互換性與測量技術7

1、漸開線漸開線圓柱齒輪傳動精度圓柱齒輪傳動精度 齒輪傳動是一種重齒輪傳動是一種重要的傳動形式，用以要的傳動形式，用以傳遞運動和動力，在傳遞運動和動力，在機器和儀器儀表中應機器和儀器儀表中應用極為廣泛用極為廣泛。 第五章第五章 本章主要內容為本章主要內容為本章主要內容為 ：v齒輪精度標準及應用齒輪精度標準及應用v齒輪傳動的使用要求齒輪傳動的使用要求v齒輪傳動的主要加工誤差齒輪傳動的主要加工誤差 及精度指標及精度指標7.1 齒輪傳動的使用要求與制造誤差齒輪傳動的使用要求與制造誤差v齒輪傳動的使用要求齒輪傳動的使用要求1.傳遞運動的準確性傳遞運動的準確性 要求從動輪與主動輪的運動轉角有要求從動輪與主動

2、輪的運動轉角有一定的嚴格關系，以此限制齒輪在一定的嚴格關系，以此限制齒輪在一轉范圍內傳動比的不均勻性，從一轉范圍內傳動比的不均勻性，從而保證從動齒輪與主動齒輪的運動而保證從動齒輪與主動齒輪的運動準確協(xié)調。準確協(xié)調。2. 傳動的平穩(wěn)性傳動的平穩(wěn)性 傳動的平穩(wěn)性就是要求在傳遞傳動的平穩(wěn)性就是要求在傳遞運動的過程中工作平穩(wěn)，沒有振運動的過程中工作平穩(wěn)，沒有振動、沖擊和噪音，這就要求限制動、沖擊和噪音，這就要求限制瞬時傳動比瞬時傳動比的變動范圍。即齒輪的變動范圍。即齒輪在較小的轉角（一齒距角）內轉在較小的轉角（一齒距角）內轉角誤差要限制。角誤差要限制。齒輪運動不準確或不平穩(wěn)都是傳動比變化引齒輪運動不準

3、確或不平穩(wěn)都是傳動比變化引起的，兩者同時存在起的，兩者同時存在3. 載荷分布的均勻性載荷分布的均勻性 載荷分布的均勻性就是要求齒載荷分布的均勻性就是要求齒輪嚙合時，嚙合輪齒沿全齒寬均輪嚙合時，嚙合輪齒沿全齒寬均勻接觸，使齒面上的載荷分布均勻接觸，使齒面上的載荷分布均勻，避免因局部接觸應力過大，勻，避免因局部接觸應力過大，導致齒面過早磨損，甚至輪齒斷導致齒面過早磨損，甚至輪齒斷裂，影響齒輪的使用壽命。裂，影響齒輪的使用壽命。4. 側隙的合理性側隙的合理性 為了貯存潤滑油，補償由于溫度、為了貯存潤滑油，補償由于溫度、彈塑性變形、制造誤差及安裝誤差所彈塑性變形、制造誤差及安裝誤差所引起的尺寸變形，防

4、止齒輪卡死等，引起的尺寸變形，防止齒輪卡死等，要求齒輪副嚙合時非工作齒面間應留要求齒輪副嚙合時非工作齒面間應留有一定的間隙，這就是齒側間隙。對有一定的間隙，這就是齒側間隙。對于工作時需要反轉的讀數(shù)與分度齒輪，于工作時需要反轉的讀數(shù)與分度齒輪，對其側隙有嚴格要求對其側隙有嚴格要求。 與齒輪精度無關與齒輪精度無關v齒輪影響四項使用要求的主要誤差齒輪影響四項使用要求的主要誤差 在齒輪制造過程中，由于齒坯的加在齒輪制造過程中，由于齒坯的加工和安裝誤差，齒輪加工機床及刀具工和安裝誤差，齒輪加工機床及刀具本身存在的誤差，致使被加工齒輪的本身存在的誤差，致使被加工齒輪的尺寸、形狀和位置都將產生誤差或偏尺寸、

5、形狀和位置都將產生誤差或偏差。而當齒輪作為一個傳動零件工作差。而當齒輪作為一個傳動零件工作時，這些誤差又將綜合反映為傳動比時，這些誤差又將綜合反映為傳動比的變化及接觸不良并導致振動、沖擊的變化及接觸不良并導致振動、沖擊和噪音，影響使用壽命和工作質量。和噪音，影響使用壽命和工作質量。 1. 影響傳遞運動準確性的主要誤差影響傳遞運動準確性的主要誤差v影響傳遞運動準確性的主要誤差是影響傳遞運動準確性的主要誤差是齒輪齒距分布不均而產生的以齒輪齒輪齒距分布不均而產生的以齒輪一轉一轉為周期的誤差，即所謂低頻誤為周期的誤差，即所謂低頻誤差，主要來源于幾何偏心和運動偏差，主要來源于幾何偏心和運動偏心心。1.

