《圆柱齿轮精度设计》PPT课件
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△Fr主要反映由于齿轮的几何偏心。可用齿圈径向跳动检查仪测量， 测头可以用球形或锥形。
侧隙的评定指标
为使齿轮啮合时有一定的侧隙，应将箱体中心距加 大或将轮齿减薄。考虑到箱体加工与齿轮加工的特 点，宜采用减薄齿厚的方法获得齿侧间隙（即基中 心距制）。齿厚减薄量是通过调整刀具与毛坯的径 向位置而获得的，其误差将影响侧隙的大小。此外， 几何偏心和运动偏心也会引起齿厚不均匀，使齿轮 工作时的侧隙也不均匀。
螺旋线总偏差△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螺旋线之间的端面距离为螺旋线总偏差。主 要影响齿面接触精度。
径向综合误差（△Fi〞）
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称为径向 综合误差△Fi〞。
不同圆柱齿轮的传动精度要求
上述4项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其 侧重点也应有所不同。
如：对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮 一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时， 传递运动准确性是主要的；
对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速 器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、 工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传 动比的变化要求小，以减少振动和噪声；
为控制齿厚减薄量，以获得必要的侧隙，可以采用 下列评定指标：齿厚偏差（△ES），公法线平均长 度偏差（△EWm）
1、齿侧间隙表示法
为保证齿轮到能正常工作，齿轮副必须有一定侧隙。齿轮副的侧隙分圆周 侧隙和法向侧隙。 圆周侧隙j wt是指装配好的齿轮副，当一个齿轮固定时，另一个齿轮的圆 周晃动量。 法向侧隙j bn是指装配好的齿轮副，当工作齿面接触时，非工作齿面之间 的法向最小距离。 法向侧隙和圆周侧隙有如下关系：
传动的平稳性：要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和 噪声。要限制一齿距角范围内转角误差的最大值i R 。
载荷分布的均匀性：要求齿轮在接触过程中，载荷分布 要均匀，接触良好，以免引起应力集中，造成局部磨损， 影响齿轮的使用寿命。
齿侧间隙：在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理 的间隙。一方面为了贮存润滑油，一方面为了补偿齿轮 的制造和变形误差。
规定ΔFpk是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上 。 齿距累积误差反映了一转内任意个齿距的最大变化，它
直接反映齿轮的转角误差，是几何偏Байду номын сангаас和运动偏心的综 合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确 性，是一项综合性的评定项目。
几何偏心误差
以滚切直齿圆柱齿轮为例，分析在切齿过程中所产 生的主要加工误差 。
对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械， 传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较 高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。
圆柱齿轮传动精度的评定指标
根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准确性误 差、影响运动平稳性误差、影响载荷分布均匀性误差和影 响侧隙的误差。并相应提出精度评定指标。 齿距偏差 （△fpt ） 齿距累积误差（ΔFp）及K个齿距累积误差（ΔFpk） 齿廓总偏差Δfα 螺旋线总偏差△Fβ 径向综合误差（△Fi〞） 一齿径向综合误差（△fi〞） 齿圈径向跳动（△Fr）
运动偏心误差
分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心 （eK） 。O2O2为机床分度蜗轮的轴线，它与机 床心轴的轴线OO不重合，形成安装偏心eK。这 时尽管螺杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的 线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断改变， 从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在 （ω+Δω）和（ω-Δω）之间，以一转为周期变 化。运动偏心并不产生径向误差，而往齿轮产 生切向误差。
该误差在齿轮双面啮合综合检查仪上测量，主 要反映几何偏心e几。
一齿径向综合误差（△fi〞）
被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内的最大 变动量。
△fi〞反映了齿轮转过一齿距角时的径向误差，影响齿轮运动的平稳性。
齿圈径向跳动（△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称齿圈径向跳动。
第十章 圆柱齿轮传动的精 度设计
基本要求： 了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。 了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。 掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的 基本方法。
本章涉及的主要国家标准
GB/T10095.1~2-2001 《渐开线圆柱齿轮精度》
渐开线圆柱齿轮传动精度要求
传递运动的准确性：是指传递运动的准确性。为了保证 齿轮传动的运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差 △φ∑ 。
齿距偏差 （△fpt ）
齿距偏差是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差 。 齿距偏差可在测量齿距累积误差时得到，所以比较简单。该项
偏差主要由机床误差产生。
齿距累积误差（ΔFp）及K个齿距累积误 差（ΔFpk）
在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧 长之差的最大绝对值为齿距累积误差。K个齿距累积误 差是指在分度圆上，K个齿距间的实际弧长与公称弧长 之差的最大绝对值，K为2到小于Z／2的整数
齿坯孔与机床心轴的安装偏心（e），也称几何偏心， 是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作 台回转轴线OO不重合形成的偏心e。加工时，滚刀 轴线与工作台回转轴线OO距离保持不变，但与齿坯 基准轴线O1O1的距离不断变化（最大变化量为2 e）。 滚切成如图所示的齿轮，使齿面位置相对于齿轮基 准中心在径向发生了变化，故称为径向误差。工作 时产生以一转为周期的转角误差，使传动比不断改 变。
以上两项误差均以齿坯一转为周期，是长周期 误差。
齿廓总偏差Δfα
在齿端面上，齿形工作部分内，齿顶倒棱部分除 外包括包容实际齿形的两条最近的设计齿廓间的 法向距离。设计齿廓可以根据工作条件对理论渐 开线进行修正为凸齿廓或修缘齿形。
