓偏差。 5.齒輪側(cè)隙齒輪側(cè)隙 齒厚偏差、公法線長度偏差。齒厚偏差、公法線長度偏差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 9.5.1 齒輪精度等級和公差值齒輪精度等級和公差值 9.5.2 齒輪精度等級的選擇齒輪精度等級的選擇 9.5

34、.3 齒輪檢驗項目齒輪檢驗項目 9.5.4 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 9.5.5 齒輪副精度齒輪副精度 9.5.6 齒輪坯的精度齒輪坯的精度 9.5.7 齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注 9.5.8 齒輪精度設(shè)計齒輪精度設(shè)計 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.1 齒輪精度等級和公差值齒輪精度等級和公差值 1.精度等級精度等級 u國標(biāo)規(guī)定了國標(biāo)規(guī)定了13個精度等級，由高至低為個精度等級，由高至低為0、1、2、 3、4、12。 u02級稱為展望級級稱為展望級 u35級稱為高精度等級級稱為高精度等級 u68級稱為中等精度等級級稱為中等精度等級 u9級稱為較低精度等級級稱為較低精度等級 u1012級稱為低精度等級

35、。級稱為低精度等級。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.1 齒輪精度等級和公差值齒輪精度等級和公差值 2.偏差的允許值（公差）偏差的允許值（公差） 詳細(xì)見表詳細(xì)見表9-17。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.2 齒輪精度等級的選擇齒輪精度等級的選擇 選用齒輪精度等級的方法：選用齒輪精度等級的方法： u計算法：根據(jù)機構(gòu)最終達(dá)到的精度要求，應(yīng)用傳計算法：根據(jù)機構(gòu)最終達(dá)到的精度要求，應(yīng)用傳 動尺寸鏈的方法計算和分配各級齒輪副的傳動精動尺寸鏈的方法計算和分配各級齒輪副的傳動精 度，確定齒輪的精度等級。度，確定齒輪的精度等級。 u類比法：是查閱類似機構(gòu)的設(shè)計方案，根據(jù)經(jīng)過類比法：是查閱類似機構(gòu)的設(shè)計方案，根據(jù)

36、經(jīng)過 實際驗證的已有經(jīng)驗結(jié)果來確定齒輪的精度。實際驗證的已有經(jīng)驗結(jié)果來確定齒輪的精度。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.7 齒輪精度的標(biāo)注齒輪精度的標(biāo)注 1.齒輪精度等級的標(biāo)注齒輪精度等級的標(biāo)注 u若齒輪各檢驗項目為同一精度等級，可直接標(biāo)注若齒輪各檢驗項目為同一精度等級，可直接標(biāo)注 精度等級和標(biāo)準(zhǔn)號。例如，齒輪某個檢驗項目精精度等級和標(biāo)準(zhǔn)號。例如，齒輪某個檢驗項目精 度同為度同為7級，則標(biāo)注為級，則標(biāo)注為 7GB/T10095.12001或或7GB/T10095.22001 u若齒輪各檢驗項目的精度等級不同，應(yīng)分別標(biāo)注。若齒輪各檢驗項目的精度等級不同，應(yīng)分別標(biāo)注。 例如，齒廓總偏差為例如，齒廓總

37、偏差為6級，齒距累積總偏差和螺旋級，齒距累積總偏差和螺旋 線總偏差為線總偏差為7級，則標(biāo)注為級，則標(biāo)注為 6(F )、 、7(Fp p、F ) GB/T10095.1 2001 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.3 齒輪檢驗項目齒輪檢驗項目 國標(biāo)規(guī)定：國標(biāo)規(guī)定： u切向綜合偏差（切向綜合偏差（Fi，fi ）：是檢驗項目，但不是）：是檢驗項目，但不是 必檢項目。必檢項目。 u齒廓和螺旋線的形狀偏差和傾斜極限偏差（齒廓和螺旋線的形狀偏差和傾斜極限偏差（ffa、 fHa、ff 、 、fH ）：有時作為有用的參數(shù)和評定值， ）：有時作為有用的參數(shù)和評定值， 但不是必檢項目。但不是必檢項目。 u評定單個齒輪

