互換性 第十一章漸開線圓柱齒輪精度及其檢測

1、E-mail: 第11章 本章的主要內(nèi)容 v11.1 概述 v11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 v11.6 齒輪精度檢測 圓柱齒輪傳動的精度與檢測 v齒輪傳動是應(yīng)用最廣泛的傳動機(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、動力和精密分度等。 v齒輪傳動的精度將會直接影響機(jī)器的傳動質(zhì)量、效 率和使用壽命。 v凡有齒輪傳動的設(shè)備，其工作性能，承載能力、使 用壽命及工作精度等都與齒輪本身的制造精度有密 切關(guān)系。 11.1 概述 v1. 齒輪傳動的使用要求 v

2、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)動速度快、工作精度高等 特點(diǎn)，因而對齒輪傳動提出了更高的要求。 v在不同的機(jī)械中，齒輪傳動的精度要求有所不同， 主要包括以下幾個方面。 (1)傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性。 (2)傳動的平穩(wěn)性。 (3)荷載分布的均勻性。 (4)齒側(cè)間隙。 v傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性 v 要求從動輪與主動輪運(yùn)動協(xié)調(diào)一致，即齒輪在一 轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動比的變化盡量小。 v 要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)實際速比iR相對于理論速 比it的變動量i應(yīng)限制在允許的范圍內(nèi)。 v 或者說一轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)角誤差在允許的 范圍內(nèi)。 R iti 圖8-1 齒輪傳動比的變化 v傳遞運(yùn)動的平穩(wěn)性

3、 v 要求齒輪傳動在一齒范圍內(nèi)瞬時傳動比的變化盡 量小，i限制在允許范圍內(nèi)。以保證低噪聲、低沖 擊和較小振動，如圖8-1所示。 圖8-1 齒輪傳動比的變化 v載荷分布的均勻性 v 要求傳動時工作齒面接觸良好，在全齒寬上載荷分 布均勻，避免載荷集中于局部區(qū)域引起應(yīng)力集中， 造成局部過早磨損，以提高齒輪的使用壽命。 11.1 概述 圖8-2 齒側(cè)間隙 齒側(cè)間隙的合理性 齒輪傳動的非工作齒面之間應(yīng)留有一定的間隙。這個 側(cè)隙對于儲存潤滑油、補(bǔ)償齒輪的制造誤差、安裝誤 差和熱變形，從而防止齒輪傳動發(fā)生卡死或燒傷。 過大的側(cè)隙也會引起反轉(zhuǎn)時的沖擊及回程誤差。 11.1 概述 v2. 齒輪偏差的來源 v齒輪

4、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。 v用成形法加工齒輪時，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。 v用展成法加工齒輪時，齒輪表面通過專用齒輪加工 機(jī)床的展成運(yùn)動形成漸開線齒面。常用的加工方法 有滾齒、插齒、磨齒、剃齒、珩齒、研齒等。 11.1 概述 v圖7.28 滾齒加工示意圖 齒輪偏差產(chǎn)生的主要原因 v1) 幾何偏心 v幾何偏心產(chǎn)生的原因是由于加工時齒坯的基準(zhǔn)孔軸 線與滾齒機(jī)工作臺旋轉(zhuǎn)軸線不重合而引起的安裝偏 心。 v2) 運(yùn)動偏心 v運(yùn)動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

5、程中分度蝸輪軸線與工作臺旋轉(zhuǎn)軸 線不重合引起的。 圖圖8-4 8-4 齒坯安裝偏心引起的誤差齒坯安裝偏心引起的誤差 齒輪偏差產(chǎn)生的主要原因 v3) 機(jī)床傳動鏈周期誤差 v加工直齒輪時，傳動鏈中分度機(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和軸 向竄動，將會造成蝸輪(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。 v4) 滾刀的制造和安裝誤差 v滾刀本身在制造過程中所產(chǎn)生的齒距、齒形等誤差 ，都會在作為刀具加工齒輪的過程中被復(fù)映到被加 工齒輪的每一個齒上，使被加工齒輪產(chǎn)生齒距偏差 和齒廓形狀偏差。 11.1 概述 v3. 齒輪加工偏差的分類 v為

