第六章齒輪.ppt

1、6.3鍵和花鍵的公差和配合，1。平鍵連接的公差與配合(GB/T 1096-2003) (1)概述1。類別2。組成和工作特點(diǎn)1。基準(zhǔn)系統(tǒng)：基軸系統(tǒng)；2.寬容與合作的特征2。公差帶：鍵寬B: h9 (2)公差和匹配特性僅指定一個(gè)公差帶，3。匹配，4。不匹配尺寸公差規(guī)定：見表6-21；(2)公差和匹配特性；(6)形狀和位置公差規(guī)定；(6)表面粗糙度的規(guī)定：(1)軸槽和輪轂槽的寬度B與軸和輪轂的軸線“對(duì)稱”，一般可按GB/T 1184-2執(zhí)行)當(dāng)使用l/b8時(shí)，鍵寬的兩側(cè)在長(zhǎng)度方向上有“平行度”的要求：b6mm，取7 b級(jí)836mm，6 b級(jí)40mm，5級(jí)。a)軸槽和輪轂槽的鍵槽寬度B)兩邊的粗糙度參

2、數(shù)值推薦為1.63.2。b)軸槽底面和輪轂槽底面的表面粗糙度參數(shù)值ra為6.3。2.gb1144-2001矩形花鍵連接的公差與配合1.定心方法和特點(diǎn)主要是保證內(nèi)外花鍵同軸度高，能傳遞扭矩。尺寸有：大直徑d、小直徑d和鍵(槽)寬b。對(duì)中方法只有一種：小直徑對(duì)中，對(duì)中精度高，導(dǎo)向性能好，承載能力強(qiáng)；(1)概述，其與平鍵相比的優(yōu)勢(shì)；(2)矩形花鍵連接的公差和配合；(2)分類：根據(jù)不同的齒形，有矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵；(3)尺寸系列：輕型和中型系列，關(guān)鍵數(shù)字2見表6-22。矩形花鍵連接的公差與配合。見表6-23。這些公差帶均選自國(guó)標(biāo)1801。(2)矩形花鍵的公差和配合。(2)匹配類型和精度。

3、有三種配合：滑動(dòng)配合、緊滑動(dòng)配合和固定配合，它們都是間隙配合。匹配精度：根據(jù)精度，可分為普通傳動(dòng)和精密傳動(dòng)。3.因?yàn)榇笾睆绞欠嵌ㄐ闹睆?，所以采用較大的間隙。4、形位公差的規(guī)定，1)為了保證定心面的匹配性，內(nèi)外花鍵小直徑的尺寸公差與形位公差之間的關(guān)系必須是包容的。2)花鍵位置公差采用最小均方誤差(數(shù)值見表6-24)。用綜合儀表檢查。3)單件小批量生產(chǎn)時(shí)，采用單次測(cè)量，可指定對(duì)稱和等分度公差。4)對(duì)于長(zhǎng)花鍵，可根據(jù)使用要求指定鍵側(cè)與軸的平行度。1.基準(zhǔn)系統(tǒng)：減少花鍵拉刀和花鍵塞規(guī)規(guī)格的基準(zhǔn)孔系統(tǒng)。(2)矩形花鍵的公差和配合；5)表面粗糙度：見表6-26；(2)矩形花鍵的公差和配合按花鍵規(guī)格中規(guī)定的

4、順序標(biāo)記：鍵號(hào)n、小直徑d、大直徑d、鍵寬b和花鍵的公差帶代碼。6、標(biāo)記、匯總齒輪加工誤差、齒輪精度和側(cè)隙的評(píng)價(jià)指標(biāo)，齒輪副誤差、漸開線圓柱齒輪精度、標(biāo)準(zhǔn)齒輪精度和互換性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)齒輪測(cè)量，6.4圓柱齒輪精度和互換性，1。概述，1 .齒輪傳動(dòng)的使用要求：(1)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的精度：要求齒輪在最大一轉(zhuǎn)以內(nèi)，即控制齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)速比的變化。(2)傳動(dòng)的平穩(wěn)性要求齒輪處于局部(單齒)轉(zhuǎn)角范圍，即最大值，即控制齒輪瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化量。(3)載荷分布均勻性要求齒輪嚙合時(shí)載荷分布均勻，齒面接觸良好，避免應(yīng)力集中、早期點(diǎn)蝕和斷裂，降低使用壽命。(4)傳動(dòng)側(cè)間隙在齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，非接觸表面必須有合理的間隙，以儲(chǔ)存

