齒輪精度及檢測(cè)

1、編輯課件漸開線圓柱齒輪精度及檢測(cè) 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最主要齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最主要的傳動(dòng)形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)的傳動(dòng)形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。本章主要研究影響齒輪用極為廣泛。本章主要研究影響齒輪傳動(dòng)精度的齒輪或齒輪副的偏差項(xiàng)目。傳動(dòng)精度的齒輪或齒輪副的偏差項(xiàng)目。11.1 概概 述述 1 1、適用范圍廣；、適用范圍廣；2 2、效率高；、效率高；3 3、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊；、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊； 4 4、工作可靠、壽命長(zhǎng)。、工作可靠、壽命長(zhǎng)。一、齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：一、齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：二、齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求二、齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求：（用途）：（用途） 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性：傳遞運(yùn)動(dòng)的

2、準(zhǔn)確性：齒輪轉(zhuǎn)一圈，最大的齒輪轉(zhuǎn)一圈，最大的轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差在在 一定范圍內(nèi)。一定范圍內(nèi)。 對(duì)于傳動(dòng)比：對(duì)于傳動(dòng)比： 。12iww 轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差。實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差。i0360齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求2.2.傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性：傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性：要求齒輪的要求齒輪的瞬間傳動(dòng)比瞬間傳動(dòng)比變化變化不大（在一定范圍內(nèi)）。不大（在一定范圍內(nèi)）。i03603.3.載荷分布的均勻性：載荷分布的均勻性：要求齒輪嚙要求齒輪嚙合時(shí)，齒面接觸良好。合時(shí)，齒面接觸良好。齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)要求4.4.傳動(dòng)側(cè)隙合理：傳動(dòng)側(cè)隙合理：側(cè)隙的作用？側(cè)隙太大或太小會(huì)有什么影響？側(cè)隙

3、的作用？側(cè)隙太大或太小會(huì)有什么影響？1w2w針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，對(duì)使用要求的側(cè)重點(diǎn)不同。針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，對(duì)使用要求的側(cè)重點(diǎn)不同。測(cè)量齒測(cè)量齒輪輪、高速齒輪高速齒輪、重載齒輪重載齒輪需要限定哪些使用要求？需要限定哪些使用要求？11.2 齒輪加工誤差及其檢測(cè)齒輪加工誤差及其檢測(cè)一、影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差一、影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差：（：（4個(gè)）個(gè)）(GB/T 10095.2-2001)1.1.切向綜合總偏差切向綜合總偏差F Fi i( (Fi)：被測(cè)齒輪與理想精確齒輪被測(cè)齒輪與理想精確齒輪單單面嚙合面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的之差的

4、總幅度值總幅度值。F Fi if fi i影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差2.2.齒距齒距累積總偏差累積總偏差F Fp p( (F Fp p) )：在在分度圓分度圓上，任意兩同側(cè)齒面上，任意兩同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。F Fi i是以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)算的，原理圖見圖是以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)算的，原理圖見圖11-511-5。7 齒距累積偏差齒距累積偏差Fpk （Fpk）：在在分度圓分度圓上，上，k個(gè)齒距間個(gè)齒距間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)的最大差值。影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差第第26個(gè)齒的齒距累積偏差是多少？個(gè)

5、齒的齒距累積偏差是多少？3. 徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)Fr （Fr）：齒輪一轉(zhuǎn)范圍齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測(cè)頭內(nèi)，測(cè)頭與與齒高中部齒高中部雙面接觸，雙面接觸，測(cè)頭相對(duì)于測(cè)頭相對(duì)于齒輪軸線的齒輪軸線的最大變動(dòng)量。最大變動(dòng)量。影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差4.4.徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差Fi”（Fi）：被測(cè)齒輪與理想精確測(cè)被測(cè)齒輪與理想精確測(cè)量齒輪量齒輪雙面嚙合雙面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，雙嚙內(nèi)，雙嚙中中心距心距的最大變動(dòng)量。的最大變動(dòng)量。二、影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差二、影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差：（：（4個(gè)）個(gè)）1.1.一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差fi（fi）：被測(cè)齒輪與理想精確

