圆柱齿轮传动的互换性及检测
圆柱齿轮的互换性教学方法探索
第３ 期
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ高校讲坛。
科技信息
圆柱齿轮的互换性教学方法探索
李 蔚
（ 西安工 业大 学
陕西
西安
７０３ ） １ ０ ２
【 摘 要】 针对《 互换性 与测量技 术》 课程 中的难 点—— 圆柱齿轮 的互换性与检测 ， 出了从分析 圆柱齿轮误差 的来源入手 ， 提 以达到重点 突 出 、 块 清 晰 ． 学 生 易 于理 解 的 教 学 效 果 的 方 法 。 奈 使
【 关键词】 圆柱齿轮 ； 互换性 ； 展成法 ； 教学方法
齿 轮 传 动 是 机 械传 动 中应 用 最 为 广 泛 的 传 动 形 式 。 渐 开 线 圆 柱 而 齿 轮 又 是 应 用最 为广 泛 的齿 轮 传 动 ， 圆 锥 齿 轮 传 动 和 蜗 杆 传 动 的 基 是 础 。 互 换 性 与 测 量 技术 ” 程 中 “ “ 课 圆柱 齿 轮 传 动 的互 换 性 与 检 测 ” 章 一
地 位 ， 轮 的 结 构 复 杂 ， 何 参 数 多 ， 产 上 又 自成 体 系 ． 齿 几 生 因而 满 足 齿 分 度 圆半 径 ｒ 齿 廓 的 渐 开 线 形 状 与 基 圆 的 大 小 密 切 相 关 ． 圆 和 基 轮 传 动 的 互换 性 要 求 不 仅 十 分 重 要 ， 且评 定 互换 性 有关 的 项 目也 比 半 径 变 化 ， 廓 形 状 也 随 之 发 生 变化 。 对 于滚 刀 来 说 ， 相 对于 齿 坯 而 齿 但 其 较多 （ 有 ２ 共 ０项 ） 其 中主 要 满 足 传 递 运 动 准 确 性 的项 目为 第 １ 差 的 径 向 位 置 不 变 ， 齿 距 Ｐ 是 一 定 值 ， 切 制 齿 轮 时 ， 滚 刀 节 线 上 。 公 且 在 在 组 ， ５项 ； 要 满 足 传 递 运 动 平 稳 性 的 项 目 为 第 １ 公 差 组 ， ６项 ； 与 之 做 纯 滚 动 的节 圆 上 的 齿 距 值 为 Ｐ ，但 当齿 坯 转 速 减 少 为 ∞ 有 主 Ｉ 有 — 主 要 满 足传 动平 稳 性 的 公 差 组 为 第 １Ｉ Ｉ 公差 组 ， ３项 ； 映 齿轮 副 侧 ｄ 时 ， 是 在 相 应 的节 圆 半 径 ｒｄ 上 的 齿 距 为 Ｐ ， 分 度 圆上 的节 有 反 ｏ ｔ 它 ＋ｒ 则 隙 的 误差 项 目有 ６项 。 些 项 目的 选 择 与 齿轮 精 度 、 产 规 模 、 这 生 加工 方 距 ｐ 被 加 工 齿 轮 的齿 距 ） 为 Ｐ ｄ ； 应 的基 圆齿 距 （ 节 ） 小 （ 即 一 ｐ 相 基 Ｐ也 式有 关 。 于 没计 值 Ｐ ， 应 为 Ｐ 月 ｄ ｂ由公 法 线 长 度 ｗ＝ ｋ １ｐ＋ｂ 知 ； ｂ 即 ｂ 一 ｐ； （ 一 ）ｂｓ可 其 在设 计 齿 轮 传 动 时 ， 如何 根据 设 计 要 求 选 择 选 择 恰 当 的误 差 评 定 公 法 线 长 度 也 相 应 变 为 Ｗ— Ｗ 。 反 之 ，当 齿 轮 转 速增 加 为 ∞ ＋ ∞ ｄ ｄ 项 目 ， 保 证 设 计 质 量 所 必 须 的 。 做 到 这一 点 ， 要 深 刻 理 解 各误 差 时 ， 加 工 齿 轮 相 应 的 齿 距 Ｐ增 加 、 节 Ｐ 增 加 、 法 线 长 度 ｗ 增 是 要 就 被 基 ． 公 评 定 项 目的 定 义 。 以及 它 所 反 映 加 工 误 差 的类 型 和特 点 、 测 方 法 和 加 。 检 这样 就使 加 工 齿 轮 产 生 切 向 （ 与基 圆相 切 的 发 生线 上 ） 期 性 变 在 周 应 用 范 围等 ， 是 该 章 教 学 的 主 要 目的 。为 此 ， 在 该 章 的教 学 中 ， 这 我 重 化 的切 向误 差 ， 过 上 述 分 析 并结 合 检 验 方 法 ， 通 学生 能 较 深 刻 地 理 解 点 抓 住齿 轮误 差 评 定 项 目的 定 义 ， 力求 做 到 概 念 清 楚 ， 选择 应 用 。 会 可 是 △ 、 Ｆ 和 Ａ 等 项 目的定 义 。 △ 是 不 少学 生 对 于 这 么 多 的 误 差项 目， 常 觉 得 庞 杂 、 绪 不 清 、 念 混 通 头 概 影 响运 动 平 稳 性 ， 短周 期 误 差 ， 是 由滚 齿 机 床 的 传 动 链 误 差 ， 属 它