6、1. 影響傳遞運動準確性的主要誤差影響傳遞運動準確性的主要誤差 影響傳遞運動準確性的主要誤差是齒輪齒距分布不均勻而影響傳遞運動準確性的主要誤差是齒輪齒距分布不均勻而產生的低頻誤差，主要來源于幾何偏心和運動偏心。產生的低頻誤差，主要來源于幾何偏心和運動偏心。(1)(1)幾何偏心幾何偏心 幾何偏心是指齒坯幾何偏心是指齒坯在機床上的安裝偏心。在機床上的安裝偏心。 這種偏心可能是由這種偏心可能是由于加工時齒坯定位孔與于加工時齒坯定位孔與心軸之間有間隙，使齒心軸之間有間隙，使齒坯定位孔的軸線與機床坯定位孔的軸線與機床工作臺的回轉軸線不重工作臺的回轉軸線不重合而產生的偏心。合而產生的偏心。如果把這如果把這

7、種齒距分種齒距分布不均勻布不均勻的齒輪作的齒輪作為從動輪，為從動輪，與無誤差與無誤差的齒輪的齒輪( (主動輪主動輪) )相嚙合，相嚙合，則從動輪則從動輪將產生轉將產生轉角誤差，角誤差，從而影響從而影響了傳遞運了傳遞運動的準確動的準確性。性。心軸中心心軸中心齒坯中心齒坯中心(2)(2)運動偏心運動偏心分度蝸桿分度蝸桿旋轉中心旋轉中心幾何中心幾何中心 由于齒坯與分由于齒坯與分度蝸輪同步旋轉，度蝸輪同步旋轉，因此，在滾齒加工因此，在滾齒加工過程中，齒坯的分過程中，齒坯的分齒回轉角速度也在齒回轉角速度也在-到到+ + 之間變化，即分度之間變化，即分度蝸輪在以蝸輪在以O O為圓心為圓心的圓周上齒距分布的

8、圓周上齒距分布不均勻的誤差會按不均勻的誤差會按一定比例全部反映一定比例全部反映到被切齒輪上。到被切齒輪上。 齒輪滾齒時被切齒齒輪滾齒時被切齒輪齒形的形成是滾刀對輪齒形的形成是滾刀對齒坯連續(xù)范成的結果。齒坯連續(xù)范成的結果。 齒坯的角速度發(fā)生齒坯的角速度發(fā)生變化，節(jié)點的位置也隨變化，節(jié)點的位置也隨之改變，當齒坯的角速之改變，當齒坯的角速度最大時，所切齒形的度最大時，所切齒形的基圓半徑最小為基圓半徑最小為r rbminbmin；當齒坯的角速度最小時，當齒坯的角速度最小時，所切齒形的基圓半徑最所切齒形的基圓半徑最大為大為r rbmaxbmax 。 當基圓半徑變化時，所切齒形曲線也相應發(fā)生變化，偏心量：

9、當基圓半徑變化時，所切齒形曲線也相應發(fā)生變化，偏心量： e e2 2=(r=(rbmaxbmax-r-rbminbmin)/2 )/2 。因為這種偏心是由分度蝸輪的角速度變化所。因為這種偏心是由分度蝸輪的角速度變化所引起的，故稱之為運動偏心。引起的，故稱之為運動偏心。 有運動偏心時有運動偏心時(設齒輪無幾何偏心)，齒坯相對滾刀并無徑向位移，齒坯相對滾刀并無徑向位移，但有切向但有切向(沿分度圓)位移，因而使所切輪齒在分度圓周上分布不均位移，因而使所切輪齒在分度圓周上分布不均勻，其齒距由最小逐漸變到最大，而后又逐漸變到最小。勻，其齒距由最小逐漸變到最大，而后又逐漸變到最小。 運動偏心與幾何偏心產生

10、的齒輪誤差，均以齒輪一轉為周期。運動偏心與幾何偏心產生的齒輪誤差，均以齒輪一轉為周期。幾何偏心時，齒圈上各個齒形的形狀和位置，相對于切齒時幾何偏心時，齒圈上各個齒形的形狀和位置，相對于切齒時加工中心來說是沒有誤差的，但相對于其幾何中心來說就有誤加工中心來說是沒有誤差的，但相對于其幾何中心來說就有誤差了，各齒的齒高是變化的；差了，各齒的齒高是變化的；運動偏心時，齒圈上各個齒形的形狀和位置，相對于加工中運動偏心時，齒圈上各個齒形的形狀和位置，相對于加工中心來說是有誤差的，各齒的齒高卻是不變的。心來說是有誤差的，各齒的齒高卻是不變的。運動偏心與幾何偏心比較：運動偏心與幾何偏心比較： 齒輪的幾何偏心和

11、運動偏心是同時存在的。齒輪傳遞運動的齒輪的幾何偏心和運動偏心是同時存在的。齒輪傳遞運動的準確性由它們的綜合結果來評定，也可以同時用幾何偏心和運動準確性由它們的綜合結果來評定，也可以同時用幾何偏心和運動偏心的大小來評定。偏心的大小來評定。2. 2. 影響傳動平穩(wěn)性的主要誤差影響傳動平穩(wěn)性的主要誤差 影響傳動平穩(wěn)性的主要誤差是齒輪的影響傳動平穩(wěn)性的主要誤差是齒輪的基節(jié)偏差基節(jié)偏差和和齒形誤差齒形誤差。齒輪要正常傳動必須滿足齒輪要正常傳動必須滿足: :1bp2bp22222222222coscoscos22mzmzzrzrpbb基圓齒距（基節(jié)）基圓齒距（基節(jié)）pb b齒輪要正常傳動必須滿足齒輪要正常

