8齿轮传动-5

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2. 缺点:传动链的转数受 到限制
3. 优点:结构简单、工作 可靠。
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第八章 齿轮传动
ED' 1,ED'
,固定座圈的径向跳动
2
ED'' 1,ED''
,转动座圈的径向跳动
2
2. 滚动轴承与壳体的配合间隙。
jt6 (1 2 ) tan
间隙为1,2
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二、空回误差的估算
▪ 一对啮合齿轮的总侧隙 jt jt1 jt2 jt3 jt4 jt5 jt6 考虑误差随机性,
Ft'', 径向综合误差
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二、空回误差的估算
(二)齿轮与轴的配合间隙
jt4 2(e1 e2 ) tan
e1,e2,两齿轮偏心量
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二、空回误差的估算
(三)轴承的误差
1. 滚动轴承的径向跳动ED引起齿轮中心的偏移,偏移量 为ED /2。
jt5 [( ED' 1 E百度文库' 2 ) (ED'' 1 ED'' 2 )] tan
(二)齿轮与轴的联接所产生的偏心
2
d
4e
cos
e, 偏心量
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三、转角误差的估算
(三)轴承误差
▪ 主要是指滚动轴承的径向偏摆
3
2ED
d cos
ED ,转动座圈的径向偏摆, 相当于偏心量的两倍
▪ 固定座圈的径向偏摆只产生固定偏心,一般不影响转角误差
• 对于一个齿轮而言,其转角误差总值
(一)齿轮及其传动的误差来源
• 理想渐开线齿轮:轮齿齿廓具有理想形状和位置 • 齿轮副安装:理想位置 1. 工艺误差因素:
▪ 以范成法滚切齿轮加工为例,图8-75a ① 齿轮毛坯定位孔相对于机床工作台轴心线的安装偏
心e1; ② 机床分度蜗轮相对于机床工作台轴心线的安装偏心
e2; ③ 机床分度蜗杆的几何偏心e3、轴向窜动及其它误差; ④ 滚齿刀具的几何偏心e4、轴向窜动及刀具本身的制
4. 齿侧间隙
▪ 要求齿轮啮合时,非工作表 面便间贮应存留一有定一的定 润的滑间油隙,补jn,偿以 齿轮的制造和安装误差和受 力变形等影响,以保证传动 灵活。
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一、齿轮传动的使用要求
5. 不同应用、不同要求
① 测量仪器的读数齿轮、机床的分度齿轮、自动控制系统 和计算机构中的齿轮:满足传递运动(角位移)的准确 性要高。需可逆传动时,要较小的齿侧间隙,避免空回。
② 短周期误差 :影响齿轮传动的平稳性。 • 机床分度蜗杆的几何偏心e3、轴向窜动产生的误差;图8-
75c
• 滚齿刀具的几何偏心e4、轴向窜动产生的误差。图8-75d ③ 四种偏心综合作用:图8-75f
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
▪ (二) 齿轮精度的评定指标
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
2. 齿轮精度检验组的选定
① 检验组
▪ 从影响齿轮传动某一方面的使用要求来看,有些误差项目性质上彼此 类似,又有区别和特点。
▪ 评定齿轮的精度可有多种方案-检验组,任一检验组都可用来评定齿 轮的精度,每组的评定效果等效。
② 检验组的选定,应综合考虑
▪ 被测齿轮的精度等级和用途 ▪ 齿轮检验是验收检验还是工艺检验 ▪ 齿轮的生产批量和切齿工艺 ▪ 齿轮的规格和尺寸的大小 用最简单、可靠的方法,应尽可能少的检测仪器和工具完成检查和验收齿
轮精度的工作,可以提高检验效率,使之经济合理。
③ 齿轮和齿轮副的检验
▪ 根据工作要求和生产规模,对每个齿轮须在三个公差组中各选一个检 验组进行检定和验收
▪ 同时另选一个检验组来检定齿轮副的精度及侧隙的大小。表8-24
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
3. 侧隙
④ 齿轮传动精度范围、公差项目及代号:表8-21