互换性第10章
直齿轮： 影响接触长度
实际齿轮在两个方 向上都存在误差
齿向误差
影响接触高度
齿形误差
第二节 单个齿轮的评定指标
1、齿向误差 DF
是指分度圆柱面上，齿宽工作部分范围内(端部倒角部分 除外)，包容实际齿向线，且距离最小的两条设计齿向线之间 的端面距离。
F 是其最大允许值。
合格条件： DF F
2、齿距累积误差 DFp
是指分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论弧长 的最大差值。
Fp 是齿距累积误差 DFp 的最大允许值。
第二节 单个齿轮的评定指标
必要时还应控制k个齿距的累积误差 DFpk ，即任意k个 齿距间的实际弧长与公称弧长的最大差值。k为2到小于Z/2 之间的整数。
D 合格条件： Fp Fp , DFpk Fpk
齿形误差 Df f 基节偏差 Df pb 齿距偏差 Df pt
第二节 单个齿轮的评定指标
1、一齿切向综合误差 Df i
被测齿轮与精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一 齿距角内，实际转角与理论转角之差的最大幅度值。
Df i 是在单啮仪上测得 的短周期误差
合格条件： Dfi fi
第二节 单个齿轮的评定指标
第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类
二、齿轮加工误差的来源及其分类
1.误差来源
（1）几何偏心 e几 （2） 运动偏心 e运 （3） 机床传动 链的周期误差 （4） 滚刀的 加工误差与安 装误差
第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类
2.误差的分类
（1）按周期分类 长周期误差 短周期误差
第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类
第二节 单个齿轮的评定指标
按误差对齿轮传动性能的影响，可将评定参数分为三个组： 第Ⅰ组：影响运动准确性的项目 第Ⅱ组：影响传动平稳性的项目
12-齿轮的互换性--new
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
2、齿轮的加工误差
一、偏心
(1)几何偏心ej (2)运动偏心ey 二、机床传动链的高频误差 三、滚刀的加工误差 四、滚刀的安装误差
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
滚刀的加工误差
主要是指滚刀本身的基节、齿形等制造误 差，它们都会在加工齿轮过程中被复映到加 工齿轮的每一齿上，使加工出来的齿轮产生 基节偏差和齿形误差。
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
2、齿轮的加工误差
当齿轮只有长周期误差时。其误差曲线如 图所示，将产生运动不均匀，是影响齿轮运动 准确性的主要误 差，但在低速情
况下，其传动还
是比较平稳的。
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
2、齿轮的加工误差
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
有关齿轮、齿轮副误差及其公差代号的含义
其他注脚多为通用代号。例 P 一齿距； Pt—周节 ;Pb－基节; f一齿形;W一公法线； S—齿厚；a一中心距。
jn是Jen normal(法向侧隙)的第一个字母。
互 换 性 与 技 术 测 量
要求齿轮在一转范围内，速比变化（最大转 角误差）限制在一定范围内，以保证从动件与主 动件的运动协调一致。
互 换 性 与 技 术 测 量
圆 柱 齿 轮 传 动 的 互 换 性
1、概 述
对齿轮传动的要求因其在不同机械中的用途 不同而异： 传递运动的准确性
传动的平稳性
载荷分布的均匀性
传动侧隙
圆柱齿轮 iso齿面公差分级制 第1部分
圆柱齿轮 iso齿面公差分级制第1部分圆柱齿轮是一种常用的传动装置，其齿面公差分级制是指齿轮齿面的制造和使用过程中所遵循的一套标准。
国际标准化组织（ISO）制定了一系列相关的标准，以确保齿轮的质量和互换性。