6、齒輪被測(cè)齒輪與理想精確齒輪單面嚙合單面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一齒距角一齒距角內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差的稱轉(zhuǎn)角之差的最大幅度值最大幅度值。影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差fi 是以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)算的，是以分度圓弧長(zhǎng)計(jì)算的，用單面嚙合儀測(cè)量。用單面嚙合儀測(cè)量。fi 是和哪個(gè)指標(biāo)同是和哪個(gè)指標(biāo)同時(shí)測(cè)出來(lái)的？時(shí)測(cè)出來(lái)的？影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差2.2.一齒徑向綜合偏差一齒徑向綜合偏差fi （fi ）：被測(cè)齒輪與理被測(cè)齒輪與理想精確測(cè)量齒輪想精確測(cè)量齒輪雙面嚙合雙面嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)時(shí)，在被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一一齒距角齒距角內(nèi)，雙嚙內(nèi)，雙嚙中心距中心距的最大

7、變動(dòng)量。（雙嚙的最大變動(dòng)量。（雙嚙儀）儀）fi 是和哪個(gè)指標(biāo)同是和哪個(gè)指標(biāo)同時(shí)測(cè)出來(lái)的？時(shí)測(cè)出來(lái)的？影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差ff3.3.齒廓總偏差齒廓總偏差 （齒形誤差齒形誤差ff）：齒輪端截面上，齒形齒輪端截面上，齒形工作部分工作部分內(nèi)包容實(shí)際內(nèi)包容實(shí)際齒廓齒廓（齒形）（齒形）線的兩條設(shè)計(jì)齒廓線線的兩條設(shè)計(jì)齒廓線間的距離。間的距離。Fff齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差Hf4.4.單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距偏差fpt ( (齒距偏差齒距偏差fpt ） ：在分度圓上，實(shí)際在分度圓上，實(shí)際齒距齒距與公稱齒距之差。與公稱齒距之差。影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差前

8、面哪個(gè)參數(shù)還用到齒距前面哪個(gè)參數(shù)還用到齒距？有何區(qū)別？有何區(qū)別？7p 基節(jié)偏差基節(jié)偏差fpb：實(shí)際實(shí)際基節(jié)基節(jié)與公稱基節(jié)之差。與公稱基節(jié)之差。 基節(jié)：基節(jié)：基圓切線所截兩相鄰基圓切線所截兩相鄰?fù)瑐?cè)齒廓同側(cè)齒廓的交點(diǎn)沿的交點(diǎn)沿切線切線方向的距離。方向的距離。 基節(jié)偏差不可過(guò)大或過(guò)小，規(guī)定：基節(jié)偏差不可過(guò)大或過(guò)小，規(guī)定：fpb fpb fpb 。相互嚙合的一對(duì)齒輪基節(jié)應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系？相互嚙合的一對(duì)齒輪基節(jié)應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系？fpb 的符號(hào)？的符號(hào)？p 公法線公法線長(zhǎng)度變動(dòng)長(zhǎng)度變動(dòng)Fw：齒輪齒輪轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)一圈內(nèi)，實(shí)際公法線長(zhǎng)度內(nèi)，實(shí)際公法線長(zhǎng)度 最大值與最小值之差。最大值與最小值之差。測(cè)量公法線長(zhǎng)度測(cè)量公