5、潤(rùn)滑油，補(bǔ)償齒輪受熱受力后的制造誤差、裝配誤差和變形誤差。齒輪的精度要求是另一種與精度無(wú)關(guān)的問(wèn)題。1.概述。分度或讀數(shù)機(jī)構(gòu)中的齒輪副。2.不同用途和不同工作條件下齒輪副的使用要求。機(jī)床和汽車變速箱主要關(guān)注傳動(dòng)穩(wěn)定性和降噪。在重型機(jī)械上傳遞動(dòng)力的低速重載齒輪：例如，軋機(jī)和起重機(jī)主要關(guān)注齒面載荷的均勻性，齒隙應(yīng)足夠大，因此運(yùn)動(dòng)傳遞的精度不高。高速重載齒輪在三個(gè)方面都有很高的要求。由于應(yīng)力和熱引起的大變形，側(cè)隙應(yīng)較大。模數(shù)小，轉(zhuǎn)速低，這主要要求運(yùn)動(dòng)傳遞的精度，而且對(duì)傳遞的穩(wěn)定性也有一定的要求，但齒面的載荷均勻性不太高。當(dāng)需要正向和反向可逆?zhèn)鲃?dòng)時(shí)，要求齒隙較小，以減少回程誤差。二是齒輪加工誤差，影響上

6、述四項(xiàng)要求的誤差，主要包括齒輪副的安裝誤差和齒輪加工誤差。齒輪副的安裝誤差來(lái)源于箱體、軸、軸承等零件的制造和裝配誤差。齒輪的加工誤差來(lái)源于機(jī)床、刀具和夾具的誤差，以及齒輪毛坯的制造和定位誤差。1.齒輪加工誤差按相對(duì)于齒輪的誤差方向分類：徑向誤差、切向誤差和軸向誤差。根據(jù)周期(即第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中出現(xiàn)誤差的頻率)，長(zhǎng)周期誤差(低頻誤差):以第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)為周期的誤差，短周期誤差(高頻誤差):以第一齒輪齒為周期的誤差，2。齒輪加工誤差的原因是，(1)幾何偏心：e主要是由于齒坯的孔中心與工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心不重合造成的。導(dǎo)致：徑向和長(zhǎng)周期誤差，2，齒輪加工誤差的原因，(2)運(yùn)動(dòng)偏心：e運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床分度蝸輪的加

7、工誤差和安裝偏心引起的。(3)機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差；(4)滾刀加工誤差和安裝誤差，導(dǎo)致切向和長(zhǎng)周期誤差和短周期誤差；(3)齒輪精度和齒隙的評(píng)價(jià)指標(biāo)，公差組一中影響運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的誤差，公差組二中影響載荷分布均勻性的誤差，公差組三中的齒隙評(píng)價(jià)指標(biāo)。GB10095-88規(guī)定：(1)影響運(yùn)動(dòng)精度的誤差和公差組，1)切向綜合誤差(F i) 2)節(jié)距累計(jì)誤差(Fp) 3)齒圈徑向跳動(dòng)(Fr) 4)徑向綜合誤差(Fi) 5)公共法向長(zhǎng)度變化(Fw)，切向綜合公差(F i)節(jié)距累計(jì)公差(Fp)齒圈徑向跳動(dòng)公差(Fr)徑向綜合公差(Fi)公共法向長(zhǎng)度變化公差(Fw)，相應(yīng)的公共誤差項(xiàng)，1。切向綜合誤差(

8、F i)，F(xiàn) i是指當(dāng)被測(cè)齒輪與一側(cè)精度理想的測(cè)量齒輪嚙合時(shí)，被測(cè)齒輪一周內(nèi)實(shí)際轉(zhuǎn)角與名義轉(zhuǎn)角之差的總幅值(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和公差組的誤差，F(xiàn) i是用單面嚙合綜合測(cè)試儀(簡(jiǎn)稱單面嚙合測(cè)試儀)測(cè)量的， 由于單邊嚙合狀態(tài)下測(cè)得的轉(zhuǎn)角誤差接近齒輪的實(shí)際工作狀態(tài)，因此F i是評(píng)價(jià)齒輪運(yùn)動(dòng)精度的理想指標(biāo)。 F i是E、E和各種誤差因素綜合影響的結(jié)果。2.節(jié)距累積誤差(Fp)，F(xiàn)p是指分度圓同一側(cè)的任意兩個(gè)齒面之間的實(shí)際弧長(zhǎng)與標(biāo)稱弧長(zhǎng)之間的最大差值。即： Fp=|Fpmax- Fpmin|。(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和公差組的誤差；2)螺距累積誤差(Fp)。對(duì)于大齒數(shù)齒輪，為了避免輪齒分布不均勻，F(xiàn)p過(guò)于集中在局