ISO齿面公差分级制是ISO 1328系列标准的一部分，其内容包括分级制的基本原则、符号表示、计算方法和检验规则等。
ISO齿面公差分级制的第1部分主要介绍了分级制的基本原则和符号表示等内容。
其中，分级制的基本原则是根据齿轮的精度等级分为四个等级，分别为4级、5级、6级和7级。
这四个等级分别对应着不同的应用领域和要求，级别越高，齿轮的精度越高。
符号表示是指将齿轮的精度等级用一系列符号表示出来，以便在设计、制造和使用过程中进行交流和理解。
在ISO齿面公差分级制中，分别采用了字母和数字的组合表示不同精度等级。
其中，字母表示的是齿轮的几何精度等级，而数字表示的是齿轮的运动精度等级。
例如，由字母"A"和数字"4"组成的符号"A4"表示齿轮的几何精度等级为4级，运动精度等级为A级。
在ISO齿面公差分级制的第1部分中，还对计算方法和检验规则进行了详细的介绍。
计算方法是指根据齿轮的几何特征和公差要求，确定齿轮的几何精度等级和运动精度等级的具体数值。
检验规则是指在齿轮的制造和使用过程中，需要进行的检验项目和检验方法。
其中，检验项目主要包括齿轮的几何特征、运动特性和噪声等方面的检测。
除了以上内容，ISO齿面公差分级制的第1部分还介绍了分级制的作用和应用。
分级制的作用主要是为齿轮的设计、制造和使用提供了一套统一的标准，以确保齿轮的质量和互换性。
分级制的应用范围包括各种工业领域和机械装置，例如汽车、机床、船舶和飞机等。
总之，ISO齿面公差分级制是圆柱齿轮制造和使用过程中的一套重要标准。
第1部分主要介绍了分级制的基本原则、符号表示、计算方法和检验规则等内容，为齿轮的设计、制造和使用提供了重要的参考依据。
互换性3
第十章渐开线圆柱齿轮公差及检测学习指导本章学习目的是了解圆柱齿轮的公差标准及其应用。
学习要求是了解具有互换性的齿轮和齿轮副必须满足的四项使用要求；通过分析各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响，理解渐开线齿轮精度标准所规定的各项公差及极限偏差的定义和作用；初步掌握齿轮精度等级和检验项目的选用以及确定齿轮副侧隙的大小的方法；掌握齿轮公差在图样上的标注。
第一节概述一、齿轮传动的使用要求1．传递运动的准确性2．传动的平稳性即保证齿轮传动的每个瞬间传动比变化小，以减小振动,降低噪声（主要控制齿轮以一齿为周期的短周期转角误差）。
3．载荷分布的均匀性即要求齿轮啮合时齿面接触良好，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损加剧，影响齿轮的使用寿命。
4．传动侧隙的合理性即保证齿轮啮合时，非工作齿面间应留有一定的间隙。
它对贮藏润滑油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误差等都是必需的。
否则，齿轮在传动过程中可能卡死或烧伤。
二．齿轮加工误差产生的原因1.几何偏心1234e几e运e刀oo′o″o′oo″o′—o′机床工作台回转轴线o—o工件孔轴线o″—o″分度蜗轮几何轴线o ′o 齿坯e 几o ′o 齿圈孔的同心圆o ′oe 几几何偏心的影响2. 运动偏心3. 机床传动链的高频误差4.滚刀的安装误差(e刀)和制造误差(1)当主动轮基节大于从动轮基节时(2)当主动轮基节小于从动轮基节时小结影响使用要求的误差（或因素）齿轮传动的使用要求传递运动的准确性长周期误差：包括几何偏心和运动偏心分别引起的径向和切向长周期（一转）误差。
两种偏心同时存在，可能叠加，也可能抵消。
这类误差用齿轮上的长周期偏差作为评定指标传动的平稳性短周期（一齿）误差：包括齿轮加工过程中的刀具误差、机床传动链的短周期误差。
这类误差用齿轮上的短周期偏差作为评定指标载荷分布的均匀性齿坯轴线歪斜、机床刀架导轨的误差等。
种类误差用轮齿同侧齿面轴向偏差来评定侧隙的合理性影响侧隙的主要因素是齿轮副的中心距偏差和齿厚偏差。
互换性与测量技术重点知识点总结
互换性与测量技术重点知识点总结Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】互换性与测量技术重点知识点总结绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零，部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸 - 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合，过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时，i=+(um),当尺寸大于500到3150mm时，I=+（um）.孔与轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。
