公差第十章圆柱齿轮公差与检测

高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。如图 所示。 高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。如图10-12所示。它主要反 所示 映几何偏心引起的长周期误差。若忽略其他误差的影响， 映几何偏心引起的长周期误差。若忽略其他误差的影响，ΔFr≈2e1。
齿圈径向跳动基本上不反映运动偏心。 齿圈径向跳动基本上不反映运动偏心。
三、齿轮传递运动准确性的公差
ˊ≤F ΔFiˊ≤ iˊ；ΔFp≤Fp ；ΔFpk≤Fpk ；ΔFr≤Fr ； 且ΔFw≤FW ；ΔFi″≤Fi″且ΔFw≤FW 。 ″≤
综合误差∆F 、公法线长度变动∆Fw、齿圈径向跳动 综合误差 i″、公法线长度变动 、齿圈径向跳动∆Fr、 、 k个齿距累积误差 Pk、切向综合误差 iˊ 、 个齿距累积误差∆F 切向综合误差∆F 个齿距累积误差 ∆Fp齿距累积误差 P 齿距累积误差∆F 齿距累积误差
3.齿圈径向跳动ΔFr（Radial Run-out）和公法线长度变动 齿圈径向跳动ΔF 变动∆Fw 齿圈径向跳动 ）和公法线长度变动
（Variation of Base Tangent Length） ）
（1）齿圈径向跳动ΔFr：齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，于齿 ）齿圈径向跳动ΔF 齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，
转角误差 达最大值
2．传动的平稳性——即要求齿轮在转过一齿范围 传动的平稳性 即要求齿轮在转过一齿范围 内的传动比变化甚小，以保证齿轮运转平稳， 内的传动比变化甚小，以保证齿轮运转平稳，尽 量避免冲击 噪声和振动。 冲击、 量避免冲击、噪声和振动。 传递运动不准确和传动不平稳， 传递运动不准确和传动不平稳，都是齿轮传动 比变化引起的。实际上在齿轮回转过程中， 比变化引起的。实际上在齿轮回转过程中，两 者是同时存在的。 者是同时存在的。 引起传递运动不准确的传动比最大变化量以 齿轮一转为周期，且波幅大； 齿轮一转为周期，且波幅大；而瞬时传动比的变 化是由单齿误差引起的， 化是由单齿误差引起的，在齿轮一转内单齿误差 频繁出现，且波幅小，影响齿轮传动的平稳性。 频繁出现，且波幅小，影响齿轮传动的平稳性。
2.齿距累积误差， 个齿距累积误差齿距累积误差（ 2.齿距累积误差，k个齿距累积误差齿距累积误差（周节累积误 齿距累积误差 ）（Accumulative Error） 差）（Accumulative Pitch Error）
齿距累积总偏差——在分度圆上（允许在齿高中部测量）任意两个同侧齿面 在分度圆上（允许在齿高中部测量） 齿距累积总偏差 在分度圆上 间的实际弧长与公称弧长的最大差值∆F 间的实际弧长与公称弧长的最大差值 P。∆FP实质上反映了同一圆周上齿距 偏差的最大累积值。 偏差的最大累积值。
切向综合误差∆F 的测量是连续进行的， 切向综合误差 iˊ的测量是连续进行的，其反映了全部 啮合点的误差，量值中还包含了齿形误差 基节偏差等引 齿形误差、 啮合点的误差，量值中还包含了齿形误差、基节偏差等引 起的短周期误差。它是在接近齿轮工作状态下测得的， 起的短周期误差。它是在接近齿轮工作状态下测得的，是 齿轮几何偏心 运动偏心以及单齿误差的综合结果 几何偏心与 以及单齿误差的综合结果， 齿轮几何偏心与运动偏心以及单齿误差的综合结果，是评 定齿轮传递运动准确性的最精确的指标。 定齿轮传递运动准确性的最精确的指标。