9、部圓周上。當(dāng)Fp被指定時(shí)，K音調(diào)累積誤差(FPK)是有限的。FPK是指分度圓上任意K個(gè)節(jié)距的實(shí)際弧長(zhǎng)與標(biāo)稱弧長(zhǎng)之差的最大絕對(duì)值和K值。通常取小于z/6或z/8的最大整數(shù)。(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和I公差組的誤差，F(xiàn)p發(fā)生在齒圈的一半以內(nèi)，并反映最大值在on以內(nèi)但是，這種誤差是逐齒測(cè)量的，不能反映齒輪的短周期誤差，所以不如F I. Fp反映的那樣全面和準(zhǔn)確，F(xiàn)p是運(yùn)動(dòng)精度的一個(gè)近似綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。3。齒圈的徑向跳動(dòng)(Fr)。在齒輪旋轉(zhuǎn)一周的范圍內(nèi)，探針與齒槽兩側(cè)齒高的中間部分接觸，并且探針相對(duì)于齒輪軸線的變化最大。此外，幾何偏心不僅會(huì)在加工過(guò)程中出現(xiàn)，也會(huì)在安裝過(guò)程中出現(xiàn)。齒坯端面跳動(dòng)引起的額外偏心。F

10、r主要由幾何偏心引起，是一個(gè)長(zhǎng)周期的徑向誤差，因此Fr是評(píng)價(jià)齒輪運(yùn)動(dòng)精度的單一徑向指標(biāo)。(1)影響運(yùn)動(dòng)精度的誤差和I組公差；4)徑向綜合誤差(fi)，指當(dāng)被測(cè)齒輪與理想的精確測(cè)量齒輪嚙合時(shí)，被測(cè)齒輪在一周內(nèi)雙嚙合中心距的最大變化。Fi是在齒輪雙面嚙合綜合測(cè)試儀上測(cè)量的。Fi主要反映徑向誤差，能反映短周期誤差，因此Fi常被用作齒輪運(yùn)動(dòng)精度的測(cè)試指標(biāo)。(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和公差組的誤差；5)公共法向長(zhǎng)度(Fw)的變化，即被測(cè)齒輪一周內(nèi)實(shí)際公共法向長(zhǎng)度的最大值和最小值之差，即Fw=wmaxwmin。(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和I公差組的誤差，F(xiàn)w是由工件偏心引起的，而運(yùn)動(dòng)偏心引起的誤差是長(zhǎng)周期切向誤差。Fw是

11、評(píng)價(jià)齒輪運(yùn)動(dòng)精度的切向單一指標(biāo)。概要：1 .切線綜合誤差(f1)2。螺距累積誤差(Fp) 3。齒圈徑向跳動(dòng)(Fr) 4。徑向綜合誤差(Fi) 5。常見的正態(tài)長(zhǎng)度變異(Fw)、綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)、徑向單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要由E引起，切向單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要由E-transport引起。由于E和E的綜合偏心，如何檢驗(yàn)齒輪的運(yùn)動(dòng)精度(傳遞運(yùn)動(dòng)的精度)？(1)影響運(yùn)動(dòng)精度和公差組I的誤差，公差組1的檢驗(yàn)組，(1)F i F i (2)FpFp，如有必要，附加控制：FpkFpk (3)Fi Fi和Fw Fw(當(dāng)其中一個(gè)超出公差時(shí)，添加Fp以評(píng)估和檢查齒輪精度)，(4)Fr和Fw Fw(當(dāng)其中一個(gè)超出公差時(shí)，添加(1)影

12、響運(yùn)動(dòng)精度的誤差和I公差組，(2)影響傳動(dòng)穩(wěn)定性的誤差和II公差組，1)。一齒切向綜合誤差(fi) 2、一齒徑向綜合誤差(fi) 3、齒廓誤差(ff) 4、基節(jié)距偏差(fpb) 5、節(jié)距偏差(fpt) 6、螺旋波紋度誤差(F)、一齒切向綜合公差(fi)、一齒徑向綜合公差(fi)、齒廓公差(ff)、基節(jié)距極限偏差(fpb)、螺旋波紋度公差(ff)以及相應(yīng)的常見誤差項(xiàng)，影響傳動(dòng)穩(wěn)定性的誤差主要是短周期誤差。機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差和刀具誤差在齒輪加工過(guò)程中反復(fù)出現(xiàn)，造成齒輪的齒廓誤差、基距偏差和齒距偏差，并在傳動(dòng)過(guò)程中引起齒輪的振動(dòng)和噪聲。1。一個(gè)齒的切向綜合誤差由單個(gè)嚙合儀器的測(cè)量值來(lái)定義。F i指