6、了區(qū)別和分析齒輪各種偏差的性質(zhì)、規(guī)律以及對 傳動質(zhì)量的影響，將齒輪的加工偏差分類如下。 v1) 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。 v2) 按偏差產(chǎn)生的方向分為徑向偏差、切向偏差和 軸向偏差。 v齒輪傳動的使用要求包括_、 _、_和 _。 v齒輪傳動規(guī)定齒側(cè)間隙主要是為保證 _、補(bǔ)償齒輪的 _、_ 以及熱變形等因素對齒輪傳動性能的影響。 17 傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性 傳動的平穩(wěn)性 載荷分布的均勻性 齒側(cè)間隙 齒輪良好的潤滑 制造、安裝誤差齒輪受力后的彈性變形 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v1. 輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值 vGB/T 10095.12001適用

7、于基本齒廓符合GB 1356 2001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d 0.510000mm，齒 寬b41000mm的單個漸開線圓柱齒輪。 v1) 切向綜合總偏差(Fi) v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)，齒輪分度圓上實際圓周位移與理論圓周位移 的最大差值，如圖110所示。 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v圖110 切向綜合偏差 圖8-5 齒輪的切向誤差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v2) 一齒切向綜合偏差(fi) v指被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢驗時，被測齒輪 一齒距角內(nèi)，齒輪分度圓上實際圓周位移與理論圓 周位移的最大差

8、值，如圖110所示。 v3) 單個齒距偏差(fPt) v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數(shù)差，如圖 111所示。 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v圖111 單個齒距偏差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v4) 齒距累積偏差(FPk) v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，任意k個齒距的實際弧長與理論弧長的 代數(shù)差(如圖112所示)。 v5) 齒距累積總偏差(FP) v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)中傳動比的變化， 故可作

9、為評定齒輪運(yùn)動準(zhǔn)確性的偏差項目。 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v 圖112 齒距累積偏差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v6) 齒廓偏差 v齒廓偏差是指實際齒廓與設(shè)計齒廓的偏離量，該偏 離量在端平面內(nèi)且垂直于漸開線齒廓的方向計值。 齒廓偏差 v 齒廓總偏差( F) v指在計值范圍( L)內(nèi)，包容實際齒廓跡線的兩條 設(shè)計齒廓跡線間的距離，如圖(a)所示。 v 齒廓形狀偏差( ff) v齒廓形狀偏差是指在計值范圍(L)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，且兩條曲線與平均齒廓跡線的距離為常數(shù)， 如圖(b)所示。 v 齒廓傾斜偏差(fH) v在計值范圍的兩

10、端，與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè) 計齒廓跡線間的距離，如圖(c)所示。 a）齒廓總偏差）齒廓總偏差 b）齒廓形狀偏差）齒廓形狀偏差 c）齒廓傾斜偏差）齒廓傾斜偏差 i）設(shè)計齒廓：未修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體內(nèi)的負(fù)偏差。）設(shè)計齒廓：未修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體內(nèi)的負(fù)偏差。 ii）設(shè)計齒廓：修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體內(nèi)的負(fù)偏差。）設(shè)計齒廓：修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體內(nèi)的負(fù)偏差。 iii）設(shè)計齒廓：修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體外的正偏差。）設(shè)計齒廓：修形的漸開線；實際漸開線：在減薄區(qū)內(nèi)具有偏向體外的正偏差

11、。 點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線設(shè)計輪廓；粗實線設(shè)計輪廓；粗實線實際輪廓；虛線實際輪廓；虛線平均輪廓平均輪廓 圖圖8-13 齒廓偏差齒廓偏差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v7) 螺旋線偏差 v指在端面基圓切線方向上測得的，實際螺旋線與設(shè)計螺 旋線的偏離量。 螺旋線總偏差（F） v指在計值范圍( L)內(nèi)，包容實際螺旋線跡線的兩條設(shè) 計螺旋線跡線間的距離，如圖(a)所示。 螺旋線形狀偏差（ff） v指在計值范圍(L)內(nèi)，包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 平均螺旋線跡線的距離為常數(shù)，如圖(b)所示。 螺旋線傾斜偏差(fH) v指在計值范圍(L)的兩端與平均螺旋線

