11-3齿轮副的精度指标和侧隙指标(11-2调整版)

中心距 a= m/2(Z1+Z2)=2.75/2(26+56)=112.75mm 由公式11-1得: Jbnmin=2/3(0.06+0.0005ai+0.03mn) =2/3(0.06+0.0005×112.75+0.03×2.75)=0.133mm 由公式11-2得:
Esns =-Jbnmin/2cosαn= - 0.133/2cos20°= -0.071mm, 由11-12表查:(d=mZ1=2.75×26=71.5mm)
取两值中小的,即t1=0.002mm • 由11-7表查得:端面圆跳动t2为:0.018mm • 由11-7表查得:顶圆径向跳动t3为:0.018mm • 对称度由表4-14查得为:0.015mm 由11-8表查得各主要工作面的表面粗糙度(略) • 画齿轮工作图
11.3齿轮副的精度指标和侧隙指标
例:某机床主轴传动轴上的一对直齿圆柱齿轮.Z1=26, Z2=56,m=2.75,b1=28,b2=24,n1=1650r/min,两轴承 中间距离为L=90mm,内孔尺寸为Φ30mm,单件小批量 生产,试对小齿轮进行精度设计,并画出齿轮工作图. 解:1确定齿轮精度等级 因为齿轮为机床主轴箱的传动齿轮,由表11-13 可大致得出齿轮精度在3-8级之间.而 V=πdn1/1000×60=(3.14×2.75×26×1650)/1000×60 =6.2m/s 参考表11-14确定该齿轮为7级精度,表示为 7GB/T100095.1-2001 2确定侧隙和齿厚偏差
Fr=0.03mm
由11-3 和2-2表查: br=IT9=0.074mm Tsn =√Fr²+br²2tan αn = 0.058mm Esni = Esns-Tsn = - 0.071-0.058= - 0.129mm
3确定检验项目及其公差或极限偏差 该齿轮为单件小批量生产,中等精度,可参考 表11-15选第一检验组.即检验Fp,Fα,Fβ和Ebn. 查表11-12得:Fp=0.038mm, Fα=0.016mm 查表11-10得:Fβ=0.017mm 公法线长度上偏差Ebns= Esns cos20°= - 0.067mm 公法线长度 下偏差Ebni= Esni cos20°= - 0.121mm 由公式11-5可求得跨齿数为 k =Z/9+0.5=26/9+0.5=3.4,取整k=3 由公式11-4可得: Wk=mcos20º [(k-0.5)π+Z1· inv 20º ]=21.297mm
11.3.2齿坯的公差 齿坯的制造精度对齿轮加工和安装精度及测量 准确度的影响很大，因此在设计齿轮时应对齿坯基 准面规定它的公差，使其制造公差保持最小值。 齿坯公差是指齿轮的设计基准面，工艺基准 面和测量基准面的尺寸公差和形位公差。（这些公 差应标注在齿轮图样上）
盘形齿轮 图中的圆柱度t1取0.04(L/b)Fβ或0.1Fp中较小的； t2,t3参考11-7表给出
齿轮轴
11.5圆柱齿轮的精度设计 齿轮的精度设计主要是解决四个方面的问题： 1齿轮的精度等级的选用：
2.最小侧隙和齿厚偏差的确定：
3.检验项目的选用： （1）齿轮精度等级和用途； （2）检验的目的； （3）齿轮的切齿工艺； （4）齿轮的生产批量； （5）齿轮的尺寸大小和结构形式； （6）现有的测试设备。 4.齿轮坯及箱体精度的确定：
Ebns -0.067
Wk
Ebni
=21.297
-0.121
mm
4确定齿轮副精度 (1)中心距极限偏差±fa: 由11-4表中查得: ±fa= ±0.027 a=112.5 ±0.027mm (2)轴线平行度偏差f和f : 由11-8得: f =0.5（ L / b )F=0.5(90/28)0.017=0.027mm