9、法線長(zhǎng)度當(dāng)用當(dāng)用公法線千分尺公法線千分尺在齒輪上跨過(guò)在齒輪上跨過(guò)k k個(gè)齒時(shí)，個(gè)齒時(shí)，兩卡腳與齒廓相切于兩卡腳與齒廓相切于ABAB兩點(diǎn)，兩切點(diǎn)間的距離兩點(diǎn)，兩切點(diǎn)間的距離公法線長(zhǎng)度，公法線長(zhǎng)度，用用W W表示。表示。5.09zk跨齒數(shù)跨齒數(shù)k為：為：影響載荷分布均勻性的誤差影響載荷分布均勻性的誤差三、影響載荷分布均勻性的誤差三、影響載荷分布均勻性的誤差：（直齒：（直齒1個(gè)）個(gè)）（齒向誤差齒向誤差： ）bFDbF螺旋線總偏差螺旋線總偏差（齒形誤差齒形誤差：ff）齒廓總偏差齒廓總偏差F影響載荷分布均勻性的誤差影響載荷分布均勻性的誤差 在在分度圓柱分度圓柱面上，齒寬有效部分范圍內(nèi)，包面上，齒寬有效部

10、分范圍內(nèi)，包容實(shí)際容實(shí)際螺旋線（螺旋線（齒向線）齒向線）的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的距離。的兩條設(shè)計(jì)螺旋線間的距離。bF螺旋線總偏差螺旋線總偏差bff螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差bHf 評(píng)定指標(biāo)評(píng)定指標(biāo) 評(píng)定指標(biāo)評(píng)定指標(biāo) 對(duì)傳動(dòng)性能的對(duì)傳動(dòng)性能的 主要影響主要影響輪輪齒齒同同側(cè)側(cè)齒齒面面偏偏差差齒距齒距偏差偏差單個(gè)齒距偏差單個(gè)齒距偏差徑徑向向綜綜合合偏偏差差與與徑徑向向跳跳動(dòng)動(dòng)徑徑向向綜綜合合偏偏差差徑向徑向綜合綜合總偏總偏差差齒距累積偏差齒距累積偏差齒距累積總偏差齒距累積總偏差齒廓齒廓偏差偏差齒廓總偏差齒廓總偏差齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差一齒一齒徑向徑向綜合綜合偏差偏差齒廓

11、傾斜偏差齒廓傾斜偏差切向綜切向綜合偏差合偏差切向綜合總偏差切向綜合總偏差一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差螺旋線螺旋線偏差偏差螺旋線總偏差螺旋線總偏差螺旋線形狀偏差螺旋線形狀偏差徑向跳動(dòng)徑向跳動(dòng)螺旋線傾斜偏差螺旋線傾斜偏差ptfpkF齒輪傳動(dòng)使用要求的評(píng)定指標(biāo)（單個(gè)齒輪）齒輪傳動(dòng)使用要求的評(píng)定指標(biāo)（單個(gè)齒輪）pFFHfffiFifbFbffbHf iF ifrFpFiFiFrFptfififbFF11.3 齒輪副誤差及其評(píng)定指標(biāo)齒輪副誤差及其評(píng)定指標(biāo)應(yīng)當(dāng)避免產(chǎn)生哪種情況（哪種應(yīng)當(dāng)避免產(chǎn)生哪種情況（哪種情況最危險(xiǎn)）？為什么？情況最危險(xiǎn)）？為什么？齒輪副的安裝誤差齒輪副的安裝誤差2.2.齒輪副的中心

12、距偏差齒輪副的中心距偏差 fa：1.1.軸線的平行度偏差軸線的平行度偏差f 、f （兩兩軸線公共平面內(nèi)的、垂直平面內(nèi)的）軸線公共平面內(nèi)的、垂直平面內(nèi)的）b新國(guó)標(biāo)中未給出中心距的允許偏新國(guó)標(biāo)中未給出中心距的允許偏差，可參照年國(guó)標(biāo)差，可參照年國(guó)標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)%100 bcb齒輪副的精度指標(biāo)齒輪副的精度指標(biāo) 齒長(zhǎng)方向：齒長(zhǎng)方向：接觸痕跡的長(zhǎng)度接觸痕跡的長(zhǎng)度b（扣除斷開部分的長(zhǎng)度（扣除斷開部分的長(zhǎng)度c）與）與工工作長(zhǎng)度作長(zhǎng)度b（扣除倒角）之比的百（扣除倒角）之比的百分比。即：分比。即： 齒高方向：齒高方向：接觸痕跡的平均高度接觸痕跡的平均高度h 與與工作高度工作高度h 之比的之比的百分