12、傳動必須滿足: :滿足正確嚙合條件；滿足正確嚙合條件； 必須使相嚙合的兩齒輪相鄰兩齒同側齒廓間的法向距離(法向齒距)相等，法向齒距等于齒輪基圓齒距（基節(jié)）。 模數(shù)和壓力角分別相等。滿足連續(xù)傳動條件。滿足連續(xù)傳動條件。 重合度大于1。1bp2bp222cosmpb(1)(1)基節(jié)偏差基節(jié)偏差 如果兩齒輪的基節(jié)不相等，輪齒在進入或退出嚙合時則會引起如果兩齒輪的基節(jié)不相等，輪齒在進入或退出嚙合時則會引起瞬時傳動比的變化，引起沖擊，產生振動和噪聲，影響傳動平穩(wěn)性。瞬時傳動比的變化，引起沖擊，產生振動和噪聲，影響傳動平穩(wěn)性。 主要是由刀具主要是由刀具的基節(jié)偏差和齒形的基節(jié)偏差和齒形角誤差造成的。角誤差造

13、成的。 主要是由刀主要是由刀具的制造誤差和具的制造誤差和安裝誤差安裝誤差( (徑向圓徑向圓跳動和軸向竄動跳動和軸向竄動) )、分度蝸桿的誤差、分度蝸桿的誤差、齒坯的安裝誤差齒坯的安裝誤差造成的。造成的。(2)(2)齒形誤差齒形誤差 理論上，兩齒應在嚙合線上的a點接觸，而由于A2齒的齒形有誤差，使接觸點由a變到a、即接觸點偏離了嚙合線NN，產生嚙合線外的嚙合，從而引起瞬時傳動比的突變，產生了振動和噪聲，影響傳動平穩(wěn)性。 齒輪各個基節(jié)的偏差和各齒的齒形誤差在不同程度上影響齒輪各個基節(jié)的偏差和各齒的齒形誤差在不同程度上影響齒輪的工作平穩(wěn)性。在齒輪轉動一周中，它們多次重復出現(xiàn)，齒輪的工作平穩(wěn)性。在齒輪

14、轉動一周中，它們多次重復出現(xiàn)，因此也稱為高頻誤差。因此也稱為高頻誤差。齒形誤差是指端截面上漸開線的形狀誤差。齒形誤差是指端截面上漸開線的形狀誤差。3. 3. 影響載荷分布均勻性的主要誤差影響載荷分布均勻性的主要誤差 齒輪工作時，齒面接觸不良會影響載荷在齒面上分布的均齒輪工作時，齒面接觸不良會影響載荷在齒面上分布的均勻性。勻性。 影響影響齒寬方向齒寬方向載荷分布均勻性的是載荷分布均勻性的是齒向誤差齒向誤差，影響，影響齒高方齒高方向向載荷分布均勻性的是載荷分布均勻性的是基節(jié)偏差基節(jié)偏差和和齒形誤差齒形誤差。 齒向誤差是指齒側面與分度圓柱面的交線齒向誤差是指齒側面與分度圓柱面的交線( (即齒線即齒線

15、) )的形狀的形狀和方向誤差，主要是由機床刀架導軌位置不精確和齒坯的基準和方向誤差，主要是由機床刀架導軌位置不精確和齒坯的基準端面對定位孔軸線的端面圓跳動產生的。端面對定位孔軸線的端面圓跳動產生的。3. 3. 影響載荷分布均勻性的主要誤差影響載荷分布均勻性的主要誤差齒向誤差是指齒側面與分度圓柱面的交線齒向誤差是指齒側面與分度圓柱面的交線(即即齒線齒線)的形狀和方向誤差，主要是由機床刀架的形狀和方向誤差，主要是由機床刀架導軌位置不精確和齒坯的基準端面對定位孔導軌位置不精確和齒坯的基準端面對定位孔軸線的端面圓跳動產生的軸線的端面圓跳動產生的 4. 4. 影響側隙的主要誤差影響側隙的主要誤差 影響側

16、隙大小和不均勻的主要誤差是影響側隙大小和不均勻的主要誤差是齒厚偏差及其變動量齒厚偏差及其變動量。 齒厚偏差是指實際齒厚與公稱齒厚之差。齒厚偏差是指實際齒厚與公稱齒厚之差。 為了保證最小側隙，必須規(guī)定齒厚的最小減薄量，即齒厚上為了保證最小側隙，必須規(guī)定齒厚的最小減薄量，即齒厚上偏差；偏差； 為了限制側隙使之不致過大，必須規(guī)定齒厚公差。齒厚公差為了限制側隙使之不致過大，必須規(guī)定齒厚公差。齒厚公差與切齒時刀具的調整誤差有關。與切齒時刀具的調整誤差有關。 實際齒厚的大小與切齒時齒輪刀具的切削深度有關，同一齒實際齒厚的大小與切齒時齒輪刀具的切削深度有關，同一齒輪各齒齒厚的變動量與幾何偏心有關。輪各齒齒厚