13、的是當(dāng)被測(cè)齒輪在一側(cè)與理想且精確的測(cè)量齒輪嚙合時(shí)，在被測(cè)齒輪的俯仰角范圍內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與標(biāo)稱轉(zhuǎn)角之差的最大幅度。按分割弧長(zhǎng)計(jì)算。F i是由刀具的制造和安裝誤差以及機(jī)床傳動(dòng)鏈的短周期誤差引起的。F i綜合反映了切向和徑向的短周期誤差，是評(píng)價(jià)傳動(dòng)穩(wěn)定性的綜合指標(biāo)。(2)影響傳動(dòng)穩(wěn)定性和公差的誤差類，(2)單齒徑向綜合誤差，由雙嚙合儀測(cè)量。Fi是指當(dāng)被測(cè)齒輪與理想的、精確的測(cè)量齒輪兩側(cè)嚙合時(shí)，被測(cè)齒輪在一個(gè)節(jié)距角內(nèi)雙嚙合中心距的最大變化量。Fi只反映徑向短周期誤差，不如f i完善，控制效果不如F I，fi測(cè)量簡(jiǎn)單，易于操作，適合大批量生產(chǎn)。(2)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性和公差的誤差，第二組；3)齒廓誤差(FF)

14、，指兩個(gè)設(shè)計(jì)齒廓之間的正常距離，這兩個(gè)設(shè)計(jì)齒廓包含實(shí)際齒廓，并且在齒廓的工作部分(齒頂部分除外)在齒輪端部分具有最小的距離。存在ff，使實(shí)際嚙合點(diǎn)偏離嚙合線，從而造成一對(duì)齒嚙合過(guò)程中瞬時(shí)傳動(dòng)比的突然變化，破壞傳動(dòng)的穩(wěn)定性。Ff是由刀具制造誤差、刀具跳動(dòng)和機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差引起的。(2)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性和公差的誤差，第二組；4)基距偏差(FPB)，指實(shí)際基距和標(biāo)稱基距之間的差異。實(shí)際基礎(chǔ)截面是指由基礎(chǔ)圓的切平面切割的同一側(cè)上兩個(gè)相鄰齒面的交線之間的正常距離。一對(duì)嚙合的齒輪座必須相等。當(dāng)基節(jié)偏移時(shí)，齒輪副的速比在換齒和嚙合過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致沖擊和振動(dòng)。(2)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性和公差的誤差第二組。fpb主

15、要由基距偏差和齒廓角度誤差引起。fpb可通過(guò)一個(gè)基座接頭儀器和一個(gè)通用牙齒測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。5，節(jié)距偏差(fpt)，fpt是指分度圓上實(shí)際節(jié)距和標(biāo)稱節(jié)距之間的差值。Fpt是各種螺距誤差的基本單位，它不僅能直接表示各齒的轉(zhuǎn)角誤差，而且是反映綜合誤差的主要因素。Fpt主要反映機(jī)床傳動(dòng)鏈的短周期誤差或加工中的分度誤差。(2)影響傳輸穩(wěn)定性和容差的誤差，第二組；6)螺旋波紋度誤差(FF)，指寬螺旋齒輪齒高中間部分實(shí)際齒線波紋的最大振幅。Ff屬于寬螺旋齒輪的齒線誤差，是寬螺旋齒輪和人字齒輪高頻誤差的主要原因。Ff主要由分度蝸桿和滾刀進(jìn)給螺桿的周期性誤差引起。(2)影響傳輸穩(wěn)定性和容差的第二組誤差，總結(jié)如下

16、：1 .一齒切向綜合誤差。一齒徑向綜合誤差。齒形誤差(ff) 4?；A(chǔ)間距偏差(fpb) 5。螺距偏差(fpt) 6。螺旋波紋度誤差(ff)是在基圓上測(cè)量的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，是切向和徑向的綜合短周期誤差。是徑向短周期誤差。如何檢查齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性精度？(2)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的誤差和公差組、分度圓的測(cè)量、公差組的檢驗(yàn)組、(1)fi(有特殊需要時(shí)可檢查fpb)(2)FI(必須保證齒形精度)(3)ff和fpt:適用于生成磨齒過(guò)程(4)ff和fpb:適用于磨齒、滾齒和剃齒過(guò)程(5)fpt和fpb(912級(jí))(6)fpt或FPB(11級(jí))，從上述六組中選擇一組檢查齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性。(2)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性和公差的誤差第二組；(3)影響負(fù)載分布均勻性和公差的誤差，第三組。由于齒輪的制造誤差和安裝誤差，在嚙合過(guò)程中，齒輪齒不會(huì)沿齒長(zhǎng)方向的整個(gè)齒寬和沿整個(gè)齒高接觸。在齒高方向，齒廓誤差和基距偏差會(huì)影響兩齒面間的接觸。在齒寬方向，齒向誤差將影響兩個(gè)齒面之間的接觸。1，齒誤差(F) 2，接觸線誤差(Fb) 3，軸向節(jié)距偏差(FPX)，相應(yīng)的常見誤差項(xiàng)，齒公差(F)，接觸線公差(Fb)，軸向節(jié)距極限偏差(FPX)，1，齒誤差(F)，F(xiàn)在分度圓柱面上齒寬的有效部分內(nèi)()。f包括齒線