12、跡線相交的設(shè)計 螺旋線跡線間的距離，如圖(c)所示。 a)螺旋線總偏差 b)螺旋線形狀偏差 c)螺旋線傾斜偏差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v2. 徑向綜合偏差與徑向跳動 vGB/T 10095.22001適用于基本齒廓符合GB 1356 2001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 漸開線圓柱齒輪。 v1) 徑向綜合總偏差(Fi) v2) 一齒徑向綜合偏差(fi) v3) 齒輪徑向跳動(Fr) v（1）徑向綜合總偏差（Fi ） v指在徑向（雙面）綜合檢驗時產(chǎn)品齒輪的左右齒 面同時與測量齒輪接觸并轉(zhuǎn)過一整圈時出現(xiàn)的中 心距最大值

13、和最小值之差 。 v（2）一齒徑向綜合偏差（fi） v當(dāng)產(chǎn)品齒輪嚙合一整圈時，對應(yīng)一個齒距（360 z）的徑向綜合偏差值，即一個齒距內(nèi)雙嚙中心 距的最大變動量 。 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v徑向綜合偏差的檢測 v徑向綜合偏差可用齒輪雙面嚙合檢查儀進(jìn)行測量 。 圖8-17 徑向綜合偏差的測量原理 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 圖8-16 徑向綜合偏差 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 v（3）齒輪的徑向跳動（Fr）及其檢測 v指將一個適當(dāng)?shù)臏y頭（球形、圓柱形、砧形）相繼放置 于每個齒槽中，從它到齒輪軸線的最大和最小距離之差 。 圖8-18 齒輪（16齒）的徑向跳動 圖8-19

14、輪齒的徑向跳動測量原理 圖8-20 球形測頭直徑 返回 11.2 單個齒輪的評定指標(biāo)及檢測 課堂作業(yè) v(1)切向綜合偏差是反映齒輪( )偏差項目。 A 傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性 B 傳動平穩(wěn)性 C 荷載分布均勻性 D 齒輪副側(cè)隙 v(2) 徑向跳動Fr主要是由( )引起的。 A 運(yùn)動偏心 B 幾何偏心 C 分度蝸桿安裝偏心 D 滾刀安裝偏心 v(3)齒廓總偏差F。是影響( )的主要因素。 A 傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性 B 傳動平穩(wěn)性 C 荷載分布均勻性 D 齒輪副側(cè)隙 A B B 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v1. 齒輪的精度等級 vGB/T 10095.12001對輪齒同側(cè)齒面偏差要素 偏差(如齒距、齒

15、廓、螺旋線等)和切向綜合偏差的 公差，規(guī)定了13個精度等級。 v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。 vGB/T 10095.22001對徑向綜合偏差的公差和規(guī)定 了9個精度等級。 v4級精度最高，12級精度最低。 v在附錄B中給出了徑向跳動的公差值。 v0級為最高精度等級，12級為最低精度等級。 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v2. 齒輪的公差 v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 級間公比計算出來的。 v5級為齒輪偏差的基本精度等級，它是計算其他等級 偏差允許值的基礎(chǔ)。 v5級精度的齒輪偏差允許值

16、的計算式見表7.29。 v單個齒距極限偏差和齒距累積公差值見表7.30 v同側(cè)齒面偏差的公差或極限偏差見表7.307.33 v徑向綜合偏差和徑向跳動公差見表7.347.35。 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v3. 齒坯的精度 v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，也影響齒輪副的接觸條件和運(yùn)行狀況。

17、 v齒坯的尺寸公差按表7.36確定。 v齒輪的加工、檢驗和裝配，應(yīng)盡量采取基準(zhǔn)一致的 原則。 v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)。 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v基準(zhǔn)軸線的確定有以下三種基本方法。 v(1)由兩個“短的”圓柱或圓錐形基準(zhǔn)面上設(shè)定的兩 個圓的圓心來確定基準(zhǔn)軸線，如圖7.37所示。 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v(2)由一個“長的”圓柱或圓錐形的面來同時確定軸 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。 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v(3)用一個“短的”圓柱形基準(zhǔn)面上的