17、的變動量與幾何偏心有關。v以上各種誤差必定會影響齒輪的使用以上各種誤差必定會影響齒輪的使用性能，必須根據(jù)他們影響的方式和程性能，必須根據(jù)他們影響的方式和程度，加以限制，以保證齒輪的互換性度，加以限制，以保證齒輪的互換性和使用性能。和使用性能。 齒輪的誤差對幾何精度的影響主要體齒輪的誤差對幾何精度的影響主要體現(xiàn)在形狀（齒廓）、位置（齒距）現(xiàn)在形狀（齒廓）、位置（齒距） 、方向（齒向）和尺寸（齒厚）等幾方方向（齒向）和尺寸（齒厚）等幾方面。面。 一、齒廓精度一、齒廓精度v用于控制實際齒廓對設計齒廓變動用于控制實際齒廓對設計齒廓變動的齒廓精度要求有三項：的齒廓精度要求有三項：v齒廓總偏差齒廓總偏差v

18、齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差v齒廓傾斜極限偏差。齒廓傾斜極限偏差。FffHf1齒廓總偏差齒廓總偏差 及其公差及其公差v齒廓總偏差齒廓總偏差 是允許的齒廓總誤差是允許的齒廓總誤差v是在齒廓的計值范圍內，包容實際齒是在齒廓的計值范圍內，包容實際齒廓且距離為最小的兩條設計齒廓之間廓且距離為最小的兩條設計齒廓之間的距離的距離 FFF當設計齒廓為修形的漸開當設計齒廓為修形的漸開線（例如鼓形齒）時，定線（例如鼓形齒）時，定義齒廓總誤差和平均齒廓義齒廓總誤差和平均齒廓的曲線亦應作相應的修形，的曲線亦應作相應的修形，而不再是直線。而不再是直線。2齒廓形狀偏差齒廓形狀偏差 及其公差及其公差v齒廓形狀偏差是在齒廓的計

19、值范圍內，齒廓形狀偏差是在齒廓的計值范圍內，包容實際齒廓且距離為最小的兩條包容實際齒廓且距離為最小的兩條平行平行且與且與平均齒廓線形狀相同平均齒廓線形狀相同的齒廓線之間的齒廓線之間的距離。這對與平均平均齒廓是實際齒的距離。這對與平均平均齒廓是實際齒廓的最小二乘中線。廓的最小二乘中線。ffff3齒廓傾斜偏差齒廓傾斜偏差 及其極限偏差及其極限偏差v齒廓傾斜偏差是在齒廓的計值范圍齒廓傾斜偏差是在齒廓的計值范圍內，與平均齒廓兩端相交的兩條設內，與平均齒廓兩端相交的兩條設計齒廓之間的距離計齒廓之間的距離 HfHf主要是刀具誤差主要是刀具誤差和加工時系統(tǒng)振和加工時系統(tǒng)振動引起的動引起的v齒廓誤差主要影響傳

20、動平穩(wěn)性和載齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性。荷分布均勻性。v在一般情況下要求滿足在一般情況下要求滿足v在特定情況下，也可以要求滿足在特定情況下，也可以要求滿足 且且FF ffffHHHfffv齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性。荷分布均勻性。v在一般情況下要求滿足在一般情況下要求滿足v在特定情況下，也可以要求滿足在特定情況下，也可以要求滿足 且且v齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性。荷分布均勻性。v在一般情況下要求滿足在一般情況下要求滿足v在特定情況下，也可以要求滿足在特定情況下，也可以要求滿足 且且v齒廓

21、誤差主要影響傳動齒廓誤差主要影響傳動平穩(wěn)性和載平穩(wěn)性和載荷分布均勻性。荷分布均勻性。v在一般情況下要求滿足在一般情況下要求滿足v在特定情況下，也可以要求滿足在特定情況下，也可以要求滿足 且且二、齒距精度二、齒距精度v用于控制實際齒廓圓周分布位置變用于控制實際齒廓圓周分布位置變動的齒距精度要求有三項：動的齒距精度要求有三項：v單個齒距極限偏差單個齒距極限偏差v齒距累積極限偏差齒距累積極限偏差v齒距累積總公差齒距累積總公差ptfpkFpFv齒距偏差是在齒輪端平面上，在接近齒齒距偏差是在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，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)

22、差實際齒距與理論齒距的代數(shù)差 1單個齒距偏差單個齒距偏差 及其極限偏差及其極限偏差 v單個齒距極限偏差（簡稱齒距極限單個齒距極限偏差（簡稱齒距極限偏差）是單個齒距偏差（簡稱齒距偏差）是單個齒距偏差（簡稱齒距偏差）允許的變化的界限值。偏差）允許的變化的界限值。 ptfptfv齒距累積偏差是在齒輪端平面上，齒距累積偏差是在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，任意同心的圓上，任意 個齒距的實際個齒距的實際弧長與理論弧長的代數(shù)差弧長與理論弧長的代數(shù)差 v（ 為為2 ）2齒距累積偏差齒距累積偏差 及其極限偏差及其極限偏差v齒距累積極限偏差是齒距累積偏差齒

23、距累積極限偏差是齒距累積偏差允許變化的界限值。允許變化的界限值。kpkFpkFk8/zkk理論上等于這理論上等于這 個齒距的各單個齒距偏個齒距的各單個齒距偏差的代數(shù)和。差的代數(shù)和。kv齒距累積總偏差是在齒輪端平面上，齒距累積總偏差是在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同在接近齒高中部的一個與齒輪軸線同心的圓上，任意兩個同側齒面間的實心的圓上，任意兩個同側齒面間的實際弧長與理論弧長之差的最大絕對值，際弧長與理論弧長之差的最大絕對值，也就是任意也就是任意K個齒距累積偏差的最大個齒距累積偏差的最大絕對值。絕對值。v在齒距累積偏差圖上，齒距累積總偏差是在齒距累積偏差圖上，齒距累積總偏差是累積