运动偏心
使被切齿轮沿其 分度圆切线方向产 生额外的切向位移
齿距不等 齿高不变
二、齿轮传递运动准确性的评定指标及其检测
1．切向综合误差ΔFiˊ（Tangential Composite Error）—— ．切向综合误差Δ ）
被测齿轮与理想精确的测量齿轮（允许用齿条、蜗杆、 被测齿轮与理想精确的测量齿轮（允许用齿条、蜗杆、测头等测量 元件代替）单面啮合传动时，在被测齿轮一转内， 元件代替）单面啮合传动时，在被测齿轮一转内，被测齿轮实际转角与理 论转角之差的总幅度值。该值以分度圆弧长计。 论转角之差的总幅度值。该值以分度圆弧长计。 切向综合误差Δ 用单面啮合综合测量仪（简称单啮仪） 切向综合误差ΔFiˊ用单面啮合综合测量仪（简称单啮仪）进行测量 。
中心O“O“与工作台回转轴线 与工作台回转轴线OO不重合）造成机床工作台相对于滚刀回转不均 不重合） 中心 与工作台回转轴线 不重合 匀引起的。 匀引起的。 加工后的齿轮将同时存在几何偏心和运动偏心， 加工后的齿轮将同时存在几何偏心和运动偏心，即受两种偏心的综合影响 它引起齿轮上的误差属于长周期误差。 ，它引起齿轮上的误差属于长周期误差。
运动偏心
1．几何偏心e1——是指在齿轮加工机床上齿坯基准孔与芯轴 ．几何偏心 是指在齿轮加工机床上齿坯基准孔与芯轴 间的配合间隙及芯轴本身的偏心等引起的安装偏心。 间的配合间隙及芯轴本身的偏心等引起的安装偏心。

工件旋转中心与工 作台回转中心不重合
齿槽深度时大时小
齿距不等 齿高不等
运动偏心——是由于齿轮加工机床分度蜗轮几何偏心（滚齿机分度蜗轮 是由于齿轮加工机床分度蜗轮几何偏心（ 2. 运动偏心
即要求齿轮啮合时， 4．侧隙——即要求齿轮啮合时，另一侧齿面间应有一定的间隙， 侧隙 即要求齿轮啮合时 另一侧齿面间应有一定的间隙， 以保证储藏润滑油，补偿制造和装配误差， 以保证储藏润滑油，补偿制造和装配误差，避免因受力变形和发热 而引起卡死、烧伤现象， 齿轮副能够能够正常工作。 而引起卡死、烧伤现象，使齿轮副能够能够正常工作。 能够能够正常工作 齿轮加工误差和齿轮副安装误差对以上四项要求影响极大。 齿轮加工误差和齿轮副安装误差对以上四项要求影响极大。 对以上四项要求影响极大 传递运动 的准确性 精 度 要 求 传动的 平稳性 载荷分布 均匀性 侧隙
k个齿距累积误差ΔFPk——k个齿距间的实际弧长与公称弧长的差 个齿距累积误差ΔF 个齿距间的实际弧长与公称弧长的差 值中的最大绝对值。 ≤ ≤z/2 ≤z/2， 值通常取小于z/6 z/8的最大 z/6或 值中的最大绝对值。2≤k≤z/2，k值通常取小于z/6或z/8的最大 整数，采用ΔF 是为了避免在局部圆周上的齿距累积误差过大， 整数，采用ΔFPk是为了避免在局部圆周上的齿距累积误差过大， 仅在必要时加检（如对大传动比的齿轮）。 仅在必要时加检（如对大传动比的齿轮）。 评定齿轮传递运动的准确性不及Δ 全面。 用ΔFP评定齿轮传递运动的准确性不及ΔFiˊ全面。这是因为 是在连续的切向综合误差曲线上取得的， ΔFiˊ是在连续的切向综合误差曲线上取得的，而ΔFP是在不连 续的折线上取得的。如图 续的折线上取得的。如图10—11。 。
3．载荷分布均匀性——即要求齿轮啮合时齿面接触良好。避免载 载荷分布均匀性 即要求齿轮啮合时齿面接触良好