38、的加工精度應(yīng)檢查項目：齒距偏差評定單個齒輪的加工精度應(yīng)檢查項目：齒距偏差 (Fp、Fpk、fPt)、齒廓總偏差、齒廓總偏差(F )、螺旋線總偏差 、螺旋線總偏差 (F )及齒厚偏差。 及齒厚偏差。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.4 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 齒輪副側(cè)隙由齒輪工作條件決定，與齒輪的精度齒輪副側(cè)隙由齒輪工作條件決定，與齒輪的精度 無關(guān)。齒輪副側(cè)隙是在裝配后自然形成的，側(cè)隙無關(guān)。齒輪副側(cè)隙是在裝配后自然形成的，側(cè)隙 的大小主要取決于齒厚和中心距。的大小主要取決于齒厚和中心距。 1.最小法向側(cè)隙最小法向側(cè)隙 表表9-10列出了對工業(yè)傳動裝置推薦的最小側(cè)隙。列出了對工業(yè)傳動裝置推薦的最小側(cè)隙

39、。 表表9-10中的數(shù)值，可用下式進(jìn)行計算，即中的數(shù)值，可用下式進(jìn)行計算，即 jbnmin=2/3(0.06+0.0005ai+0.03mn) 式中：式中：ai最小中心距，必須是一個絕對值。最小中心距，必須是一個絕對值。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.4 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 2.齒厚偏差齒厚偏差 u基中心距制：即在中心距一定的情況下，采用控基中心距制：即在中心距一定的情況下，采用控 制輪齒齒厚或公法線長度及測球制輪齒齒厚或公法線長度及測球(圓柱圓柱)尺寸的極尺寸的極 限偏差來控制齒側(cè)間隙。限偏差來控制齒側(cè)間隙。 uJbnmin是由齒厚上偏差是由齒厚上偏差Esns(為負(fù)值為負(fù)值)保證的。保證的

40、。 當(dāng)當(dāng)Esns1= Esns2時，則有時，則有 Esns1= Esns2=- Jbnmin/2cosn 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.4 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 2.齒厚偏差齒厚偏差 u最大側(cè)隙由齒厚下偏差最大側(cè)隙由齒厚下偏差Esni控制?？刂?。 先確定先確定 式中：式中：Fr齒輪徑向跳動公差；齒輪徑向跳動公差； br切齒徑向進(jìn)刀公差，見表切齒徑向進(jìn)刀公差，見表9-11 Esni= Esns- Tsn nrrsn bFTtan2 22 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.4 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙 3.公法線平均長度偏差的換算公法線平均長度偏差的換算 u在實際測量齒輪時，常用公法線平均長度偏差取在實際

41、測量齒輪時，常用公法線平均長度偏差取 代齒厚偏差，它們之間的關(guān)系為：代齒厚偏差，它們之間的關(guān)系為： 公法線長度上偏差公法線長度上偏差 Ebns= Esnscosn 公法線長度下偏差公法線長度下偏差 Ebni= Esnicosn 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.5 齒輪副精度齒輪副精度 1.中心距極限偏差中心距極限偏差 u中心距極限偏差不但會影響齒側(cè)間隙，而且對齒中心距極限偏差不但會影響齒側(cè)間隙，而且對齒 輪嚙合的重要度也有影響，必須加以控制?？蓞⑤唶Ш系闹匾纫灿杏绊懀仨毤右钥刂??？蓞?考表考表9-12選取。選取。 2.軸線平行度偏差軸線平行度偏差 u垂直平面內(nèi)的軸線平行度偏差垂直平面內(nèi)的軸線

42、平行度偏差 式中：式中：L軸承中間距離；軸承中間距離； b齒寬；齒寬； F 螺旋線總偏差 螺旋線總偏差(對直齒輪為齒向公差對直齒輪為齒向公差) FbLf)/(5 .0 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.5 齒輪副精度齒輪副精度 2.軸線平行度偏差軸線平行度偏差 u軸線平面內(nèi)的平行度偏差軸線平面內(nèi)的平行度偏差 3.接觸斑點接觸斑點 uGB/Z18620.42002中給出了直齒、斜齒輪裝配中給出了直齒、斜齒輪裝配 后接觸斑點的推薦值。后接觸斑點的推薦值。 ff2 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.6 齒輪坯的精度齒輪坯的精度 1.確定基準(zhǔn)軸線的方法確定基準(zhǔn)軸線的方法 u齒輪的基準(zhǔn)軸線是制造者或檢測者用來對單個零齒輪的基準(zhǔn)軸線是制造者或檢測者用來對單個零 件確定輪齒幾何形位的軸線。件確定輪齒幾何形位的軸線。 u設(shè)計時應(yīng)使基準(zhǔn)軸線和工作軸線重合，即安裝面設(shè)計時應(yīng)使基準(zhǔn)軸線和工作軸線重合，即安裝面 作為確定基準(zhǔn)軸線的基準(zhǔn)面。作為確定基準(zhǔn)軸線的基準(zhǔn)面。 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 9.5.6 齒輪坯的精度齒輪坯的精度 1