2.与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。
互换性与测量技术基础完整版 2020-15-2
• 齿轮副侧隙通常在相互啮合齿轮齿面的法向平面上或沿啮 合线测量，称为法向侧隙jbn
• 齿轮副的最小极限侧隙jbnmin应根据齿轮工作时的温度和润 滑条件确定，与齿轮的精度等级无关。
• 高温工作的传动齿轮，为保证正常润滑，避免发热卡死， 要求有较大的侧隙；而需正反转或读数机构的齿轮，为避 免空程，则要求较小的侧隙。
的距离。
啮合线
3
二、影响传动平稳性的项目
ΔFα是影响传动平稳性的
主要因素，当齿形有误差时， 将破坏齿轮副的正常啮合，使 实际啮合点偏离啮合线，从而 引起一对齿啮合过程中瞬时速 比的变化。
通常用万能渐开线检查仪 或单圆盘渐开线检查仪进行测 量。
4
二、影响传动平稳性的项目
3. 一齿切向综合偏差（误差）△fi’：
wi
W
Pb
Sb
Pb
wi
a
b
c
w'
ws ws
公法线千分尺测量公法线
12
12.5 齿轮精度指标的公差及精度等级
一、渐开线圆柱齿轮的精度标准
1. 精度等级
国标将齿轮的精度等级分为：0、1、2、3、…12个等级， 其中0级最高；12级最低。通常 3~5 级称为高精度等级，6~9 级称为中等精度等级，10~12 级称为低精度等级 。
• 接触痕迹的大小在齿面展开图上用沿齿高方向和齿长方向 的百分比计算。
• 沿齿长方向的接触斑点主要影响齿轮副的承载能力，沿齿 高方向的接触斑点主要影响工作平稳性。
20
20
12.6 齿轮副的误差及公差
• 齿轮副的接触斑点
21
21
12.7 齿轮侧隙指标的公差和齿轮坯公差
• 一、 齿厚极限偏差的确定
互换性与测量技术重点知识点总结
互换性与测量技术重点知识点总结绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零,部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换.允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差.互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换.公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准.第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸.极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=｜最大极限尺寸—最小极限尺寸｜=上偏差—下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上,即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值,也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合,过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时，i=0.45+0。
001D(um）,当尺寸大于500到3150mm时，I=0.004D+2。
1（um）.孔与轴基本偏差换算的条件：1。
在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2。
基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3。
保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用:1。
一般情况下，优先选用基孔制。
2。
