齒輪公差知識點七

1、齒輪公差與檢測知識點七、實踐教學(xué)齒輪有關(guān)誤差項目的檢測1、齒輪齒厚偏差的測量2、齒輪公法線長度偏差的測量3、齒輪徑向跳動的測量4、齒輪齒距累積總偏差和單個齒距偏差的測量5、齒輪徑向綜合總偏差和一齒徑向綜合偏差的測量知識點七、齒輪誤差的檢測由于齒輪檢驗項目較多，我們主要根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件，對有關(guān)項目進(jìn)行介紹，以實際齒輪零件為被測對象1、齒輪齒厚偏差的測量1）實驗設(shè)備及測量內(nèi)容實驗用齒厚卡尺的主要技術(shù)規(guī)格：刻度值0.02mm；測量齒輪模數(shù)范圍m為116。a應(yīng)用齒厚卡尺測量分度圓齒厚；b用游標(biāo)卡尺（或百分尺）測量齒頂圓直徑，用以修正分度圓齒高。2）儀器及測量原理說明為保證齒輪在傳動中形成有側(cè)隙的傳動

2、，主要是通過在加工齒輪時，將齒條刀具由公稱位置向齒輪中心做一定位移，使加工出來的輪齒的齒厚也隨之減薄，因而可測量齒厚來反映齒輪傳動時齒側(cè)間隙大小，通常是測量分度圓上的弦齒厚。分度圓弦齒厚可用齒輪游標(biāo)卡尺，以齒頂圓作為測量基準(zhǔn)來測量（圖11）。測量時，所需數(shù)據(jù)可按公式計算或查表。圖11齒輪游標(biāo)卡尺測分度圓齒厚1固定量爪；2高度定位尺；3垂直游標(biāo)尺高度板；4水平游標(biāo)尺；5活動量爪；6游標(biāo)框架；7調(diào)整螺母3）實驗步驟根據(jù)被測齒輪的參數(shù)和對齒輪的精度要求，按公式計算、（或從表中查?。┘?、的數(shù)值。用外徑千分尺測量齒輪齒頂圓實際直徑da實際，按修正值，得。按值調(diào)整游標(biāo)測齒卡尺的垂直游標(biāo)尺高度板3的位置，然

3、后將其游標(biāo)加以固定。將游標(biāo)測齒卡尺置于被測輪齒上，使垂直游標(biāo)尺的高度板3與齒輪齒頂可靠地接觸。然后移動水平游標(biāo)尺4的量爪，使它和另一量爪分別與輪齒的左、右齒面接觸（齒輪齒頂與垂直游標(biāo)尺的高度板3之間不得出現(xiàn)空隙），從水平游標(biāo)尺4上讀出弦齒厚實際值實際。在相對180°分布的兩個齒上測量。測得的齒厚實際值實際與齒厚公稱值之差即為齒厚偏差Esn。取其中的最大值和最小值作為測量結(jié)果。按實驗報告要求將測量結(jié)果填入報告內(nèi)。按齒輪圖上給定的齒厚上偏差Esns和下偏差Esni（EsniEsnEsns），判斷被測齒輪的合格性。完成實驗報告，做適用性結(jié)論。擦凈量儀及工具，整理現(xiàn)場。2、齒輪公法線長度偏差

4、的測量1）實驗儀器實驗用公法線千分尺的主要技術(shù)規(guī)格：刻度值0.01mm，測量范圍2550mm；2）測量原理公法線長度W是指與兩異名齒廓相切的兩平行平面間的距離（圖12），該兩切點的連線切于基圓，因而選擇適當(dāng)?shù)目琮X數(shù)，則可使公法線長度在齒高中部量得。與測量齒厚相比較，測量公法線長度時測量精度不受齒頂圓直徑偏差和齒頂圓柱面對齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動的影響。圖12公法線千分尺齒輪公法線長度根據(jù)不同精度的齒輪，可用游標(biāo)卡尺、公法線百分尺、公法線指示卡規(guī)和專用公法線卡規(guī)等任何具有兩平行平面量腳的量具或儀器進(jìn)行測量，但必須使量腳能插進(jìn)被測齒輪的齒槽內(nèi)，與齒側(cè)漸開線面相切。公法線長度偏差Ew是指實際公法線長

5、度與公稱公法線長度Wk之差，直齒輪的公稱公法線長度按公式計算或查表。3）實驗步驟1根據(jù)被測齒輪參數(shù)和精度及齒厚要求計算W、k、Ews、Ewi的值。2熟悉量具，并調(diào)試（或校對）零位：用標(biāo)準(zhǔn)校對棒放入公法線千分尺的兩測量面之間校對“零”位，記下校對格數(shù)。3跨相應(yīng)的齒數(shù)，沿著輪齒三等分的位置測量公法線長度，記入實驗報告。4整理測量數(shù)據(jù)，并做適用性結(jié)論。5實驗結(jié)束，清洗量具，整理現(xiàn)場。3、齒輪徑向跳動的測量1實驗設(shè)備及測量內(nèi)容應(yīng)用齒輪徑向跳動測量儀測量齒輪的徑向跳動。齒輪徑向跳動測量儀的主要技術(shù)規(guī)格：被測齒輪模數(shù)m的范圍為16mm，被測工件的最大直徑300mm，兩頂尖間最大距離418mm。2儀器及測量