18、一個圓的圓心 來確定軸線的位置，軸線方向垂直于一個基準(zhǔn)面，如 圖7.39所示。 在制造和檢測時，對待與軸做成一體的小齒輪， 最常用也是最滿意的方法，是將該零件安置于兩 端的頂尖上。 由兩個中心孔確定的基準(zhǔn)軸線 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v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。 v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。 v確定軸線的安裝基準(zhǔn)面的徑向跳動公差見表7.38 。 v齒輪各表面的表面粗糙度Ra推薦值見表7.39。 表7.37 基準(zhǔn)面與安裝面的形位公差 確定軸線的基準(zhǔn)面 公差項目 圓度 圓柱度 平面度 用兩個“短的”圓柱或圓錐形基

19、 準(zhǔn)面上設(shè)定的兩個圓的圓心來確 定軸線上的兩個點(diǎn)。 0.04(L/b)F或 0.1Fp 取兩者中小值 用一個“長的”圓柱或圓錐形的 面來同時確定軸線的位置和方向 ?？椎妮S線可以用與之相匹配正 確地裝配的工作芯軸的軸線來代 表。 0.04(L/b)F 或0.1Fp 取兩者中 小值 軸線位置用一個“短的”圓柱形 基準(zhǔn)面上一個圓的圓心來確定， 其方向則用垂直于此軸線的一個 基準(zhǔn)端面來確定。 0.06Fp 0.06(Dd/b) F 注：齒輪坯的公差應(yīng)減至能經(jīng)濟(jì)地制造的最小值；表中L為較大的軸承跨距， b為齒寬，Dd為基準(zhǔn)面直徑 表7.38 安裝基準(zhǔn)面的跳動公差 確定軸線的基準(zhǔn)面 跳動量（總的指示幅度）

20、 徑向 軸向 僅指圓柱或圓錐形基 準(zhǔn)面 0.15(L / b) F或0.3Fp 取兩者中大值 一個圓柱基準(zhǔn)面和一 個端面基準(zhǔn)面 0.3Fp 0.2(Dd / b)F 注：齒輪坯的公差減至能經(jīng)濟(jì)地制造的最小值。 . 表7.39 輪廓算術(shù)平均偏差Ra的推薦值m 模數(shù)模數(shù)/mm 精精 度度 等等 級級 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m6 0.5 0.8 1.25 2.0 3.2 5.0 10 20 6m25 0.04 0.08 0.16 0.32 0.63 1.00 1.6 2.5 4 6.3 12.5 2.5 m25 0.8 1.25 2.0 3.2 5.0 8.0 16

21、32 輪廓的最大高度Rz的推薦值 m 模數(shù)模數(shù)/mm 精精 度度 等等 級級 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m6 3.25.08.012.5203263125 6m25 0.2 5 0.501.02.04.06.310.016254080160 m25 5.08.012.5203250100200 11.3 漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn) v 4.齒輪精度的標(biāo)注 v 1)齒輪精度等級的標(biāo)注方法示例 v 【例1】 7 GB/T 10095.12001 v 表示齒輪各項偏差項目均應(yīng)符合GB/T 10095.12001的要求 ，精度均為7級。 v 【例2】 7FP 6(F、F)GB/

22、T 10095.12001 v 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。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v1.齒輪副的精度 v1) 齒輪副的中心距極限偏差fa v指在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)，實際中心距與公稱 中心距之差，如圖7.40所示。 v齒輪副中心距的尺寸偏差大小會影響齒輪側(cè)隙。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 在齒輪副的齒寬中間平面內(nèi)， 實際中心距與公稱中心距之差 圖7.40 軸線的平行度偏差 fa 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v2) 軸線平行度偏差 f和f v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

23、平行度偏差 f 和垂直平面上的平行度 偏差f。 v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。 v表7.40給出了中心距極限偏差，供參考。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v3) 接觸斑點(diǎn) v裝配好的齒輪副，在輕微制動下，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。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v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%。 v沿齒長方向：接觸痕跡寬度bc與工作長度b之比的百分 數(shù)，即bc/b