24、偏差曲線的最大幅度值。累積偏差曲線的最大幅度值。 3齒距累積總偏差齒距累積總偏差 及其公差及其公差pFpFv單個齒距偏差單個齒距偏差主要影響換齒嚙合過主要影響換齒嚙合過程的程的傳動平穩(wěn)性傳動平穩(wěn)性v齒距累積總偏差齒距累積總偏差主要影響主要影響傳動精度傳動精度v齒距累積偏差齒距累積偏差 反映多齒數(shù)齒輪的反映多齒數(shù)齒輪的齒齒距累積總偏差在整個齒圈上分布的距累積總偏差在整個齒圈上分布的均勻性均勻性。影響傳動精度。影響傳動精度。v一般情況下要求滿足一般情況下要求滿足ppptptptFFfffpkpkpkFFF三、齒向精度三、齒向精度v用于控制實際齒面方向變動的齒向用于控制實際齒面方向變動的齒向精度要求

25、有三項：精度要求有三項：v齒線總偏差齒線總偏差v齒線形狀偏差齒線形狀偏差v齒線傾斜極限偏差齒線傾斜極限偏差FffHfv齒線（齒向線）是齒面與分度圓柱面的交齒線（齒向線）是齒面與分度圓柱面的交線。不修形的直齒輪的齒線為直線，不修線。不修形的直齒輪的齒線為直線，不修形的斜齒輪的齒線為螺旋線。形的斜齒輪的齒線為螺旋線。v由于直線可以看作是螺旋線的特例（升角由于直線可以看作是螺旋線的特例（升角為為90） ，所以可以只給出斜齒輪的各，所以可以只給出斜齒輪的各項齒向標準，并相應地分別稱為螺旋線總項齒向標準，并相應地分別稱為螺旋線總公差公差 、螺旋線形狀公差、螺旋線形狀公差 和螺旋線和螺旋線傾斜極限偏差傾斜

26、極限偏差 。FffHfv齒線的計值范圍等于齒寬的兩端各減去齒寬的齒線的計值范圍等于齒寬的兩端各減去齒寬的5%或一個模數(shù)的長度（取兩者中的較小值）后的或一個模數(shù)的長度（取兩者中的較小值）后的齒線長度齒線長度 。Lv主要是由刀具的制造誤差和安裝誤主要是由刀具的制造誤差和安裝誤差差(徑向圓跳動和軸向竄動徑向圓跳動和軸向竄動)、分度蝸、分度蝸桿的誤差、齒坯的安裝誤差造成的桿的誤差、齒坯的安裝誤差造成的v主要影響主要影響載荷分布均勻性載荷分布均勻性v在一般情況下要求滿足在一般情況下要求滿足FF 在特定情況下，也可以要求滿足在特定情況下，也可以要求滿足ffffHHHfff四、綜合精度四、綜合精度v以上各項

27、是漸開線齒面影響齒輪傳以上各項是漸開線齒面影響齒輪傳動功能要求（合理側隙除外）的形動功能要求（合理側隙除外）的形狀、位置和方向等單項幾何特征參狀、位置和方向等單項幾何特征參數(shù)的精度。考慮到各單項誤差的疊數(shù)的精度?？紤]到各單項誤差的疊加和抵消的綜合作用，避免要求過加和抵消的綜合作用，避免要求過嚴還可以采用各種綜合精度的指標嚴還可以采用各種綜合精度的指標1切向綜合總偏差切向綜合總偏差 及其公差及其公差v切向綜合總偏差是被測齒輪與理想切向綜合總偏差是被測齒輪與理想精確的測量齒輪在理論中心距下實精確的測量齒輪在理論中心距下實現(xiàn)單面嚙合傳動時，其分度圓的實現(xiàn)單面嚙合傳動時，其分度圓的實際圓周位移在被測齒

28、輪一轉范圍內際圓周位移在被測齒輪一轉范圍內的最大差值的最大差值iFiFv可能是由幾何偏心、運動偏心、基節(jié)偏可能是由幾何偏心、運動偏心、基節(jié)偏差和齒形誤差等多種因素造成的差和齒形誤差等多種因素造成的v主要影響主要影響準確性準確性，比，比 評定的全面評定的全面v一般要求一般要求iiFF pF2一齒切向綜合偏差一齒切向綜合偏差 及其公差及其公差v一齒切向綜合偏差是被測齒輪與理一齒切向綜合偏差是被測齒輪與理想精確的測量齒輪在理論中心距下想精確的測量齒輪在理論中心距下實現(xiàn)單面嚙合傳動時，其分度圓的實現(xiàn)單面嚙合傳動時，其分度圓的實際圓周位移在被測齒輪一個齒距實際圓周位移在被測齒輪一個齒距范圍內的最大差值范

29、圍內的最大差值ififv可能是由齒廓各種加工誤差造成的可能是由齒廓各種加工誤差造成的v主要影響主要影響平穩(wěn)性平穩(wěn)性v一般要求一般要求iiff 3徑向綜合總偏差徑向綜合總偏差 及其公差及其公差v徑向綜合總偏差是被測齒輪與理想精確徑向綜合總偏差是被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合傳動時，其雙嚙中的測量齒輪雙面嚙合傳動時，其雙嚙中心距心距 在被測齒輪一轉范圍內的最大在被測齒輪一轉范圍內的最大變動量變動量 iFiFa4.一齒徑向綜合總偏差一齒徑向綜合總偏差 及其公差及其公差ifif一齒徑向綜合總偏差是被測齒輪與理一齒徑向綜合總偏差是被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合傳動時，想精確的測量齒輪雙面嚙合