与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定.3。
为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔,轴公差带组合成配合。
公差等级的选用：1。
对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差小于等于IT8时,国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合,由于孔德测量精度比轴容易保证，推荐采用同级孔，轴配合。
互换性第11章
12
第11章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性
9.2 齿轮误差项目
9.2.1 影响运动准确性的误差项目 1. 切向综合误差Fi （综合评定指标）
是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮作单面啮合
时，在被测齿轮一转范围内，在分度圆上实际圆周位移 与理论圆周位移的最大差值。如图11-2所示，以分度圆 弧长计值。
41
第11章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性 2. 公法线长度偏差
公法线长度偏差是指齿轮一圈内，实际公法线长度
Wka 与公称公法线长度 Wk 之差。公法线长度上偏差代 号为 Ews ，下偏差代号为 Ewi 。 公法线长度偏差△Ew的合格条件是它在其极限偏差
范围内（Ewi≤△Ew ≤Ews）。
42
1. 齿厚偏差
齿厚偏差是指在分度圆柱上， 齿厚的实际值与公称值之 差（对于斜齿轮齿厚是指法向齿厚），如图11-9所示。齿厚 上偏差代号为 Ess ，下偏差代号为Esi。 齿厚偏差△Es的合格条件是它在齿厚极限偏差范围内
（Esi≤△Es ≤Ess ）
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第11章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性
齿厚偏差△Es
误差破坏了滚刀和齿坯之间的相对运动关系，从而使被加
工齿轮产生基圆误差，导致基节偏差和齿形误差。
11
第11章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性 4. 机床传动链误差 当机床的分度蜗杆存在安装误差和轴向窜动时，蜗
轮转速发生周期性的变化，使被加工齿轮出现齿距偏差
和齿形误差，产生切向误差。机床分度蜗杆造成的误差 在齿轮一转中重复出现，是短周期误差。
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第11章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性
传递运动精确性检验组（第Ⅰ公差组）
只需检验两个综合指标之一或用单项指标的组合（一个控
cljh
基节偏差（△fpb）
基节偏差是指实际基节与公称基节之差 。 一对齿轮正常啮合时，当第一个轮齿尚未脱离 啮合时，第二个轮齿应进入啮合。当两齿轮基 节相等时，这种啮合过程将平稳地连续进行， 若齿轮具有基节偏差，则这种啮合过程将被破 坏，使瞬时速比发生变化，产生冲击、振动。 基节偏差可用基节仪和万能测齿仪进行测量。
齿形误差（△ff）
齿形误差是在端截面上，齿形工作部分内（齿顶 部分除外），包容实际齿形且距离为最小的两条 设计齿形间的法向距离。设计齿形可以根据工作 条件对理论渐开线进行修正为凸齿形或修缘齿形。 齿形误差会造成齿廓面在啮合过程中使接触点偏 离啮合线，引起瞬时传动比的变化，破坏了传动 的平稳性。
齿轮工作时，两齿面接触良好，才能保证齿面 上载荷分布均匀。在齿高方向上，齿形误差会 影响两齿面的接触；在齿宽方向上，齿向误差 会影响两齿面的接触。 齿向误差（△Fβ）：在分度圆柱面上，齿宽有效 部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际 齿线且距离为最小的两条设计齿向线之间的端 面距离为齿向误差 。 齿向线是齿面和分度圆柱面的交线。通常直齿 轮的齿向线为直线，斜齿轮的齿向线是螺旋线。
HOME