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
1. 精度等级及其选用
① 齿轮及齿轮副12个精度等级
▪ 1、2级精度:加工困难、为发展规定 ▪ 3~5级:高精度 ▪ 6~8级:中等精度 ▪ 9~12级:低精度 ▪ 配对齿轮精度等级一般取成相同的,允许不同。
③ 齿廓轴向误差
▪ 齿轮刀具沿被切齿轮轴线方向走刀运动产生的误差。
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
3. 误差的影响
① 长周期误差 :影响齿轮传递运动的准确性,转速较 高,影响传动平稳性。 ▪ 齿轮安装偏心e1产生的齿轮误差Δt1,图8-75b ▪ 机床分度蜗轮安装偏心e2产生的齿轮误差Δt2;图8-75c
• 标准:
① 标准号: • 渐开线圆柱齿轮精度,GB10095-88, • 平行轴渐开线圆柱齿轮-ISO精度制,ISO1928-1975
② 内容:规定了渐开线圆柱齿轮(法向模数mn≥1mm)及其齿轮 副的误差定义和代号、精度等级、齿坏要求、齿轮及其齿轮副 的检验与公差、侧隙和图样标注。
③ 齿轮制造误差分组:按齿轮各项误差对齿轮传动性能的影响 • 第I公差组:影响传递运动准确性的误差 • 第II公差组:影响传动平稳性的误差 • 第III公差组:影响载荷分布均匀性的误差
② 机床、汽车的变速箱齿轮:要求是传动工作的平稳性和 载荷分布的均匀性,齿侧应留一定间隙。
③ 高速、重载齿轮(1、2、3)均要求,以减小因传动比 变化而引起的振动和噪声。
④ 低速、重载齿轮,要求啮合齿面应有最大的接触面积, 同时齿侧间隙一般要求较大。
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度指标
① 齿轮副侧隙要求
▪ 根据最大极限侧隙jnmax与最小极限侧隙jnmin来规定。 ▪ 通过选择适当的中心距偏差,齿厚极限偏差来保证。
② 齿厚极限偏差,
▪ 代号:表8-25 ▪ 选择齿厚极限偏差,应根据对侧隙的要求,从图8-76中选择两
种代号,组成齿厚上、下偏差。 ▪ 也可根据传动要求,由表8-26选取最小侧隙,然后按表8-27
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一、齿轮传动的使用要求
▪ 长周期误差:影响齿轮传动准确性 ▪ 短周期误差:影响齿轮传动平稳性
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一、齿轮传动的使用要求
3. 载荷分布的均匀性
• 要求齿轮啮合时齿面沿齿高 和齿宽方向都接触良好。
• 齿面接触精度差会引起载荷 集中,使齿面局部失效,影 响齿轮的使用寿命。
i2'3
)2
((2)
i2'3
)2
((1)
i12i2'3
)2
▪ 讨论:
(8 76)
• 对于减速链传动,对从动轴传动精度影响最大的是最后一个齿轮的 制造精度;
• 增大最后一级(或几级)的传动比对减小转角误差是有利的。
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四、提高齿轮传动精度的方法
1. 不同类型的齿轮所能达到的精度是不同的。
• 可使传动链中某些区域变成不影响精度的区域
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四、提高齿轮传动精度的方法
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第十五节 齿轮传动的空回
一、空回和产生空回的因素
1. 空回:当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。
2. 空回误差角:滞后的转角
3. 产生空回的原因
▪ 一对齿轮有侧隙存在。 ▪ 侧隙:避免齿轮轮齿卡住,提供润滑油空间,零件尺寸由于温度
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第十四节 齿轮传动精度
一、齿轮传动的使用要求
1. 传递运动的准确性
▪ 理论上,渐开线齿轮传动中传动比为一常数,保证精确的传递 运动。实际存在误差。
▪ 传递运动的准确性:要求齿轮在一转范围内,齿轮的最大的转 角误差应限制在一定的范围内。
▪ 传递运动的准确性用最大的转角误差或相应的参数来衡量。
a,中心距增大量,可取 中心距极限偏差的上限 fa。
2. 3.
