圆柱齿轮精度标准

圆周速度 ( 直齿 斜齿
85～95 75～85
<75
<3 3～15 >15 <5 5～30 >30
8级 7级 6级 7级 6级 5级 6级 5级 5级
2020/4/2
表12－8 第III公差组等级的选择
负
荷性质
要求噪声强度(dB)
大
85～95
中
75～85
小
<75
重负荷 中负荷 轻负荷
6级
7级 8级
的精度等级。
方法：计算法、类比法 表12－6 2020/4/2 各种机械中齿轮的精度等级
例如：
1. 分度、读数机构中的齿轮：
计算出齿轮一转范围内允许的最大转角误差，确定 第I公差组的精度等级，再确定其他公差组的精度等 级。
2. 高速动力齿轮： 根据圆周速度和噪声要求确定第II公差组的精度等 级，第III公差组不低于第II公差组的精度。
△fpt或△fpb 用于10～12级精度
公差组 III
检验组
附注
△Fβ
*△Fb
*△Fpx与 * △Fb
*△Fpx与 △ff
多用于直齿圆柱齿轮 仅用于 1.25 的斜齿轮
仅用于 1.25 的斜齿轮
2020/4/2
检验组的选择
• 选择检验组时应对齿轮的加工方式、精度等级、 生产规模、检验目的等进行分析：
仅用于10～12级精度
公差组 检验组
附注
II
2020/4/2
△fi’
综合项目，成批生产时优先选用
△ff与△fpb △ff与△fpt
*
f fβ
△fi’’
△ff能反映单个齿的齿形误差， 而△fpb或△fpt反映出换齿时是
否平稳
用于6级及以上精度的斜齿轮或 人字齿轮
需保证齿形精度
△fpt与△fpb 用于9～12级精度
解：1.确定齿轮的精度等级
主圆要周是转传速动v 平 稳6 性 d 1 要0 求n 0 ， 首3 .1 0 先 6 考3 4 0 虑 1 2 第0 I I1 公0 1 差4 组0 的4 .7 精5 0 m 度/ 8 等0 s级
2020/4/2
2.齿轮误差检验组的选择
该齿轮属中等精度，且为批量生产，故选择便于批量生产的检验
组：第I公差组：ΔFi’’、ΔFw
第II公差组：Δfi’’
第III公差组：ΔFβ 各项目的公差值查表12-13、12-14、12-15
3.计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号
（1）计算jnmin：按喷油润滑和v=4.78m/s查表
jn1=0.01mn=0.03mm
jn2=2a(α1Δt1－α2Δt2)sinα=0.031mm
6级
6级 7级
5级
5级 6级
2020/4/2
表12-10 jn1 推荐值
润滑方法
圆周速度m/s
≤10 >10~25 >25~60 >60
喷油润滑 0.01mn
0.02mn
0.03mn
(0.03~0.05) mn
油池润滑
(0.005~0.01) mn
2020/4/2
设计举例： 已知万能卧式铣床主轴箱内连接电动机的一对直齿圆 柱齿轮，m=3mm,α=20°,z1=21, z2=59, 齿宽 b1=28mm， b2=28mm，齿轮材料为钢，线胀系数为 α1=11.5×10-6/℃,箱体材料为铸铁，线胀系数为 α2=10.5×10-6/℃；电动机转速为n1=1450r/min，齿轮 箱采用喷油润滑，齿轮工作温度t 1=80℃，箱体工作温 度t2 =50℃；生产规模为批量生产。试确定小齿轮的精 度等级、检验项目及公差数值、齿轮副侧隙及齿厚极 限偏差。
——在固定中心距极限偏差的情况下，通 过改变齿厚偏差而获得不同的最小侧隙。
2020/4/2
齿厚极限偏差的确定
• 确定一对齿轮在法向侧隙上总的减薄量δSN 1.保证正常润滑所必需的最小侧隙jn1(表10) 2.补偿温升引起变形所需的最小侧隙jn2
jn22 a (1 t12 t2)sin
3.为补偿加工误差和安装误差所需的两齿
2020/4/2
小结
齿轮精度设计的方法和步骤：