渐开线圆柱齿轮的制造误差
影响上述4项要求的误差因素，主要包括齿轮的加工误 差和齿轮副的安装误差。 为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的 影响，按误差相对于齿轮的方向特征，可分为径向误 差、切向误差和轴向误差； 齿轮为圆周分度零件，其误差具有周期性，按误差在 齿轮一转中是否多次出现，即在齿轮一转中出现的周 期或频率，可分为以齿轮一转为周期的长周期误差， 或低频误差，它主要影响传递运动的准确性；以齿轮 一齿为周期短周期误差，或高频误差，它主要影响工 作平稳性。
互换性与测量技术：圆柱齿轮精度设计习题与答案
一、单选题1、表面粗糙度是一种（）。
A.宏观几何形状误差B.微观几何形状误差C.方向误差D.表面波纹度正确答案：B2、在表面粗糙度评定参数中，能充分反映表面微观几何形状高度方面特性的是（）。
A. RmrB. RpC. RaD.RY正确答案：C3、Ra0.8的工作表面一般需要通过（）加工获得。
A.钻床B.车床半精车C.车床精车D.磨床正确答案：D4、滚动轴承外圈的公差带与K、M、N的外壳孔形成的配合性质（）。
A.间隙配合B.与国标不同C.过盈配合D.与国标中基准偏差h类似正确答案：D5、滚动轴承外圈的公差带位于零线的（）方。
A.右B.下C.上D.左正确答案：B6、滚动轴承内圈的公差带与k、m、n的轴颈形成（）。
A.间隙配合B.过盈配合C.过渡配合D.小过盈配合正确答案：D7、普通平键与轮毂键槽的正常联结配合公差代号为（）。
A.P9B.JS9/h8C.P9/h8D.N9正确答案：B8、平键联结中，键槽的几何公差主要为（）。
A.平行度公差B.键槽两侧面的对称度公差C.宽度公差D.位置公差正确答案：B9、平键和内花键键槽底面的表面粗糙度值一般为（）。
A.Rz3.2B.Rz6.3C.Ra6.3D.Ra3.2正确答案：C10、普通平键联结中，键和键槽的配合尺寸是（）。
A.轴的直径B.键长C.键宽D.键高正确答案：C11、普通平键联结中，采用的基准制是（）。
A.键高B.基轴制C.键长正确答案：B12、普通平键联结中，键的工作面是（）。
A.键的底面B.键的某一侧面C.键的两侧面D.键的顶面正确答案：C13、滚动轴承外圈与轴承孔配合，采用（）制。
A.公称值B.基准值C.基孔D.基轴正确答案：D14、在装配图上标注滚动轴承外圈的配合尺寸（装配尺寸）时，只注写（）的直径及其公差代号。
A.轴颈B.轴承外圈C.轴承内圈D.轴承孔正确答案：D15、安装轴承的轴颈的表面粗糙度通常为（）。
B.Ra12.5C.Ra1.6D.Ra0.8正确答案：D16、使用滚动轴承支撑的轴，轴颈的跳动公差基准一般取其（）。
圆柱齿轮标准
圆柱齿轮标准圆柱齿轮是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
为了确保圆柱齿轮的质量和互换性，制定了一系列的标准来规范其设计、制造和检验。
本文将对圆柱齿轮标准进行详细介绍，以便于读者更好地了解和应用这些标准。
首先，圆柱齿轮的标准主要包括ISO国际标准、国家标准和行业标准。
ISO国际标准是全球通用的标准，包括了齿轮的几何参数、材料要求、精度等级、标志和命名等内容。
国家标准是各个国家根据ISO标准进行修订和补充的标准，通常包括了一些特定的要求和规定。
行业标准是在特定行业领域内制定的标准，针对特定的要求和应用进行规定。
其次，圆柱齿轮标准主要涉及到齿轮的参数和精度、材料和热处理、标志和命名等方面。
在齿轮的参数和精度方面，标准规定了齿轮的模数、齿数、齿廓、齿向、齿厚等几何参数，以及齿轮的精度等级和检验方法。
在材料和热处理方面，标准规定了齿轮的材料要求、热处理工艺和硬度检验等内容。
在标志和命名方面，标准规定了齿轮的标志、命名和技术要求等内容。
另外，圆柱齿轮标准的应用范围非常广泛，涉及到机械制造、汽车制造、航空航天、船舶制造、铁路机车、农机制造等多个领域。
在实际应用中，制造厂商和用户都应当严格遵守相关的标准要求，确保齿轮的质量和性能符合要求。
只有这样，才能保证机械设备的安全可靠运行，提高机械传动的效率和精度。
总的来说，圆柱齿轮标准是机械制造领域中非常重要的一部分，它对于保证齿轮的质量和互换性起着至关重要的作用。
只有严格遵守相关标准要求，才能确保齿轮在各种机械设备中发挥出最佳的传动效果。
因此，对于制造厂商和用户来说，深入了解和应用圆柱齿轮标准，是非常必要和重要的。