13、比。即：百分比。即：%100 hh百分比越大越好還是越小越好？百分比越大越好還是越小越好？1.1.接觸斑點(diǎn)：接觸斑點(diǎn)：裝配好的齒輪，裝配好的齒輪，在輕微在輕微制動(dòng)制動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上下，運(yùn)轉(zhuǎn)后齒面上分布的分布的接觸擦亮痕跡接觸擦亮痕跡。2. 齒輪副側(cè)隙：齒輪副側(cè)隙：分為分為法向側(cè)隙法向側(cè)隙jn和和圓周側(cè)隙圓周側(cè)隙jt。 法向側(cè)隙法向側(cè)隙jn ：裝配好的齒輪副，當(dāng)工作面接觸時(shí)非工作：裝配好的齒輪副，當(dāng)工作面接觸時(shí)非工作面間的面間的最小距離最小距離。 圓周側(cè)隙圓周側(cè)隙jt ：裝：裝配好的齒輪副，當(dāng)配好的齒輪副，當(dāng)一個(gè)齒輪固定時(shí)，一個(gè)齒輪固定時(shí)，另一個(gè)齒輪的另一個(gè)齒輪的圓周圓周晃動(dòng)量晃動(dòng)量，以，以分

14、度圓分度圓上弧長(zhǎng)上弧長(zhǎng)計(jì)。計(jì)。側(cè)隙側(cè)隙關(guān)系關(guān)系：costnjj 主要限制法向側(cè)隙，法向側(cè)隙主要限制法向側(cè)隙，法向側(cè)隙在實(shí)際在實(shí)際應(yīng)用中是用應(yīng)用中是用塞尺塞尺來(lái)測(cè)量。來(lái)測(cè)量。齒輪副精度指標(biāo)齒輪副精度指標(biāo)11.4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)尺寸公差、形位公差和軸承精度等級(jí)分別有多少級(jí)？尺寸公差、形位公差和軸承精度等級(jí)分別有多少級(jí)？一、齒輪精度等級(jí)：一、齒輪精度等級(jí)：GB/T10095.1-2001GB/T10095.1-2001和和GB/T10095.2-2001GB/T10095.2-2001規(guī)定規(guī)定輪齒同側(cè)齒面偏差：輪齒同側(cè)齒面偏差：0 0、1 11212共共1313級(jí)，級(jí)，0

15、 0級(jí)最高。級(jí)最高。徑向綜合偏差：徑向綜合偏差：4 4、5 51212共共9 9級(jí)，級(jí)，4 4級(jí)最高。級(jí)最高。徑向跳動(dòng)：徑向跳動(dòng)：0 0、1 11212共共1313級(jí)，級(jí)，0 0級(jí)最高。級(jí)最高。 選擇精度等級(jí)時(shí)，應(yīng)綜合考慮齒輪的使用要求，工作選擇精度等級(jí)時(shí)，應(yīng)綜合考慮齒輪的使用要求，工作 條件、及技術(shù)要求確定。條件、及技術(shù)要求確定。圓柱齒輪精度圓柱齒輪精度二、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定二、齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定GB/T10095.1-2001GB/T10095.1-2001規(guī)定規(guī)定對(duì)單個(gè)齒輪的加工精度：對(duì)單個(gè)齒輪的加工精度：bFFFfppt;高速齒輪的檢驗(yàn)，增加高速齒輪的檢驗(yàn)，增加pkF當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差