30、傳動時，其雙嚙中心距在被測齒輪一轉范圍內其雙嚙中心距在被測齒輪一轉范圍內的最大變動量的最大變動量 5徑向跳動徑向跳動 及其公差及其公差v徑向跳動是在齒輪一轉范圍內，測徑向跳動是在齒輪一轉范圍內，測頭（球形、圓柱形、砧形）相繼置頭（球形、圓柱形、砧形）相繼置于每個齒槽內時，從它到齒輪軸線于每個齒槽內時，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。的最大和最小徑向距離之差。v檢查中，測頭在近似齒高中部與左檢查中，測頭在近似齒高中部與左右齒面接觸右齒面接觸 rFrFv徑向綜合總誤差與徑向跳動只反映徑向綜合總誤差與徑向跳動只反映了齒輪的徑向位置誤差。所以對于了齒輪的徑向位置誤差。所以對于傳動精度傳動精度要

31、求不高的齒輪，可以只要求不高的齒輪，可以只要求滿足要求滿足iiFF rrFF 或或對于對于傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)要求不高的齒輪，可以要求滿要求不高的齒輪，可以要求滿足足iiffv顯然，切向綜合精度只與齒輪同側顯然，切向綜合精度只與齒輪同側齒面的誤差有關，比較接近齒輪的齒面的誤差有關，比較接近齒輪的實際工作狀態(tài)，可以滿足較高精度實際工作狀態(tài)，可以滿足較高精度齒輪的傳動功能要求；徑向綜合精齒輪的傳動功能要求；徑向綜合精度與齒輪兩側齒面的誤差的綜合結度與齒輪兩側齒面的誤差的綜合結果有關，只適用于一般和較低精度果有關，只適用于一般和較低精度齒輪的傳動功能要求。齒輪的傳動功能要求。7.3 齒輪配合齒輪配合v齒

32、輪配合是指安裝好以后的一對互齒輪配合是指安裝好以后的一對互嚙齒輪非工作齒面間的間隙狀態(tài)。嚙齒輪非工作齒面間的間隙狀態(tài)。它不同于包容件與被包容件形成的它不同于包容件與被包容件形成的配合。齒輪配合的特征用非工作齒配合。齒輪配合的特征用非工作齒面間的間隙（側隙）的大小表示。面間的間隙（側隙）的大小表示。影響側隙的主要幾何參數(shù)是互嚙齒影響側隙的主要幾何參數(shù)是互嚙齒輪的齒厚（輪的齒厚（ 、 ）和中心距）和中心距（ ）。此外，齒距、齒向和軸線）。此外，齒距、齒向和軸線平行度等，也會影響側隙的均勻性。平行度等，也會影響側隙的均勻性。1S2Sa一、側隙一、側隙v齒輪傳動的側隙可以分為：法向側齒輪傳動的側隙可以

33、分為：法向側隙、圓周側隙和徑向側隙。隙、圓周側隙和徑向側隙。v法向側隙是裝配好的齒輪副的工作法向側隙是裝配好的齒輪副的工作齒面相互接觸時，非工作齒面間的齒面相互接觸時，非工作齒面間的最小距離最小距離；v圓周側隙是裝配好的齒輪副中的一個齒圓周側隙是裝配好的齒輪副中的一個齒輪固定時，另一齒輪所能轉動的節(jié)圓弧輪固定時，另一齒輪所能轉動的節(jié)圓弧長；長；v徑向側隙是互嚙齒輪雙面嚙合（無側隙徑向側隙是互嚙齒輪雙面嚙合（無側隙嚙合）時的中心距與理論中心距之差。嚙合）時的中心距與理論中心距之差。tan2/costrtnjjjj為了保證傳動的正常工作，必須為了保證傳動的正常工作，必須規(guī)定足夠大的最小側隙。由于較

34、規(guī)定足夠大的最小側隙。由于較大側隙不會影響齒輪傳動的功能，大側隙不會影響齒輪傳動的功能，所以通常不規(guī)定最大側隙所以通常不規(guī)定最大側隙二、齒厚二、齒厚v為了保證獲得合理的側隙，主要應為了保證獲得合理的側隙，主要應控制齒輪的齒厚尺寸。通常，在設控制齒輪的齒厚尺寸。通常，在設計時規(guī)定齒厚的極限偏差（上偏計時規(guī)定齒厚的極限偏差（上偏差差 、下偏差、下偏差 ）作為齒厚偏差）作為齒厚偏差 允許變化的界限值。允許變化的界限值。snsEsniEsnEv理論齒厚是互嚙齒輪在理論中心距理論齒厚是互嚙齒輪在理論中心距下實現(xiàn)無側隙嚙合的齒厚，它可按下實現(xiàn)無側隙嚙合的齒厚，它可按下式計算下式計算:v對外齒輪對外齒輪v對