齿轮互换性
分析：运动偏心e运对公法线长度 变动的影响
➢ 分度蜗轮具有运动偏心，假设滚刀匀速旋转， 但齿坯转速不均匀，以蜗轮一转为周期，丛最 大角速度到最小角速度；
➢ 切齿1，转角误差零，角速度最小； ➢ 切齿2，存在转角误差Δφ，齿2在实线位置，
齿线沿基圆切线方向发生位移和齿形变异；
▪ 3、齿圈径向跳动△Fr ： △Fr ：齿轮一转范围内，测头在
齿槽内与齿高中部双面接触，测头相 对于齿轮轴线的最大变动量。
一、影响运动准确性的误差项目
➢△Fr测量时以齿轮孔为基准，测头依次 放入各齿槽，指示表读出测头径向位置 的最大变动量。
➢△Fr主要由几何偏心e几引起。 ➢如图11－7，齿圈上各齿到孔轴线距离不
➢△Fi′是被测齿轮与反映了齿轮瞬间传动比的变化。
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
▪ △器F：p和△Fpk的测量仪 齿距仪、万能测齿
仪等。 ▪ 方△法F：p和△Fpk的测量
相对测量、绝对测 量。
一、影响运动准确性的误差项目
➢ Wmax出现在4～6齿间，Wmin出现在2～8齿间，形 成胖瘦齿。
➢ 注意：运动偏心也影响齿距累积误差△Fp和切 向综合误差△Fi′。
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
齿轮齿廓的公法线即为基圆切线。公法线长度
一、影响运动准确性的误差项目
▪ 总结： ➢△Fr、△Fi″主要由几何偏心引起； ➢△Fw主要由运动偏心引起； ➢△Fp主要由几何偏心和运动偏心的综合 作用引起； ➢△Fi′是几何偏心、运动偏心以及短周 期误差综合影响的结果。
误差出现周期
➢长周期：回转一周出现一次，主要 由几何偏心和运动偏心产生；影响 传动准确性。
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§10. 1 概述 §10. 2 圆柱齿轮的误差评定参数及检测 §10. 3 齿轮副的误差评定参数及检测 §10. 4 渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
§10. 1 概述
在机械产品中，齿轮传动应用极为普遍，它广泛地用于传递 运动和动力以及精密分度。齿轮传动的质量和效率主要取决于齿 轮的制造精度和齿轮副的安装精度。要保证齿轮在使用过程中传 动准确平稳、灵活可靠、振动和噪声小等，就必须对齿轮误差和 齿轮副的安装误差加以限制。随着科学技术的发展和生产水平的 提高，产品对齿轮传动的性能要求也越来越高，因此了解齿轮误 差对其使用性能的影响，掌握齿轮的精度标准和检测技术具有重 要意义。
§10. 1 概述
现代制造业的特点是生产规模大、分工细、协作单位多、互换性
要求高。如何协调各个生产环节，使分散的、局部的生产部门和
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§10. 1 概述
在传动中，齿轮工作齿面应接触良好，均匀受载，以避免传动载荷
较大时齿面产生应力集中，引起齿面磨损加剧、早期点蚀甚至折断。
载荷分布的均匀性是指要求啮合齿面能较全面地接触，使齿面上的
载荷分布均匀，隙的合理性
齿侧间隙(简称侧隙)是指要求装配好的齿轮副啮合时非工作齿面
OO1(e1)。它是指由于齿坯定位孔与心轴之间有间隙，且因为两轴 线调整不重合造成的。
(2)运动偏心。由机床分度蜗轮的轴心线与机床工作台回转轴线
不重合产生的偏心为运动偏心，如图10-1中OO2(e2)。 (3)机床传动链周期误差。主要由传动链中分度机构各元件误差
引起，尤其是分度蜗杆的径向跳动和轴向跳动的影响。
渐开线齿廓的形成原理，利用专门的齿轮加工机床加工齿轮，如滚
齿、插齿、磨齿。
下面仅以滚切直齿圆柱齿轮为例，分析齿轮的加工误差及影响因
素，如图10-1所示。
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§10. 1 概述
1.产生加工误差的主要因素
(1)几何偏心。齿坯在机床上的安装偏心，即齿坯定位孔的轴线
与机床工作台的回转轴线不重合而产生的偏心，如图10-1中
(1)长周期误差和短周期误差。滚齿时，齿廓的形成是刀具对齿
坯周期性连续滚切的结果，加工误差具有周期性。