6、原理說明齒輪徑向跳動測量儀的外形如圖13。測量時，把盤形齒輪用心軸安裝在頂尖架的兩個頂尖之間（該齒輪的基準(zhǔn)孔與心軸成無間隙配合，用心軸模擬體現(xiàn)該齒輪的基準(zhǔn)軸線），或把齒輪軸直接安裝在兩個頂尖之間。指示表的位置固定后，使安裝在指示表測桿上的球形測頭或錐形測頭在齒槽內(nèi)于齒高中部雙面接觸。測頭的尺寸大小應(yīng)與被測齒輪的模數(shù)協(xié)調(diào)，以保證測頭在接近齒高中部與齒槽雙面接觸。用測頭依次逐齒槽地測量它相對于齒輪基準(zhǔn)軸線的徑向位移，該徑向位移由指示表的示值反映出來。指示表的最大示值與最小示值之差即為齒輪徑向跳動Fr的數(shù)值。圖13齒圈徑向跳動測量儀1圓柱；2指示表；3指示表測量扳手；4心軸；5頂尖；6頂尖鎖緊螺釘；

7、7頂尖座；8頂尖座鎖緊螺釘；9滑臺；10底座；11滑臺鎖緊螺釘；12滑臺移動手輪；13被測齒輪；14指示表架鎖緊螺釘；15升降螺母3實驗步驟在量儀上調(diào)整指示表測頭與被測齒輪的位置。根據(jù)被測齒輪的模數(shù)，選擇尺寸合適的測頭，把它安裝在指示表2的測桿上（實驗時已裝好）。把被測齒輪13安裝在心軸4上（該齒輪的基準(zhǔn)孔與心軸成無間隙配合），然后把該心軸安裝在兩個頂尖5之間。注意調(diào)整這兩個頂尖之間的距離，使心軸無軸向竄動，且能轉(zhuǎn)動自如。松開滑臺鎖緊螺釘11，轉(zhuǎn)動手輪12使滑臺9移動，從而使測頭大約位于齒寬中間，然后再將滑臺鎖緊螺釘11鎖緊。調(diào)整量儀指示表示值零位。放下指示表測量扳手3，松開指示表架鎖緊螺釘1

8、4，轉(zhuǎn)動升降螺母15，使測頭隨表架下降到與某個齒槽雙面接觸，把指示表2的指針壓縮（正轉(zhuǎn)）l2轉(zhuǎn)，然后將指示表架鎖緊螺釘14緊固。轉(zhuǎn)動指示表的表盤（分度盤），把表盤的零刻線對準(zhǔn)指示表的指針，確定指示表的示值零位。測量。抬起指示表測量扳手3，把被測齒輪13轉(zhuǎn)過一個齒槽，然后放下指示表測量扳手3，使測頭進(jìn)入齒槽內(nèi)，與該齒槽雙面接觸，并記下指示表的示值。這樣依次測量其余的齒槽，從各次示值中找出最大示值和最小示值，它們的差值即為齒輪徑向跳動Fr的數(shù)值。在回轉(zhuǎn)一圈后，指示表的“原點”應(yīng)不變（如有較大的變化需檢查原因）。根據(jù)齒圈徑向跳動公差Fr，判斷被測齒輪的合格性。清洗量儀、工件，整理現(xiàn)場。4、齒輪齒距累

9、積總偏差和單個齒距偏差的測量1）齒距累積總偏差和單個齒距偏差齒輪的齒距累積總偏差是指在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪基準(zhǔn)軸線同軸的圓上，任意兩個同側(cè)齒面間的實際弧長與理論弧長的代數(shù)差中的最大絕對值，如圖14（a）。圖中虛線為輪齒理想位置，粗實線為輪齒實際位置，輪齒3與輪齒7之間的實際弧長與公稱弧長的差值最大，該值即為。圖14（b）為齒距累積誤差曲線，實質(zhì)上反映了同一圓周上齒距偏差的最大累積值。（a）齒距在分度圓上的分布 （b）誤差曲線圖14 齒輪齒距累積總偏差L實際弧長；L0理論弧長；D接近齒高中部的圓；Z齒序；輪齒實際位置對理想位置的偏差；1，2，8輪齒序號單個齒距偏差是指在齒輪端