• 确定齿轮的精度等级； • 齿轮误差检验组的选择及其公差值的确定； • 计算齿轮副侧隙和确定齿厚极限偏差代号； • 确定齿坯公差和表面粗糙度(表12-18、12-19
、12-20)； • 公法线平均长度偏差的换算； • 绘制齿轮零件图
2020/4/2
3. 低速重载齿轮： 根据强度和寿命要求确定第III公差组的精度。第II 公差组的精度不应过分低于第III公差组的精度。
表12－7 第II公差组等级的选择 表12－8 第III公差组等级的选择
2020/4/2
齿轮副侧隙的选择
• 齿轮副侧隙按齿轮工作条件决定，与齿轮 的精度等级无关。
• 侧隙的大小主要决定于齿厚和中心距。 • “基中心距制”
汽轮机减速器 3～6 一般用途减速器 6～9
金属切削机床 3～8 轧钢设备小齿轮 6～10
内燃机与电气 机车
6～7
矿用绞车
8～10
轻型汽车
5～8 起重机机构
7～10
重型汽车
6～9 农业机械
8～11
航空发动机
4～7
2020/4/2
表12－7 第II公差组等级的选择
m/s) 要求噪声强度(dB)
大
中
小
渐开线圆柱齿轮的精度标准
主要内容： • 圆柱齿轮精度等级
国家标准、标注代号
• 齿轮的检验
各个公差组的检验组 检验组的合理选择
• 齿轮精度等级的选择 • 齿轮副侧隙的选择
根据工作条件确定齿厚极限偏差
• 齿轮精度设计举例
2020/4/2
精度等级
• GB/T 10095-1988对齿轮及齿轮副规定 了12个精度等级，精度由低到高依次为1 、2、3、……12级。
参见P 2020/4/2 表12－3、12－4
齿轮精度等级的选择
• 一般情况下，齿轮的三个公差组选择相同的精 度等级。
• 根据齿轮使用要求和工作条件不同，允许对三 个公差组选择不同的精度等级。
• 同一公差组中的各项目必须同级。
检查和验收齿轮时，以三个公差组中最低精度 来评定齿轮的精度等级。
原则：满足使用要求的前提下，尽量选择较低
2020/4/2
jnmin= jn1 +jn2=0.061mm
（2）确定齿厚极限偏差代号 1）齿厚上偏差 查表确定fa、fb1、fb2、Fβ，计算E’ss= -56μm 由表12－14得 fpt=14μm, E’ss/ fpt= -4，因此齿厚上偏差的代
号为F。 2）齿厚下偏差 查表确定Fr、br，计算出T’s=75μm，因此
轮齿厚减薄总量δS
s2fasin nfp 21b fp 22 b 2 .10 F 24
j j 总的减薄量 2020/4/2
SN n1 n2 S
齿厚极限偏差的确定
• 确定齿厚上、下偏差
齿厚上偏差 E'ss2coSNs n
圆整E成ss：? fp t
齿厚公差 T's2tann Fr2br2
齿厚下偏差 E'siEssT's
• 各级精度齿轮（副）所规定的各项公差 或极限偏差值见表12-12~表12-17及表 12-5。
• 标注代号
2020/4/2
例题：
2020/4/2
公差组的检验组
公差组 I
2020/4/2
检验组
△Fi’ △Fp
△Fi’’与 △Fw △Fr与 △Fw △Fr
附注
综合评定项目
综合评定项目，必要时加检 △Fpk 若其中仅有一项超差，则考 虑到径向误差与切向误差相 互补偿的可能性，应按△Fp 合格与否进行评定
E’si= E’ss－ T’s＝ -131μm
E’si / fpt= -9.4，因此齿厚下偏差的代号为J。
至此，小齿轮的精度为：8－7－7 FJ GB/T 10095-1988
2020/4/2
表12－6 各种机械采用的齿轮的精度等级
应用范围 精度等级 应用范围 精度等级
Leabharlann Baidu
测量齿轮
3～5 拖拉机
6～10
• 齿轮精度：齿轮精度高可选用综合性检验项目，
精度低选择一些单项误差，如△Fr、 △fpt或△fpb等 。
• 检验目的：成批齿轮做终结检验时选择综合性检
验项目，要分析齿轮误差以便改进工艺时选择单 项指标。
• 设备条件：不同的测量仪器有不同的精度等级，
选择时要考虑现有的设备条件；此外尽量用同一 仪器检测不同检验组中的项目。