24、100%。 v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。 表7.41 直齒輪裝配后的接觸斑點(diǎn) 精度等級按 GB/T10095 bc1占齒寬 的 百分比 hc1占有效齒面 高度的百分比 bc2占齒 寬的 百分比 hc2占有效齒 面 高度的百分比 4級及更高 50% 70% 40% 50% 5和6 45% 50% 35% 30% 7和8 35% 50% 35% 30% 9至12 25% 50% 25% 30% bc1接觸斑點(diǎn)的較大長度接觸斑點(diǎn)的較大長度 單位單位 %；bc2接觸斑點(diǎn)的較小長度接觸斑點(diǎn)的較小長度 單位單位 %； hc1接觸帶點(diǎn)的較大高度接觸帶點(diǎn)的較大高度 單位單位 %；hc2接觸

25、帶點(diǎn)的較小高度接觸帶點(diǎn)的較小高度 單位單位 %。 斜齒輪裝配后的接觸斑點(diǎn) 精度等級按 GB/T10095 bc1占齒寬 的 百分比 hc1占有效 齒面 高度的百 分比 bc2占齒寬 的 百分比 hc2占有效齒 面 高度的百分比 4級及更高 50% 50% 40% 30% 5和6 45% 40% 35% 20% 7和8 35% 40% 35% 20% 9至12 25% 40% 25% 20% 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v2. 齒輪副的側(cè)隙 v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。 v側(cè)隙可以在法向平面上或沿嚙合線測量，但是它是在

26、 端平面上或嚙合平面上計算和規(guī)定的。 v決定側(cè)隙大小的齒輪副尺寸要素： v小齒輪的齒厚s1、大齒輪的齒厚s2和箱體孔的中 心距a。 v我國實現(xiàn)側(cè)隙的方法是采用減小單個齒輪齒厚的 方法，有的國家是通過改變中心距的方法實現(xiàn)的 。 v所有相嚙合的齒輪必定都有些側(cè)隙，保證非工作 齒面不會相互接觸。 v側(cè)隙特點(diǎn) v在一個已定的嚙合中，在齒輪傳動中側(cè)隙會隨 著速度、溫度、負(fù)載等的變化而變化。 v在靜態(tài)可測量的條件下，必須有足夠的側(cè)隙， 以保證在帶負(fù)載運(yùn)行于最不利的工作條件下仍 有足夠的側(cè)隙。 v需要的側(cè)隙量與齒輪的大小、精度、安裝和應(yīng) 用情況有關(guān)。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v1) 齒側(cè)間隙的分類

27、 v齒側(cè)間隙分為圓周側(cè)隙 jwt 和法向側(cè)隙 jbn。 v圓周側(cè)隙jwt是指安裝好的齒輪副，當(dāng)其中一個齒 輪固定時，另一個齒輪在圓周方向的轉(zhuǎn)動量，以節(jié)圓 弧長計值。 v法向側(cè)隙 jbn是當(dāng)兩個齒輪的工作齒面接觸時， 非工作表面間的最小距離。 圖示-法向側(cè)隙 jbn 68 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v2) 最小側(cè)隙jbn min的確定 vjbn min 是當(dāng)一個齒輪的齒以最大允許實效齒厚(實效 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)與一個也具有 最大允許實效齒厚的相匹配的齒在最小的允許中心 距嚙合時，在靜態(tài)下存在的最小允許側(cè)隙。 對于中、大模數(shù)齒

28、輪最小側(cè)隙jbnmin的推薦值mm mn 最小中心距最小中心距ai 50 100 200 400 800 1600 1.5 0.09 0.11 2 0.10 0.12 0.15 3 0.12 0.14 0.17 0.24 5 0.18 0.21 0.28 8 0.24 0.27 0.34 0.47 12 0.35 0.42 0.55 18 0.54 0.67 0.94 上表中的數(shù)值，可用下式進(jìn)行計算： jbn min=（0.06+0.0005ai+0.03 mn）2/3 注意：ai必須是絕對值。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v3) 齒厚偏差與公差 v公稱齒厚是指齒厚的理論值，兩個具有公稱