齿轮回转一周出现一次的周期误差称为长周期误差。长周期误差
主要由几何偏心和运动偏心产生，以齿轮一转为一个周期。这类周
期误差主要影响齿轮传动的准确性，当转速较高时，也影响齿轮传
动的平稳性。
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之间有适当的间隙，以保证储存润滑油和补偿制造与安装误差及热
变形，使其传动灵活。过小的齿侧间隙可能造成齿轮卜死或烧伤现
象，过大的齿侧间隙会引起反转时的冲击及回程误差。因此应当保
证齿轮的侧隙在一个合理的数值范围之内。
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§10. 1 概述
不同用途和不同工作条件的齿轮及齿轮副，对上述要求的侧重点 是不同的。例如:控制系统或随动系统的齿轮、机床分度盘机构中的 分度齿轮的侧重点是传递运动的准确性，以保证主、从动齿轮的运 动协调、分度准确;汽车和拖拉机变速齿轮以及机床变速箱中的齿轮， 其传动的侧重点是传动平稳性，以降低噪声;轧钢机、矿山机械、起 重机中的低速重载齿轮传动的侧重点是载荷分布的均匀性，以保证 承载能力;涡轮机中高速重载齿轮传动对三项精度的要求都很高，而 且要求很大的齿侧间隙，以保证较大流量的润滑油通过。
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§10. 1 概述
一、齿轮传动的使用要求
按照用途不同，对齿轮传动使用要求主要表现在以下四个方面: 1.传递运动的准确性 齿轮传动理论上应按照设计规定的传动比传递回转的角度，即当 主动齿轮转过一个角度θ时，从动齿轮应按传动比i准确地转动相应 的角度θ2 =iθ1。但实际上由于存在加工误差和安装误差，从动齿 轮的实际转角θ2偏离其理论转角。θ2而出现实际转角误差△θ2 =θ2’-θ2。传递运动的准确性是指要求齿轮在一转范围内传动比的 变化尽量小，它可以用一转过程中产生的最大转角误差来表示。
§10. 1 概述
齿轮转动一个齿距中出现一次或多次的周期性误差称为短周期误差。 短周期误差主要由机床传动链和滚刀制造误差与安装误差产生的。 该误差在齿轮一转中多次反复出现。这类误差主要影响齿轮传动的 平稳性。
(2)径向误差、切向误差、轴向误差。在切齿过程中，由于切齿 工具距离切齿坯之间径向距离的变化所形成的加工误差为齿廓径向 误差(图10-2)。几何偏心是齿轮径向误差的主要来源。滚刀的径 向跳动也会造成径向误差。即切齿过程中齿坯相对于滚刀的径向距 离产生变动，致使切出的齿廓相对于齿轮配合孔的轴线产生径向位 置的变动。加工出来的齿轮一边的齿高增大，另一边的齿高减小， 在以齿轮旋转中心为圆心的圆周上，轮齿分布不均匀。 上一页 下一页
(4)滚刀的制造误差和安装误差。滚刀的齿形角误差、滚刀的径
向跳动、轴向窜动等。
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§10. 1 概述
(5)齿坯本身的误差，包括尺寸、形状、位置误差。
2.齿轮加工误差分类
由于加工工艺系统误差因素很多，加工后产生的齿轮误差的形式
也很多。为了区别和分析齿轮各种误差的性质、规律及其对齿轮传
动的影响，从不同的角度对齿轮加工误差分类如下:
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§10. 1 概述
在齿轮传动中，限制齿轮在一转内的最大转角误差不超过一定的 限度，才能保证齿轮传递运动的准确性。
2.传动的平稳性 齿轮传动瞬时传动比的变化会引起齿轮传动中的冲击、振动和 噪声。传动的平稳性是指要求齿轮在一转范围内多次重复的瞬时 传动比的变化尽量小，以减少齿轮传动中的冲击、振动和噪声， 保证传动平稳。它可以用控制齿轮转动一个齿的过程中的最大转 角误差来保证。 3.载荷分布的均匀性
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§10. 1 概述
二、齿轮的主要加工误差
齿轮的加工误差来源于组成加工工艺系统的机床、刀具、夹具和
齿坯本身的误差及其安装、调整误差。齿轮的加工方法很多，不同
的加工方法所产生的误差不同，主要工艺影响因素也不相同。齿轮
的加工方法按齿轮齿廓的形成原理主要有仿形法和展成法。仿形法
是利用成形刀具加工齿轮，如利用铣刀在铣床上铣齿;展成法是根据