渐开线圆柱齿轮传动的互换性

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❖ 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 心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。但因为只在分度圆上测量,故不 如切向综合误差反映的全面。
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。
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
第二节 圆柱齿轮的误差 分析及评定参数
3. 机床传动链的高频误差
加工直齿轮时,受分度传动链的传动误差(主要是分 度蜗杆的径向跳动和轴向窜动)的影响,使蜗轮(齿坯)在 一周范围内转速发生多次变化,加工出的齿轮产生齿距 偏差、齿形误差。加工斜齿轮时,除了分度传动链误差 外,还受差动传动链的传动误差的影响
4.滚刀的制造误差
主要指滚刀本身的基节、齿形等制造误差,它们将使 加工出来的齿轮产生基节偏差和齿形误差
e刀
几何偏心
eபைடு நூலகம் o′o
3
运动偏心
o
o″
12
e运
o″o′
e蜗杆
4 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
孔的同心圆
e几 o′ o
齿坯
几何偏心的影响
o′ o e几 齿圈
2. 运动偏心
滚齿机分度蜗轮加工误差和分度蜗轮轴线与工作台旋 转轴线有安装偏心引起的。运动偏心的存在使齿坯相对于 滚刀的转速不均匀,忽快忽慢,破坏了齿坯与刀具之间的 正常滚切运动,使分度圆上的齿距大小呈周期变化。
5.滚刀的安装误差
滚刀的安装偏心使被加工齿轮产生径向误差。滚刀刀 架导轨或齿坯轴线相对于工作台旋转轴线的倾斜及轴向窜 动,使滚刀的进刀方向与轮齿的理论方向不一致,直接造 成齿面沿轴向方向歪斜,产生齿向误差
小结
齿轮传动的使用要 影响使用要求的误差(或因素) 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
❖ 齿距累积误差(ΔFp)及K个齿距累积误 差(ΔFpk)
❖ 齿圈径向跳动(△Fr) ❖ 公法线长度变动(△Fw) ❖ 切向综合误差(ΔF i′) ❖ 径向综合误差(△Fi〞)
1、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
第一节 对齿轮传动的基本 要求及齿轮的加工误差
一、齿轮传动的基本要求
1.传递运动的准确性
是指齿轮在一转范围内,产生的最大转角误差要 限制在一定的范围内,使齿轮副传动比变化小, 以保证传递运动的准确性
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)。
第八章 渐开线圆柱齿轮传动 的互换性
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。
三.齿轮的主要加工误差
齿轮的加工方法很多,按齿廓形成原理可分 为仿形法和展成法。仿形法可用成形铣刀在铣床 上铣齿;展成法可用滚刀或插齿刀在滚齿机、插 齿机上与齿坯作啮合滚切运动,加工出渐开线齿 轮。齿轮通常采用展成法加工。
现以滚刀在滚齿机上加工齿轮为例,分析加工 误差的主要原因。
齿轮加工误差的主要来源
1、齿距累积误差(ΔFp)及K个齿距累积 误差(ΔFpk)
公称弧长 理论齿廓
实际弧长
+△Fp
△Fp
12 3 4
-△Fp
5 6 7 8 齿序 △Fpk
k个周节
检查圆 实际齿廓
2、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。
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。 ❖ 运动精度的评定指标 ❖ 平稳性的评定指标 ❖ 接触精度的评定指标 ❖ 侧隙的评定指标 ❖ 齿轮副精度的评定指标
一、影响传递运动准确性的误差及评定
影响传递运动准确性的误差主要是几何偏心和 运动偏心造成的长周期误差,共五项
产生齿轮加工误差的原因很多,其主要来源于齿 轮加工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差
及安装、调整误差。 切向误差
按误差产生的方向 径向误差
轴向误差 按误差在齿轮一转中出现的次数
长周期误差 短周期误差
1.几何偏心
齿坯相对于滚刀的距离发生变化,切出的齿一边短
而肥、一边瘦而长,该类齿轮工作时会引起每转为周期 的速比变化,产生时快时慢的现象
❖ △Fr主要反映由于齿坯几何偏心引起的齿轮径向长周期误差。 可用齿圈径向跳动检查仪测量,测头可以用球形或锥形。
二、圆柱齿轮传动的使用要求
不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用 要求的侧重点会有所不同
➢精密机床、控制系统的分度齿轮和测量仪器的读 数齿轮(准确)
➢汽车、拖拉机和机床的变速齿轮 (平稳)
➢起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿 轮 (载荷分布均匀)
➢汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮(准确、平稳、 载荷分布均匀)
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