16、時(shí)，可不檢驗(yàn)當(dāng)檢驗(yàn)切向綜合偏差時(shí)，可不檢驗(yàn)pptFf;新國(guó)標(biāo)中沒(méi)有規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目的公差值，推新國(guó)標(biāo)中沒(méi)有規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目的公差值，推薦暫時(shí)采用年國(guó)標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定薦暫時(shí)采用年國(guó)標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定新GB中齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目齒距偏差：齒距偏差： F Fp p F Fpkpk fpt 螺旋線偏差：螺旋線偏差：F Fb切向綜合偏差：切向綜合偏差： fi F Fi i徑向綜合偏差：徑向綜合偏差： fi” F Fi i”徑向跳動(dòng)：徑向跳動(dòng)：F Fr r建議的齒輪檢驗(yàn)組建議的齒輪檢驗(yàn)組3 3 fi” F Fi i”4 4 fpt F Fr r （10-1210-12級(jí)）級(jí)）5 5 fi F Fi i（有協(xié)議要求時(shí)）有協(xié)議

17、要求時(shí)）輪廓偏差：輪廓偏差：F1 1 fpt F Fp p F Fb F Fr rF2 2 fpt F FP P F Fb F Fr r F FPKPKF齒輪精度標(biāo)注（新國(guó)標(biāo)）齒輪精度標(biāo)注（新國(guó)標(biāo)）1 1、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目為同一精度等級(jí)，可直、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目為同一精度等級(jí)，可直接標(biāo)注精度等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。接標(biāo)注精度等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。7 7 GB/T 10095.1-2001GB/T 10095.1-20012 2、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目精度等級(jí)不同，應(yīng)分別、若齒輪的各檢驗(yàn)項(xiàng)目精度等級(jí)不同，應(yīng)分別標(biāo)注。標(biāo)注。6 6（ ）、）、7 7（ 、 ） GB/T 10095.1-2001GB/T 10095.1

18、-2001FpFbF11.4.2 齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙側(cè)隙的作用側(cè)隙的作用（3個(gè)）？個(gè)）？ 獲得側(cè)隙途徑：獲得側(cè)隙途徑： 當(dāng)具有標(biāo)準(zhǔn)齒厚的當(dāng)具有標(biāo)準(zhǔn)齒厚的兩個(gè)齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心兩個(gè)齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心距下安裝時(shí)，有沒(méi)有距下安裝時(shí)，有沒(méi)有側(cè)隙？側(cè)隙？S加大中心距。加大中心距。中心距不變，減薄齒厚。中心距不變，減薄齒厚。減薄一個(gè)齒輪的還是兩個(gè)都減?。繙p薄一個(gè)齒輪的還是兩個(gè)都減??？齒厚偏差符號(hào)？齒厚偏差符號(hào)？S齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙為獲得最小側(cè)隙，計(jì)算齒厚為獲得最小側(cè)隙，計(jì)算齒厚最小、最大減薄量最小、最大減薄量。齒厚上、下偏差齒厚上、下偏差Esns、EsniEsnsEsniTsn為什么要規(guī)定齒厚的最大為什么要規(guī)

19、定齒厚的最大減薄量？減薄量？ 計(jì)算齒厚最小減薄量計(jì)算齒厚最小減薄量：（：（P216）1. 補(bǔ)償補(bǔ)償溫升熱變形溫升熱變形和和正常潤(rùn)滑正常潤(rùn)滑所需的最小側(cè)隙量：所需的最小側(cè)隙量：n2n1nminjjj（P216式式11-3、11-4）齒輪副側(cè)隙齒輪副側(cè)隙2. 補(bǔ)償安裝和制造誤差引起的側(cè)隙減薄量補(bǔ)償安裝和制造誤差引起的側(cè)隙減薄量Jn：P217 式式11-5 、式式11-5a3. 有時(shí)需要考慮中心距偏差有時(shí)需要考慮中心距偏差fa0時(shí)會(huì)使側(cè)隙減小，最時(shí)會(huì)使側(cè)隙減小，最后綜合考慮各個(gè)因素得到后綜合考慮各個(gè)因素得到式式11-7。SEsnsEsniTsn齒厚上偏差齒厚上偏差Esns齒厚下偏差齒厚下偏差EsniTsn Tsn的求法見的