齿轮精度[行业荟萃]
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传递运动的准确性是指要求齿轮在一转范围内传动u的变化尽量小。 即要求齿轮齿距分布均匀，安装偏心量小。（齿距累积误差）
2） 传动的平稳性 传动的平稳性指要求齿轮在一转范围内多次重复的瞬时传动u的变化
尽量小， 以减少齿轮传动中的噪声，振动与冲击，保证传动平稳。
行业借鉴
3
3）载荷分布的均匀性
载荷分布的均匀性指在轮齿啮合中，工作齿面沿全齿高和 全齿长上保持均匀接触，并且接触面积尽可能的大。
第13讲 圆柱齿轮公差与检测1
在各种机器和仪器的传动装置中应用非常广泛、用 来传递运动和动力，
齿轮精度在一定程度上影响着整台机器或仪器的精 度齿轮齿轮传动的质量直接影响的工作性能和使用寿命。
为了保证齿轮传动的精度和互换性，GB/T10095-2008
《渐开线圆柱齿轮精度》，规定齿轮公差和切齿前的齿 坯公差以及齿轮箱体公差。
fpb 基节仪
fpt
万能测齿仪或 齿距仪
行业借鉴
23
1）一齿切向综合偏差fi′
• 指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时， 在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之 差的最大幅度值。
行业借鉴
24
2）一齿径向综合偏差fi″
指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 在被测齿轮 一齿距内，双齿中心距的最大变动量。
7
（2） 运动偏心 e2
滚齿时，分度蜗轮的偏心e1y，会使齿胚按正玄规律以 一转为周期时快时慢地旋转。
运动偏心是由分度蜗轮的角速度变化所引起的存在运 动偏心时，所切齿轮在分度圆周上分别不均匀。
行业借鉴
8
b) 影响传动平稳性的主要误差
（1） 基节偏差△fpb
弧长，
基节——齿轮基圆上的周节Pb 周节——相邻两齿轮的同侧齿廓在分度圆上对应点间的
1、传递运动的准确性的评定指标及其检测 2、传动平稳性的评定指标及其检测 3、载荷分布均性的评定指标及其检测 4、侧隙的评定指标及其检测
行业借鉴
13
1、传动准确性项目名称 代号
切向综合总偏差
Fi′
测量仪器 单啮仪
齿距累积误差
Fp 周节仪或万能测齿仪
公法线长度变动
△Fw 公法线千分尺
齿圈径向跳动
Fr
行业借鉴
20
5）径向综合总偏差Fi″
——被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。
行业借鉴
21
齿轮双面啮合检测项目
一齿切向综合偏差 fi′ 单啮仪
一齿径向综合偏差 fi″ 双啮仪
齿廓偏差
Fa 渐开线检查仪
基圆齿距偏差 齿距偏差
行业借鉴
9
从动齿轮2
从动齿轮2
主动齿轮1
主动齿轮1
行业借鉴
10
（2）齿形误差
——指端面渐开线的形状误差，主要是由滚刀的制造误差和安 装误差（径向跳动和轴向窜动），分度蜗杆的误差，齿坯的安装 误差产生的。
c) 影响载荷分布均匀性的主要误差
齿面接触好，齿宽方向（轴向）：齿向误差， 齿高方向：基节偏差和齿形误差
行业借鉴
25
3）齿廓偏差
齿廓偏差是指实际齿廓对设计齿廓的偏离量，它 在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。
（1）齿廓总偏差Fa（tooth profile total deviation） （2）齿廓形状偏差ffa（form deviation of tooth Profile） （3）齿廓倾斜偏差fHa（angle deviation of tooth Profile）
——在齿轮一转范围内，测点在齿槽内于齿高中部双面接 触 ，指测头（球形、圆柱形、砧形）相继置于被测齿轮 的每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离 之差
指示表 锥形测头
行业借鉴
19
4）公法线长度变动△Fw
——在齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值Wmax与 最小值Wmin之差。
跨齿数K=Z/9+0.5
a) 影响传递运动的准确性的主要误差。 以齿轮一转为周期的误差
行业借鉴
5
滚切齿轮
行业借鉴
6
（1） 几何偏心e1 几何偏心即齿轮在机床上的安装偏心，是指由于齿胚定位孔与心轴 之间有间隙等因素的影响，使齿胚定位孔的轴线o’o’与机床工作台的 回转轴线oo不重合而产生的偏心。
滚刀
被加工齿轮
心轴
行业借鉴
径向综合误差
△Fi"
K个齿矩积累误差 行业借鉴 Fpk
径向跳动仪 双啮仪
14
1、 传递运动的准确性的评定指标 及其检测
• 切向综合总偏差Fi′ • 齿距累积总偏差Fp、Fpk • 径向跳动Fr • 公法线长度变动△Fw • 径向综合总偏差Fi″
行业借鉴
15
1）切向综合总偏差Fi′
——被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮
合时，在被测齿轮一转内，齿轮分度圆上 实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。