齿廓总偏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。
侧隙的评定指标
为使齿轮啮合时有一定的侧隙，应将箱体中心距加 大或将轮齿减薄。考虑到箱体加工与齿轮加工的特 点，宜采用减薄齿厚的方法获得齿侧间隙（即基中 心距制）。齿厚减薄量是通过调整刀具与毛坯的径 向位置而获得的，其误差将影响侧隙的大小。此外， 几何偏心和运动偏心也会引起齿厚不均匀，使齿轮 工作时的侧隙也不均匀。
螺旋线总偏差△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螺旋线之间的端面距离为螺旋线总偏差。主 要影响齿面接触精度。
径向综合误差（△Fi〞）
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称为径向 综合误差△Fi〞。
不同圆柱齿轮的传动精度要求
上述4项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其 侧重点也应有所不同。
如：对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮 一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时， 传递运动准确性是主要的；
对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速 器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、 工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传 动比的变化要求小，以减少振动和噪声；
为控制齿厚减薄量，以获得必要的侧隙，可以采用 下列评定指标：齿厚偏差（△ES），公法线平均长 度偏差（△EWm）
1、齿侧间隙表示法
为保证齿轮到能正常工作，齿轮副必须有一定侧隙。齿轮副的侧隙分圆周 侧隙和法向侧隙。 圆周侧隙j wt是指装配好的齿轮副，当一个齿轮固定时，另一个齿轮的圆 周晃动量。 法向侧隙j bn是指装配好的齿轮副，当工作齿面接触时，非工作齿面之间 的法向最小距离。 法向侧隙和圆周侧隙有如下关系：
传动的平稳性：要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和 噪声。要限制一齿距角范围内转角误差的最大值i R 。
载荷分布的均匀性：要求齿轮在接触过程中，载荷分布 要均匀，接触良好，以免引起应力集中，造成局部磨损， 影响齿轮的使用寿命。
齿侧间隙：在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理 的间隙。一方面为了贮存润滑油，一方面为了补偿齿轮 的制造和变形误差。
规定ΔFpk是为了限制齿距累积误差集中在局部圆周上 。 齿距累积误差反映了一转内任意个齿距的最大变化，它
直接反映齿轮的转角误差，是几何偏Байду номын сангаас和运动偏心的综 合结果。因而可以较为全面地反映齿轮的传递运动准确 性，是一项综合性的评定项目。
几何偏心误差
以滚切直齿圆柱齿轮为例，分析在切齿过程中所产 生的主要加工误差 。
对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械， 传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较 高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。
圆柱齿轮传动精度的评定指标
根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准确性误 差、影响运动平稳性误差、影响载荷分布均匀性误差和影 响侧隙的误差。并相应提出精度评定指标。 齿距偏差 （△fpt ） 齿距累积误差（ΔFp）及K个齿距累积误差（ΔFpk） 齿廓总偏差Δfα 螺旋线总偏差△Fβ 径向综合误差（△Fi〞） 一齿径向综合误差（△fi〞） 齿圈径向跳动（△Fr）
运动偏心误差
分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心 （eK） 。O2O2为机床分度蜗轮的轴线，它与机 床心轴的轴线OO不重合，形成安装偏心eK。这 时尽管螺杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的 线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断改变， 从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在 （ω+Δω）和（ω-Δω）之间，以一转为周期变 化。运动偏心并不产生径向误差，而往齿轮产 生切向误差。
该误差在齿轮双面啮合综合检查仪上测量，主 要反映几何偏心e几。
一齿径向综合误差（△fi〞）
被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内的最大 变动量。
△fi〞反映了齿轮转过一齿距角时的径向误差，影响齿轮运动的平稳性。
齿圈径向跳动（△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称齿圈径向跳动。
第十章 圆柱齿轮传动的精 度设计
基本要求： 了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。 了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。 掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的 基本方法。
本章涉及的主要国家标准
GB/T10095.1~2-2001 《渐开线圆柱齿轮精度》
渐开线圆柱齿轮传动精度要求
传递运动的准确性：是指传递运动的准确性。为了保证 齿轮传动的运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差 △φ∑ 。
齿距偏差 （△fpt ）
齿距偏差是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差 。 齿距偏差可在测量齿距累积误差时得到，所以比较简单。该项
偏差主要由机床误差产生。
齿距累积误差（ΔFp）及K个齿距累积误 差（ΔFpk）
在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧 长之差的最大绝对值为齿距累积误差。K个齿距累积误 差是指在分度圆上，K个齿距间的实际弧长与公称弧长 之差的最大绝对值，K为2到小于Z／2的整数
齿坯孔与机床心轴的安装偏心（e），也称几何偏心， 是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作 台回转轴线OO不重合形成的偏心e。加工时，滚刀 轴线与工作台回转轴线OO距离保持不变，但与齿坯 基准轴线O1O1的距离不断变化（最大变化量为2 e）。 滚切成如图所示的齿轮，使齿面位置相对于齿轮基 准中心在径向发生了变化，故称为径向误差。工作 时产生以一转为周期的转角误差，使传动比不断改 变。
以上两项误差均以齿坯一转为周期，是长周期 误差。
齿廓总偏差Δfα
在齿端面上，齿形工作部分内，齿顶倒棱部分除 外包括包容实际齿形的两条最近的设计齿廓间的 法向距离。设计齿廓可以根据工作条件对理论渐 开线进行修正为凸齿廓或修缘齿形。
齿廓总偏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。