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原始齿廓位移
▪ 为保证一对啮合齿轮所需侧隙,移动原始齿廓使齿厚减薄,取 齿厚极限偏差的下限Esi,
▪ 一对齿轮的侧隙最大值 jt 2 Esi1 Esi2
基圆偏心、齿形误差
jt3 (Ft1'' Ft'2' ) tan
▪ 7-6-6 G M GB10095-88
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三、转角误差的估算
1. 影响齿轮运动准确性
• 除了齿轮本身误差的因素外,传动链中其它零部件的 加工和装配误差也起着很大的作用。
2. 转角误差的估算方法
(一)齿轮本身的误差
1
2 Fi ' d
d-齿轮分度圆直径
Fi'-切向综合误差的公差
1 2 3
考虑误差的随机性,近似计算转角误差的总值
12 22 32 (8-75)
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三、转角误差的估算
▪ 例:输出轴3上转角误差总值
(13)
(3)
(2')
i2'3
(2)
i2'3
(1)
i12i2'3
考虑各项误差的随机性
(13)
((3)
)2
((2')
jt jt21 jt22 jt23 jt24 jt25 jt26 (8-77)
▪ 由于侧隙引起的从动轮滞后角(空回误差角)
' 12
2
jt
d2
d
,从动轮分度圆直径。
2
▪ 两级传动链输出轴空回误差角
' 13
' 2'3
' 12
i2'3
(8 78)
'2'3 — 第二级齿轮空回误差角
• 减速链中最后一级齿轮的空回误差对整个传动链的空回误差影响最大。
造误差(如齿形角、基节误差)等。
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
2. 加工误差
① 齿廓径向误差
▪ 由于齿轮刀具与被切齿轮之间径向距离的变化所形 成的加工误差
② 齿廓切向误差
▪ 由于滚切运动的不协调或分度不正确时使齿廓沿分 度圆切向速度方向上产生的误差。
② 齿轮精度的选用
▪ 与齿轮的用途、工作条件和技术要求有关,应根据对齿轮传递 运动准确性的要求,以及圆周速度、载荷大小等一系列因素来 决定。工程设计参考表8-22。
▪ 第II公差组精度等级的选定通常以齿轮圆周速度为依据。表8- 23
▪ 3个公差组可选用相同的精度等级,也可不同。
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• 圆柱齿轮的精度最高,蜗杆蜗轮次之,而锥齿轮的精度 最低。
• 结构条件允许的情况下,尽可能选用圆柱齿轮,特别是 直齿圆柱齿轮。
2. 适当地提高齿轮的制造精度,特别是关键部位的 齿轮,对提高整个传动链的传动精度是有利的。
3. 合理布置传动链和正确分配传动比,对提高齿轮 传动精度有很大的影响。
• 设计要求是减少由于传动链中各零件的制造误差而引起 的从动轮的角误差,应选取减速链。
变化引起的变化。
▪ 反向传动中,侧隙影响传动精度。 ▪ 齿轮本身:中心距变大、齿厚偏差、基圆偏心和齿形误差等。 ▪ 安装:轴偏心、滚动轴承转动座圈的径向偏摆和固定座圈与壳
体的配合间隙等。
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二、空回误差的估算
(一)齿轮本身的误差
1. 中心距增大
侧隙加大: jt1 2a tan
中公式计算应选取的齿厚极限偏差的数值,最后按图8-76圆整、 并确定代号。
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二、齿轮及其传动的误差来源和精度要求
4. 图样标注
① 在齿轮工作图上应标注齿轮的精度等级和齿厚 偏差的字母代号。
② 举例
▪ 齿轮第I公差组精度为7级,第II公差组精度为6级, 第III公差组精度为6级,齿厚上偏差为G,齿厚下偏 差为M时
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三、消除或减小空回的方法
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三、消除或减小空回的方法
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三、消除或减小空回的方法
▪ (三)利用接触游丝
1. 接触游丝安在最后一环, 把传动链中所有齿轮保 持单面压紧。不致出现 测量值变化而指示值不 变的情况。
2. 传动的平稳性
▪ 平稳性:齿轮传动的瞬时传动比变化不要过大
▪ 传动平稳性差,产生过大的冲击、振动和噪声。影响使用寿命, 精密机械的工作精度。应限制齿轮转一齿过程中出现的瞬时传 动比的变化不许超过一定的范围。
▪ 衡量传动平稳性的高低:齿轮转一齿时的最大转角误差或相应 的指标。
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第八章 齿轮传动
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三、消除或减小空回的方法
▪ 讨论
• 减小空回可以从提高齿轮精度着手 • 从结构方面消除空回,降低制造成本 • 控制、消除侧隙的影响,减小或消除空回 ▪ (一)利用弹簧力
• 方便消除齿的侧隙
▪ (二)固定双片齿轮
• 能传递较大的力矩,结构简单 • 磨损后不能自动调整
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