荷集中于局部齿面而造成齿面磨损或折断。载荷分布均匀，可 荷集中于局部齿面而造成齿面磨损或折断。载荷分布均匀， 避免齿面局部接触应力增大而造成磨损加剧， 避免齿面局部接触应力增大而造成磨损加剧，影响齿轮的工作 寿命。 寿命。
由于齿轮各相邻轮齿间存在不同程度的基节偏差，在齿轮每转一 由于齿轮各相邻轮齿间存在不同程度的基节偏差， 个齿距角的过程中，引起瞬时传动比不断变化，产生振动和噪声， 个齿距角的过程中，引起瞬时传动比不断变化，产生振动和噪声， 影响传动平稳性。 影响传动平稳性。
2. 齿形误差Δff（Tooth Profile Error）——在端截面上齿 齿形误差Δ ） 在端截面上齿
2）公法线长度变动ΔFw：在齿轮一周范围内，实际公法线长度 ）公法线长度变动ΔF 在齿轮一周范围内， 最大值与最小值之差， 最大值与最小值之差，即ΔFw =Wmax-Wmin。
ΔFw与几何偏心 无关， 无关，反映运动 偏心。 偏心。 n=z α/180º＋0.5 ＋
4. 径向综合误差ΔFi″（Radial Composite Error） 径向综合误差Δ Error） 径向综合误差Δ 径向综合误差ΔFi″：被测齿轮与理想精确测量齿轮双面啮合传 动时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。ΔFr或 动时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。 只反映几何偏心， 只反映运动偏心。 ΔFi″只反映几何偏心，ΔFw只反映运动偏心。 只有∆Fr与∆Fw或者 i″与∆Fw组合应用， 与 或者∆F 与 组合应用， 只有 或者 组合应用 才能全面评定齿轮传递运动的准确性。 才能全面评定齿轮传递运动的准确性。
应用于分度机构，读数齿轮等 应用于分度机构，
机床、 机床、汽车变速机构要求 降振、降噪， 降振、降噪，保证承载能力
重载齿轮传动
主要与齿轮的工作条件有关
齿轮传递运动准确性的误差根源、 §2 齿轮传递运动准确性的误差根源、评定指标和公差
一、影响齿轮传递运动准确性的主要误差
传递运动准确 性的误差来源
几何偏心
基节偏差Δ 基节偏差Δfpb主要是由刀具的基节偏差和齿形角误差造
成的。它不反映机床周期误差。 成的。它不反映机床周期误差。 由于齿轮各相邻轮齿间存在不同程度的基节偏差，在齿轮每转 由于齿轮各相邻轮齿间存在不同程度的基节偏差， 一个齿距角的过程中，引起瞬时传动比不断变化， 一个齿距角的过程中，引起瞬时传动比不断变化，产生振动和 噪声，影响传动平稳性。 噪声，影响传动平稳性。
第十章 圆柱齿轮公差与检测
§1 对齿轮传动的使用要求 1．传递运动的准确性 即要求齿轮在一转范围内的传动比变化不大， ．传递运动的准确性——即要求齿轮在一转范围内的传动比变化不大，以
保证从动件与主动件运动协调。也就是说， 保证从动件与主动件运动协调。也就是说，它的转角误差的最大值不得超过一定 的限度。 的限度。
齿轮传动平稳性的误差根源、 §3 齿轮传动平稳性的误差根源、评定指标和公差 一、影响齿轮传动平稳性的主要误差 1.基节偏差Δfpb（Deviation of Base Pitch）——实际基节 基节偏差Δ 基节偏差 ） 实际基节
与公称基节之差。 与公称基节之差。实际基节是指基圆柱切平面所截得两相邻 同侧齿面的交线间的法向距离。 同侧齿面的交线间的法向距离。