35、內齒輪對內齒輪v則則)tan22(xmSnnn)tan22(xmSnnnnnasnSSEsnssnsniEEE三、公法線三、公法線v公法線是漸開線齒輪任兩個異側齒公法線是漸開線齒輪任兩個異側齒面的公共法線，即基圓的切線。面的公共法線，即基圓的切線。 v因為在跨因為在跨k個齒的公法線長度等于個齒的公法線長度等于k個基圓齒距與個基圓齒距與1個基圓齒厚之和。所個基圓齒厚之和。所以齒厚的變化必然會引起公法線長以齒厚的變化必然會引起公法線長度的變化?？梢砸?guī)定公法線極限偏度的變化?？梢砸?guī)定公法線極限偏差（上偏差差（上偏差 、下偏差、下偏差 ）作為）作為公法線長度偏差公法線長度偏差 的允許變化的界的允許變化

36、的界限值，從而間接控制齒厚偏差。限值，從而間接控制齒厚偏差。bnsEbniEbnEv公法線長度偏差公法線長度偏差 是公法線的實是公法線的實際長度際長度 與其理論長度與其理論長度 之差。之差。 bnEkaWkWtan2inv)5 . 0(cosxzkmWntnnk跨齒數(shù)跨齒數(shù)k的選擇應使公法線與兩側齒的選擇應使公法線與兩側齒面在分度圓附近相交。面在分度圓附近相交。公法線長度極限偏差可以由齒厚極限偏差公法線長度極限偏差可以由齒厚極限偏差 計算得到計算得到:nsnibninsnsbnsEEEEcoscosbnsbnbniEEE四、接觸斑點四、接觸斑點v除了按標準規(guī)定選用適當?shù)木鹊瘸税礃藴室?guī)定選用

37、適當?shù)木鹊燃壖熬软椖?，以滿足齒輪的功能級及精度項目，以滿足齒輪的功能要求以外，實用上還可以用輪齒的要求以外，實用上還可以用輪齒的接觸斑點的檢驗來控制齒輪輪齒在接觸斑點的檢驗來控制齒輪輪齒在齒長方向上的精度，以保證滿足承齒長方向上的精度，以保證滿足承載能力的要求。載能力的要求。v接觸斑點主要是將產品齒輪與精確的接觸斑點主要是將產品齒輪與精確的測量齒輪安裝在具有要求中心距的機測量齒輪安裝在具有要求中心距的機架上，在輕載的作用下對滾，使一個架上，在輕載的作用下對滾，使一個齒輪輪齒上的印痕涂料轉移到相配齒齒輪輪齒上的印痕涂料轉移到相配齒輪的輪齒上。再根據(jù)涂料轉移后的斑輪的輪齒上。再根據(jù)涂料轉移后的

38、斑點狀況評定輪齒的點狀況評定輪齒的載荷分布載荷分布。它主要。它主要用作用作齒線精度齒線精度的評估，也受的評估，也受齒廓精度齒廓精度的影響。的影響。v接觸斑點的評定可以用高度占有效接觸斑點的評定可以用高度占有效齒面高度一定百分比的斑點長度占齒面高度一定百分比的斑點長度占齒寬的百分比來表示齒寬的百分比來表示 7.4 齒輪安裝精度齒輪安裝精度v為保證齒輪工作基準的精度，應該為保證齒輪工作基準的精度，應該分別規(guī)定齒輪傳動的中心距極限偏分別規(guī)定齒輪傳動的中心距極限偏差差 和兩個相互垂直方向上的軸線和兩個相互垂直方向上的軸線平行度公差平行度公差 、 。afff一、中心距偏差及其極限偏差一、中心距偏差及其極

39、限偏差v中心距偏差是指實際中心距與理論中心距偏差是指實際中心距與理論中心距之差。中心距之差。v中心距偏差會影響齒輪工作時的中心距偏差會影響齒輪工作時的側側隙和反轉時的平穩(wěn)性隙和反轉時的平穩(wěn)性。 aaafff二、公共平面內軸線平行度誤差二、公共平面內軸線平行度誤差 及其公差及其公差v公共平面內軸線平行度誤差是指在公共平面內軸線平行度誤差是指在公共平面上兩軸線的平行度誤差，公共平面上兩軸線的平行度誤差，v公共平面通過較長的軸線和另一軸公共平面通過較長的軸線和另一軸線的某一端點線的某一端點 ，如果兩條軸線長度如果兩條軸線長度相等，則公共平面應通過小齒輪軸相等，則公共平面應通過小齒輪軸的軸線和大齒輪軸

40、的軸線的某個端的軸線和大齒輪軸的軸線的某個端點。點。ff三、垂直平面內軸線平行度誤差三、垂直平面內軸線平行度誤差 及其公差及其公差v垂直平面內軸線平行度誤差是指在垂直平面內軸線平行度誤差是指在與公共平面垂直的平面上兩軸線的與公共平面垂直的平面上兩軸線的平行度誤差。平行度誤差。v垂直平面是指與公共平面垂直的平垂直平面是指與公共平面垂直的平面面ff由箱體孔和齒輪軸的加工由箱體孔和齒輪軸的加工誤差和安裝誤差引起的誤差和安裝誤差引起的v由于齒輪軸要通過軸承安裝在箱體由于齒輪軸要通過軸承安裝在箱體或其他構件上，所以軸線的平行度或其他構件上，所以軸線的平行度誤差與軸承的跨距有關。一對齒輪誤差與軸承的跨距有