行业借鉴
16
2）齿距累积总偏差Fp
在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长 与公称弧长之差的代数差。
k个齿距累积误差△Fpk
k个齿距间的实际弧长与公称弧长之间的最大 绝对值。
行业借鉴
17
用齿距仪测量齿距
行业借鉴
18
3）齿圈径向跳动Fr
避免载荷集中于齿面的一角而造成轮齿折断。
4）侧隙
即齿侧间隙，指要求齿轮副啮合时不工作的一侧齿面之间有
适当的间隙，以保证储存润滑油和补偿热变形。
对于不同用途和不同工作条件的齿轮和齿轮副，对上述四项 要求的侧重点是不同的。
行业借鉴
4
2、齿轮的加工误差和安装误差 影响齿轮传动的使用要求
1） 齿轮的主要加工误差 滚齿是被切齿轮齿形的形成是滚刀对齿坯连续范 成的结果。（两齿轮的啮合原理）
称为分度圆周节，简称为周节。 （P）
齿厚s，齿间宽w，标准齿轮s=w=p/2
被切齿轮的基节偏差是指实际基节与公称基节之差，主
要是由滚刀的基节偏差和齿形角误差产生的。
两个齿轮正确啮合的条件之一是由两齿轮基节相等， 当两齿轮基节不等时，轮齿在进入或退出啮合时，会产生撞击，引 起振动和噪声，影响传动平稳性。
行业借鉴
1
标准从对齿轮传动的使用要求出发， 分析1）齿轮的加工误差和评定指标
2）齿轮副的评定指标， 阐述渐开线圆柱齿轮的精度设计和测量方法。
行业借鉴
2
一、对齿轮传动的使用要求
分析圆柱齿轮的公差，主要应弄清齿轮传动的使用要求及齿轮的主 要加工误差，从而对齿轮建立相应的评定指标。
1、对齿轮传动的使用要求 1） 传递运动的准确性
d)影响侧隙的主要误差
齿厚偏差及变动量
行业借鉴
11
长周期误差如图a) ，在低速下 传动较平稳。 短周期误差如图b) ，引起齿 轮瞬时传动比的变化，在高速 运转中，将产生冲击、振动和 噪声。 实际齿轮运动误差如图3c) 它 既包含有短周期误差也包含有 长周期误差。
行业借鉴
12
二、 齿轮的精度指标和侧隙指标及其检测
2） 传动的平稳性 传动的平稳性指要求齿轮在一转范围内多次重复的瞬时传动u的变化
尽量小， 以减少齿轮传动中的噪声，振动与冲击，保证传动平稳。
行业借鉴
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3）载荷分布的均匀性
载荷分布的均匀性指在轮齿啮合中，工作齿面沿全齿高和 全齿长上保持均匀接触，并且接触面积尽可能的大。
第13讲 圆柱齿轮公差与检测1
在各种机器和仪器的传动装置中应用非常广泛、用 来传递运动和动力，
齿轮精度在一定程度上影响着整台机器或仪器的精 度齿轮齿轮传动的质量直接影响的工作性能和使用寿命。
为了保证齿轮传动的精度和互换性，GB/T10095-2008
《渐开线圆柱齿轮精度》，规定齿轮公差和切齿前的齿 坯公差以及齿轮箱体公差。
fpb 基节仪
fpt
万能测齿仪或 齿距仪
行业借鉴
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1）一齿切向综合偏差fi′
• 指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时， 在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之 差的最大幅度值。
行业借鉴
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2）一齿径向综合偏差fi″
指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 在被测齿轮 一齿距内，双齿中心距的最大变动量。
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（2） 运动偏心 e2
滚齿时，分度蜗轮的偏心e1y，会使齿胚按正玄规律以 一转为周期时快时慢地旋转。
运动偏心是由分度蜗轮的角速度变化所引起的存在运 动偏心时，所切齿轮在分度圆周上分别不均匀。
行业借鉴
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b) 影响传动平稳性的主要误差
（1） 基节偏差△fpb
弧长，
基节——齿轮基圆上的周节Pb 周节——相邻两齿轮的同侧齿廓在分度圆上对应点间的
1、传递运动的准确性的评定指标及其检测 2、传动平稳性的评定指标及其检测 3、载荷分布均性的评定指标及其检测 4、侧隙的评定指标及其检测
行业借鉴
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1、传动准确性项目名称 代号
切向综合总偏差
Fi′
测量仪器 单啮仪
齿距累积误差
Fp 周节仪或万能测齿仪
公法线长度变动
△Fw 公法线千分尺
齿圈径向跳动
Fr
行业借鉴
20
5）径向综合总偏差Fi″
——被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时， 在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。
行业借鉴
21
齿轮双面啮合检测项目
一齿切向综合偏差 fi′ 单啮仪
一齿径向综合偏差 fi″ 双啮仪