10、平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪基準(zhǔn)軸線同軸的圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差，如圖20。取其中絕對值最大的數(shù)值為評定值。齒距偏差可以用絕對法或相對法測量。2）用齒距檢查儀按相對法測量齒輪齒距偏差圖20實際齒距與理論齒距的代數(shù)差1實驗設(shè)備及測量內(nèi)容實驗用齒輪齒距檢查儀的主要技術(shù)規(guī)格：刻度值有0.005mm、0.001mm，測量被測齒輪模數(shù)m的范圍為315mm、216mm。應(yīng)用齒輪齒距檢查儀以相對法測量齒輪的單個齒距偏差、齒距累積總偏差。2儀器及測量原理說明本實驗是用齒輪齒距檢查儀以單齒相對測量法測量，如圖19-3所示，圖中可調(diào)式固定量爪4按模數(shù)確定，活動量爪3通過杠桿系統(tǒng)在指示表上反映其變化

11、數(shù)值；為了保證在同一個圓周進(jìn)行測量，用一對定位量爪2在齒頂圓上定位。測量時以被測齒輪本身任一實際齒距為基準(zhǔn)，調(diào)整定位量爪，使固定量爪與活動量爪大約在分度圓上兩相鄰?fù)X廓相接觸，并將指示表對準(zhǔn)零位，隨后逐齒測量，將測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得到齒距累積總偏差和單個齒距偏差。3實驗步驟根據(jù)被測齒輪的參數(shù)、精度要求，查表l，得齒輪齒距累積總公差值，查表2得齒輪單個齒距極限偏差值。表1 齒輪齒距累積總公差值（摘自GB/T 10095.1-2001） m分度圓直徑法向模數(shù)精度等級dmmmnmm2345678910111250d1250.5mn26.59.013.018.026.037.052.074.

12、0104.0147.0208.02mn3.56.59.513.019.027.038.053.076.0107.0151.0241.03.5mn67.09.514.019.028.039.055.078.01l0.0156.0220.0圖21 齒距檢查儀測量齒距偏差1儀器本體；2定位量爪；3活動量爪；4固定量爪；5固緊螺釘；6緊固螺釘；7指示表表2 齒輪單個齒距極限偏差值（摘自GB/T 10095.1-2001） m分度圓直徑法向模數(shù)精度等級dmmmnmm2345678910111250d1250.5mn21.92.73.85.57.511.015.021.030.043.061.02mn3.

13、52.12.94.16.08.512.017.023.033.047.066.03.5mn62.33.24.66.59.013.018.026.036.052.073.0將儀器安裝在檢驗平板上（已裝好）。根據(jù)被測齒輪模數(shù)，調(diào)整固定量爪4的位置，即松開固定量爪的緊固螺釘6，使固定量爪上的刻線對準(zhǔn)殼體上的刻度（即模數(shù)）。例如，被測齒輪模數(shù)為5，則將固定量爪的刻線對準(zhǔn)殼體上的刻線5，對好后，固緊緊固螺釘6。使固定量爪4和活動量爪3大致在被測齒輪的分度圓上與兩相鄰輪齒接觸，同時將兩定位桿2都與齒頂圓接觸（圖19-3），且使指示表指針有一定的壓縮量（壓縮一圈左右）。對好后用四個螺釘5固緊。手扶齒輪，使定

14、位桿2與齒頂圓緊密接觸，并使固定量爪4和活動量爪3與被測齒面接觸（用力均勻，力的方向一致），使指示表的指針對準(zhǔn)零位（旋轉(zhuǎn)表盤殼，使指示表指針與刻度盤的零位重合），可多次重復(fù)調(diào)整，直至示值穩(wěn)定為止，以此實際齒距作為測量基準(zhǔn)。對齒輪逐齒進(jìn)行測量，量出各實際齒距對測量基準(zhǔn)的偏差（方法與上述相同，但不可轉(zhuǎn)動表殼，應(yīng)直接讀出偏差值），將所測得的數(shù)據(jù)逐一記入實驗報告的表格內(nèi)（注：齒輪測量一周后，回到作為測量基準(zhǔn)的齒距上時，指示表讀數(shù)應(yīng)回到“零”，如變化過大，必須找出原因進(jìn)行分析）。按要求整理測量數(shù)據(jù)（詳見5，測量數(shù)據(jù)的處理），完成實驗報告，并作出適用性結(jié)論。清潔儀器、用具及工件，整理好現(xiàn)場。4測量數(shù)據(jù)的處