41、關。一對齒輪副的軸線若產生平行度誤差，必然副的軸線若產生平行度誤差，必然會影響齒面的正常接觸，使會影響齒面的正常接觸，使載荷分載荷分別不均勻，同時還會使側隙在全齒別不均勻，同時還會使側隙在全齒寬上大小不等寬上大小不等。為此，必須對齒輪。為此，必須對齒輪副的平行度誤差進行控制，要求滿副的平行度誤差進行控制，要求滿足足ffffv齒輪精度設計齒輪精度設計v1. 確定齒輪精度等級確定齒輪精度等級v2. 選擇評定指標選擇評定指標v3. 正確設計齒輪配合正確設計齒輪配合v4. 設計齒輪毛坯及箱體的尺寸、形設計齒輪毛坯及箱體的尺寸、形 位精度和表面粗糙度位精度和表面粗糙度7.5 齒輪精度標準及應用齒輪精度標

42、準及應用（1）國標對齒輪及齒輪副規(guī)定了）國標對齒輪及齒輪副規(guī)定了13個精度等個精度等級，分別用阿拉伯數(shù)字級，分別用阿拉伯數(shù)字0，1、2、312表示。其表示。其中，中，0級精度最高，級精度最高，12級精度最低。級精度最低。02級目前加級目前加工工藝尚未達到標準要求，是為將來發(fā)展而規(guī)定工工藝尚未達到標準要求，是為將來發(fā)展而規(guī)定的，的，35級為高精度級，級為高精度級，69級為中等精度級，級為中等精度級，1012級為低精度級。級為低精度級。齒輪副中兩個齒輪精度等齒輪副中兩個齒輪精度等級一般是取成同級，也允許取成不同等級。級一般是取成同級，也允許取成不同等級。1. 精度等級及其選擇精度等級及其選擇v（2

43、）精度等級選擇方法有計算法和類比法）精度等級選擇方法有計算法和類比法2.選擇評定指標選擇評定指標圖樣上齒輪等級的標注：圖樣上齒輪等級的標注：當齒輪所有精度指標為同一精度等級時可標注為當齒輪所有精度指標為同一精度等級時可標注為7 GB/T10095.1-2001或或7 GB/T10095.2-2001若齒輪檢驗項目的精度等級不同時，圖樣上可按準若齒輪檢驗項目的精度等級不同時，圖樣上可按準確性、平穩(wěn)性和載荷分布均勻性順序分別標注。如確性、平穩(wěn)性和載荷分布均勻性順序分別標注。如齒廓總誤差為齒廓總誤差為6級，而齒距累積總誤差和螺旋線總誤級，而齒距累積總誤差和螺旋線總誤差均為差均為7級時，則標注為：級時

44、，則標注為： 6 （ ）、）、7 （ 、 ）GB/T10095.1-2001FpFF考慮使用要求考慮使用要求考慮精度要求考慮精度要求v精度等級較高的齒輪，應該選用同精度等級較高的齒輪，應該選用同側齒面的精度項目，如齒廓公差、側齒面的精度項目，如齒廓公差、齒距公差、齒線公差、切向綜合公齒距公差、齒線公差、切向綜合公差等。精度等級較低的齒輪，可以差等。精度等級較低的齒輪，可以選用徑向綜合公差或齒圈徑向跳動選用徑向綜合公差或齒圈徑向跳動公差等雙側齒面的精度項目。因為公差等雙側齒面的精度項目。因為同側齒面的精度項目比較接近齒輪同側齒面的精度項目比較接近齒輪的實際工作狀態(tài)，而雙側齒面的精的實際工作狀態(tài)，

45、而雙側齒面的精度項目受非工作齒面精度的影響，度項目受非工作齒面精度的影響，反映齒輪實際工作狀態(tài)的可靠性較反映齒輪實際工作狀態(tài)的可靠性較差。差。 v選擇時還應注意檢測方便性和經濟性，還選擇時還應注意檢測方便性和經濟性，還應考慮現(xiàn)有條件。應考慮現(xiàn)有條件。v當傳動精度的要求選用切向綜合總公差時，當傳動精度的要求選用切向綜合總公差時，傳動平穩(wěn)的要求最好選用一齒切向綜合公傳動平穩(wěn)的要求最好選用一齒切向綜合公差；當傳動精度的要求選用齒距累積總公差；當傳動精度的要求選用齒距累積總公差時，傳動平穩(wěn)的要求最好選用單個齒距差時，傳動平穩(wěn)的要求最好選用單個齒距極限偏差。因為它們可以采用同一種測量極限偏差。因為它們可以采用同一種測量方法。方法。v生產批量較大時，宜采用綜合性項目，如生產批量較大時，宜采用綜合性項目，如切向綜合公差和徑向綜合公差，以減少測切向綜合公差和徑向綜合公差，以減少測量費用。精度項目的選定還應考慮測量設量費用。精度項目的選定還應考慮測量設備等實際條件，在保證滿足齒輪功能要求備等實際條件，在保證滿足齒輪功能要求的前提下，充分計及測量過程的經濟性。的前提下，充分計及測量過程的經濟性。3. 設計齒輪配合設計齒輪配合v側隙的作用主要是為了保證潤滑和側隙的作用主要是為了保證潤滑和補償變形，所以，雖然在理論上應補償變形，所以，雖然在理論上應該規(guī)定兩個極限側隙（最大