29、齒厚 Sn的齒輪在公稱中心距下嚙合是無側(cè)隙的。 v齒厚上偏差的確定 v齒厚偏差是指分度圓柱面上，實際齒厚與公稱齒 厚之差（對于斜齒輪指法向齒厚）。 v為了獲得齒輪副最小側(cè)隙，必須削薄齒厚。其最 小削薄量（即上偏差）可以通過計算得到。 v齒厚上偏差Esns取決于最小側(cè)隙、齒輪和齒 輪副的加工和安裝誤差?？梢酝ㄟ^下式計 算兩個相嚙合齒輪的齒厚上偏差之和： 72 Esns1+Esns2 = 2 fatann n cos Jnminjbn vEsns1、Esns2小齒輪、大齒輪的齒厚上偏差； vfa中心距偏差，可以從GB/T 10095-88中查取； vJn齒輪和齒輪副的加工、安裝誤差對側(cè)隙減 小的補(bǔ)

30、償量 vn法向壓力角。 v Jn的數(shù)值根據(jù)下式計算： vfpb1、fpb2小齒輪、大齒輪的基節(jié)偏差； vF小齒輪、大齒輪的螺旋線總公差； vf、f齒輪副軸線平行度公差； v可以按等值分配法或不等值分配法確定大、小齒輪的 齒厚上偏差，一般使大齒輪齒厚的減薄量大一些，使 小齒輪齒厚的減薄量小一些。以使大、小齒輪的強(qiáng)度 匹配。 Jn 2 n 2 nn 2 pb2 2 pb1 )cos(fsinf)cos(F2ff ）（ 法向齒厚公差Tsn的確定 v法向齒厚公差的選擇，基本上與齒輪精度無關(guān)。除 非十分必要，不應(yīng)該采用很緊的齒厚公差，這對制 造成本有很大的影響。 v在很多情況下，允許用較寬的齒厚公差或工

31、作側(cè)隙 ，這樣做不會影響齒輪的性能和承載能力，卻可以 獲得較經(jīng)濟(jì)的制造成本。 v如果出于工作運(yùn)行的原因必須控制最大側(cè)隙時，則 需對各影響因素仔細(xì)研究，對有關(guān)齒輪的精度等級 、中心距公差和測量方法予以仔細(xì)規(guī)定。 74 75 v齒厚公差可按下式計算齒厚公差可按下式計算T Tsnsn： vFr徑向跳動公差； vbr切齒徑向進(jìn)刀公差，可按表8-23選用 v表8-23 切齒徑向進(jìn)刀公差 Tsn n 2 r 2 r tan2bF 齒輪精度等 級 4 5 6 7 8 9 br 1.26IT7 IT8 1.26IT8 IT9 1.26IT9 IT10 v齒厚下偏差Esni的確定 v齒厚下偏差Esni是齒厚上偏

32、差減去齒厚公差后獲 得的， v即： vEsni=Esns- Tsn vEsni和Esns應(yīng)有正負(fù)號。 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v4) 公法線長度偏差Ebn v公法線長度偏差為公法線實際長度與公稱長度之差。 v公法線長度是在基圓柱切平面(公法線平面)上跨k個 齒，在接觸到一個齒的右齒面和另一個齒的左齒面的 兩個平行平面之間測得的距離。 公法線千分尺 返回 11.4 齒輪副的精度和齒側(cè)間隙 v對于大模數(shù)的齒輪，生產(chǎn)中通常測量齒厚控制 側(cè)隙； v齒輪齒厚的變化必然會引起公法線長度的變化 ，在中、小模數(shù)齒輪的批量生產(chǎn)中，常采用測 量公法線長度的方法來控制齒側(cè)間隙。 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)