齿廓偏差
Fa 渐开线检查仪
基圆齿距偏差 齿距偏差
行业借鉴
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从动齿轮2
从动齿轮2
主动齿轮1
主动齿轮1
行业借鉴
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（2）齿形误差
——指端面渐开线的形状误差，主要是由滚刀的制造误差和安 装误差（径向跳动和轴向窜动），分度蜗杆的误差，齿坯的安装 误差产生的。
c) 影响载荷分布均匀性的主要误差
齿面接触好，齿宽方向（轴向）：齿向误差， 齿高方向：基节偏差和齿形误差
行业借鉴
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3）齿廓偏差
齿廓偏差是指实际齿廓对设计齿廓的偏离量，它 在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。
（1）齿廓总偏差Fa（tooth profile total deviation） （2）齿廓形状偏差ffa（form deviation of tooth Profile） （3）齿廓倾斜偏差fHa（angle deviation of tooth Profile）
——在齿轮一转范围内，测点在齿槽内于齿高中部双面接 触 ，指测头（球形、圆柱形、砧形）相继置于被测齿轮 的每个齿槽内时，从它到齿轮轴线的最大和最小径向距离 之差
指示表 锥形测头
行业借鉴
19
4）公法线长度变动△Fw
——在齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值Wmax与 最小值Wmin之差。
跨齿数K=Z/9+0.5
a) 影响传递运动的准确性的主要误差。 以齿轮一转为周期的误差
行业借鉴
5
滚切齿轮
行业借鉴
6
（1） 几何偏心e1 几何偏心即齿轮在机床上的安装偏心，是指由于齿胚定位孔与心轴 之间有间隙等因素的影响，使齿胚定位孔的轴线o’o’与机床工作台的 回转轴线oo不重合而产生的偏心。
滚刀
被加工齿轮
心轴
行业借鉴
径向综合误差
△Fi"
K个齿矩积累误差 行业借鉴 Fpk
径向跳动仪 双啮仪
14
1、 传递运动的准确性的评定指标 及其检测
• 切向综合总偏差Fi′ • 齿距累积总偏差Fp、Fpk • 径向跳动Fr • 公法线长度变动△Fw • 径向综合总偏差Fi″
行业借鉴
15
1）切向综合总偏差Fi′
——被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮
合时，在被测齿轮一转内，齿轮分度圆上 实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。
行业借鉴
16
2）齿距累积总偏差Fp
在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长 与公称弧长之差的代数差。
k个齿距累积误差△Fpk
k个齿距间的实际弧长与公称弧长之间的最大 绝对值。
行业借鉴
17
用齿距仪测量齿距
行业借鉴
18
3）齿圈径向跳动Fr
避免载荷集中于齿面的一角而造成轮齿折断。
4）侧隙
即齿侧间隙，指要求齿轮副啮合时不工作的一侧齿面之间有
适当的间隙，以保证储存润滑油和补偿热变形。
对于不同用途和不同工作条件的齿轮和齿轮副，对上述四项 要求的侧重点是不同的。
行业借鉴
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2、齿轮的加工误差和安装误差 影响齿轮传动的使用要求
1） 齿轮的主要加工误差 滚齿是被切齿轮齿形的形成是滚刀对齿坯连续范 成的结果。（两齿轮的啮合原理）
称为分度圆周节，简称为周节。 （P）
齿厚s，齿间宽w，标准齿轮s=w=p/2
被切齿轮的基节偏差是指实际基节与公称基节之差，主
要是由滚刀的基节偏差和齿形角误差产生的。
两个齿轮正确啮合的条件之一是由两齿轮基节相等， 当两齿轮基节不等时，轮齿在进入或退出啮合时，会产生撞击，引 起振动和噪声，影响传动平稳性。
行业借鉴
1
标准从对齿轮传动的使用要求出发， 分析1）齿轮的加工误差和评定指标
2）齿轮副的评定指标， 阐述渐开线圆柱齿轮的精度设计和测量方法。
行业借鉴
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一、对齿轮传动的使用要求
分析圆柱齿轮的公差，主要应弄清齿轮传动的使用要求及齿轮的主 要加工误差，从而对齿轮建立相应的评定指标。
1、对齿轮传动的使用要求 1） 传递运动的准确性
d)影响侧隙的主要误差
齿厚偏差及变动量
行业借鉴
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长周期误差如图a) ，在低速下 传动较平稳。 短周期误差如图b) ，引起齿 轮瞬时传动比的变化，在高速 运转中，将产生冲击、振动和 噪声。 实际齿轮运动误差如图3c) 它 既包含有短周期误差也包含有 长周期误差。
行业借鉴
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二、 齿轮的精度指标和侧隙指标及其检测