11.3.1齿轮副的精度 1.中心距极限偏差fa: 是指在齿轮副的齿宽中间平面内,实际中心距与 公称中心距之差. 它影响齿轮侧隙和齿轮的重合度。
fa =a' – a
fa 齿宽中间平面
公称中心距 实际中心距
fa 主要是由齿轮箱体孔的中心距偏 差造成的。它会影响齿轮副的侧隙， fa 增大，侧隙增大； fa 减小，侧隙减小。
2.轴线平行度偏差 f
和
f
轴线平面内的平行度偏差f是在两轴线的 公共平面上（齿宽中间平面内）测量的。垂直平 面上的平行度偏差f 是在与轴线公共平面相 垂直的平面上测量的。
f 和 f的最大推荐值为：
式中，L为轴承跨距，b为齿宽。
3.接触斑点
接触斑点是指装配好的齿轮副，在轻微的制 动下，运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。 沿齿宽方向接触痕迹长度 b″( 扣除超过模数 值的断开部分 )与设计工作长度 b′之比的百分数。
齿轮传动是通过齿轮副实现的，其误差 直接影响齿轮的使用要求。对齿轮副的检验, 是按设计中心距安装后进行的一种综合检验, 从满足齿轮使用要求出发，规定的齿轮副检 验参数有中心距极限偏差和轴线的平行度偏 差,接触斑点，侧隙等。
齿宽中间平面：
通过两齿轮的齿宽中点 且垂直于两轴线之一的 平面。
轴线平面：
包含用两轴承跨距中 较长的一根轴线和另 一轴上的一个轴承中 心所形成的平面。
11.4.3 图样标注
齿轮误差检验组的选择
Hale Waihona Puke Baidu
• 生产批量及检测设备。生产批量大时，应选择检测效 率高的项目。如汽车、拖拉机行业，多用Fi″，因为 Fi″检测方便迅速，可全数检验。对于小批量多选用 Fp。 • 第1组用于小批量生产的中高精度磨削齿轮; • 第2组用于小批量生产的高速齿轮; • 第3组用于小批量生产斜宽或人字齿轮(对平稳性要求 较高); • 第4组用于大批量中等精度的齿轮(汽车和拖拉机) • 第5组用于低精度及多齿数的齿轮. • 第6组用于大批量高精度的齿轮(反应转角误差真实); • 第7组用于低精度的齿轮.
由11-9得: f =2f =2×0.027=0.054mm
5确定齿轮坯精度 孔尺寸偏差由11-6表取IT7,故Φ30H7 E 齿顶圆直径da=m(Z1+2)=77mm 由表11-6得:齿顶圆直径da允许值为 da=m(Z1+2)±0.05m=77±0.014mm
齿轮孔键槽尺寸偏差 由10-2表取键宽为b=8mm,代号为JS9(±0.018) • 即键槽尺寸允许值为:8 ±0.018mm 基准面的形位公差确定 内孔圆柱度公差t1为: 0.04(L/b1)Fβ=0.002 ; 0.1Fp=0.004
11.4渐开线圆柱齿轮精度标准及公差 11.4.1精度等级 GB/T10095规定了13个精度等级。即0,1，2， 12。等级依次降低。但对径向综合公差规定了 9个精度等级。（4级—12级） 11.4.2适用范围： 1适用于平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及齿轮副； 2齿轮的模数Mn的范围： 0.5---70; 3齿轮分度圆直径d分度 :5--10000 mm； 4有效齿宽 b:4--1000mm.
沿齿高方向接触痕迹 的平均高度h″与设计工作 高度h′之比的百分数。
b c 100% b
h 100% h
接触斑点揭示了齿面接触的均匀性.其 大小用百分比计算.(要把所有齿面的接触 斑点都统计出来,算出其百分数,以最小的 作为评定表面.)
观察接触斑点时，必须对两个齿轮所有的齿 都进行观察，并以接触斑点占有面积最小的那个 齿作为齿轮副的检验结果。