33、計 v1. 齒輪精度設(shè)計方法及步驟 v1) 確定齒輪的精度等級 v精度等級的選擇主要依據(jù)是齒輪的用途、使用要求 和工作條件等。 v選擇的方法主要有計算法和經(jīng)驗法(類比法)兩種。 v計算法主要用于精密傳動鏈設(shè)計，可先按傳動 鏈精度要求，計算出允許的轉(zhuǎn)角偏差大小，再根據(jù) 傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性偏差項目，選擇適宜的精度等級。 v經(jīng)驗法參考同類產(chǎn)品的齒輪精度，結(jié)合所設(shè)計 齒輪的具體要求來確定精度等級。 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 v在機(jī)械傳動中應(yīng)用最多的齒輪是既傳遞運(yùn)動又傳遞 動力，其精度等級與圓周速度密切相關(guān)，因此可計 算出齒輪的最高圓周速度，參考表7.45確定齒輪的 精度等

34、級。 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 v2) 選擇檢驗項目 v根據(jù)以下因素選擇檢驗項目： v 齒輪的精度等級和用途。 v 檢驗的目的，是工序間檢驗還是完工檢驗？ v 齒輪的切齒工藝。 v 齒輪的生產(chǎn)批量。 v 齒輪的尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式。 v 生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有測試設(shè)備情況等。 11.5 圓柱齒輪的精度設(shè)計 v3) 選擇最小側(cè)隙和計算齒厚偏差 v由齒輪副的中心距合理地確定最小側(cè)隙值，計算確 定齒厚極限偏差。 v4) 確定齒坯公差和表面粗糙度 v根據(jù)齒輪的工作條件和使用要求，確定齒坯的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。 v5) 繪制齒輪工作圖 v繪制齒輪工作圖，填寫規(guī)格數(shù)據(jù)表

35、，標(biāo)注相應(yīng)的技 術(shù)要求。 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) v齒輪精度的檢測包括單個齒輪的精度檢測和齒輪副 的精度檢測。 v1. 齒距的測量 v齒距偏差常用齒距儀、萬能測齒儀、光學(xué)分度頭等 儀器進(jìn)行測量。測量方法分為絕對測量和相對測量 ，相對測量方法應(yīng)用最為廣泛。 v 2.齒廓偏差測量 v齒廓偏差的測量通常在漸開線檢查儀上進(jìn)行。 v漸開線檢查儀分為萬能漸開線檢查儀和單盤式漸開 線檢查儀兩種。 11.6 齒輪精度檢測 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) 如圖7.47所示為單盤式漸 開線檢查儀示意圖，其中 (a)圖為工作原理圖，(b)圖 為檢查儀結(jié)構(gòu)圖。

36、11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) v3. 螺旋線偏差測量 v直齒圓柱齒輪的F可用如圖7.48所示的方法測量。 v被測齒輪連同測量心軸安裝在具有前后頂尖的測量 儀器上，將測量棒分別置于齒輪相隔90的齒槽間1 、2的位置，分別在測量棒兩端打表，測得的兩次示 值差就可近似地作為直齒圓柱齒輪的螺旋線偏差(齒 向偏差)。 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) v4. 齒厚測量 v控制相配齒輪的齒厚是十分重要的，它可以保證齒 輪在規(guī)定的側(cè)隙下運(yùn)行。 v齒輪的齒厚偏差可通過齒厚游標(biāo)卡尺測量，見圖 7.50。 v用

37、齒厚游標(biāo)卡尺測量齒厚偏差，是以齒頂圓為基準(zhǔn) 的。 齒厚游標(biāo)卡尺 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) v5. 徑向跳動測量 v徑向跳動通常用徑向跳動檢查儀、萬能測齒儀等 儀器進(jìn)行測量。 v當(dāng)一個適當(dāng)?shù)臏y頭(球、砧、圓柱體等)在齒輪旋 轉(zhuǎn)時逐齒放置入每個齒槽中，測出相對于齒輪軸 線的最大和最小徑向位置之差。 v跳動檢查儀外形如圖7.51(a)所示。 11.6 齒輪精度檢測(GB/T 186202001) v 圖7.51 徑向跳動檢測 v 1底座；2滑板；3縱向位置手輪；4立柱；5鎖緊旋 ；6手柄；7頂尖座；8調(diào)節(jié)螺母；9回轉(zhuǎn)盤；10手 柄(控制指示表)；11指示表 11