15、理求齒距累積總偏差和單個齒距偏差。測量數(shù)據(jù)的處理方法可用計算法和作圖法?，F(xiàn)以m4，z12的齒輪為例。（1）計算法見表19-3，其步驟如下。表19-3 相對法測量齒距的數(shù)據(jù)處理按順序?qū)y出的各齒齒距相對于測量基準(zhǔn)的偏差值即讀數(shù)值記在表19-1中。將讀數(shù)值累加（i）求出平均齒距偏差即修正值：。齒距偏差為：是指在分度圓上的實際齒距與公稱齒距之差。用相對法測量時，公稱齒距是指所有實際齒距的平均值。故此例齒距偏差的最大值在第6齒序上，其值為+3.5m（第12齒序為3.5m）。按齒距累積總偏差的定義，應(yīng)為在分度圓上，任意兩同側(cè)齒面間的實際弧長與公稱弧長之差的最大絕對值。故此例在第511齒序上為：。（2）作

16、圖法見圖22，作圖法順序如下。圖22作圖法以橫坐標(biāo)代表齒序，縱坐標(biāo)為齒距累積誤差；將各齒的（即讀數(shù)值以前一齒為起點）直接標(biāo)在坐標(biāo)圖上。繪出如圖22所示的折線，最后連接首尾兩點，該線便是該齒輪齒距累積總偏差的相對坐標(biāo)軸線，然后從折線的最高點A和最低點B分別向此斜線作平行于縱坐標(biāo)的直線，和斜線相交于C點和D點，AC和BD兩線段之和即為最大齒距累積總偏差值：。5、 齒輪徑向綜合總偏差和一齒徑向綜合偏差的測量徑向綜合總偏差是指被測齒輪與測量齒輪雙面嚙合時（前者左、右齒面同時與后者齒面接觸），在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)雙嚙中心距的最大值與最小值之差。一齒徑向綜合偏差是指在被測齒輪一轉(zhuǎn)中對應(yīng)一個齒距角（360

17、76;/z，z為被測齒輪的齒數(shù)）范圍內(nèi)的雙嚙中心距變動量，取其中的最大值max作為評定值。測量記錄如圖23。圖23雙嚙儀測量記錄曲線 被測齒輪的轉(zhuǎn)角；a指示表示值；z被測齒輪的齒數(shù)1）齒輪雙面嚙合綜合測量1實驗設(shè)備及測量內(nèi)容齒輪雙面嚙合檢查儀的主要技術(shù)規(guī)格：齒輪軸心線間距離50300mm，可測齒輪模數(shù)m為110mm。應(yīng)用齒輪雙面嚙合檢查儀和測量齒輪，使測量齒輪與被檢驗的齒輪在雙面嚙合情況下，記錄被檢驗齒輪回轉(zhuǎn)一周時嚙合中心距的變化曲線。2儀器及測量原理說明齒輪雙面嚙合綜合測量是將被檢驗的齒輪（稱為被測齒輪）與測量齒輪（精度比被測齒輪高二級以上的高精度齒輪）無側(cè)隙雙面嚙合，當(dāng)被測齒輪回轉(zhuǎn)一周時，

18、通過兩齒輪雙面嚙合中心距的變動數(shù)值來評定齒輪的加工精度。它是一種綜合測量方法，測量簡便，效率高，在成批大量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。但由于它不能反映運動偏心的影響，與齒輪實際工作的情況又不完全符合，故還不能用以全面評定齒輪的使用質(zhì)量。齒輪雙面嚙合綜合測量儀的外形見圖24。量儀底座12的導(dǎo)軌上安放著測量時位置固定的滑座1和測量時可移動的滑座2，它們的心軸上分別安裝被測齒輪9和測量齒輪8。按齒輪的參數(shù)、精度和齒厚偏差計算雙面嚙合時的公稱中心距，在儀器的標(biāo)尺上按計算的中心距調(diào)整，兩齒輪在彈簧力的作用下雙面嚙合。在兩齒輪對滾時其中心距由于齒輪的誤差而變化，此變化值可通過指示表6讀數(shù)或由記錄器7繪出誤差曲線（圖2

19、3），最后按其中心距的變化分析齒輪的加工誤差。在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量稱為徑向綜合總偏差，在被測齒輪齒距角內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動量稱為一齒徑向綜合偏差。圖24 雙嚙儀1固定滑座；2移動滑座；3手輪；4銷釘；5螺釘；6指示表；7記錄器；8測量齒輪；9被測齒輪；10手柄；11手輪；12底座3實驗步驟根據(jù)被測齒輪的參數(shù)、精度要求，查表3得齒輪徑向綜合總公差的值，查表4得齒輪一齒徑向綜合公差的值。表3 齒輪徑向綜合總公差值（摘自GBT 10095.2-2001） m分度圓直徑法向模數(shù)精度等級dmmmnmm45678910111250d1251.5mn2.515223l4361861221732442.5mn4.01825365l721021442042884.0mn6.02231446288124176248351表4 齒輪一齒徑向綜合公差值（摘自GBT 10095.2-2001） m分度圓直徑法向模數(shù)精度等級dmmmnmm45678910111250d1251.5mn2.54.56.59.51319