圆柱齿轮传动的公差及测量

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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
(4)齿轮规格:直径≤400 mm的齿轮可以放在固定仪器上进行检验，较 大尺寸的齿轮一般采用量具放在齿轮上进行单项检验。
(5)生产规模:大批量生产齿轮时，应采用综合性的齿轮检验项目，以 提高检验效率;单件小批量生产时，一般可采用单项检验项目。
(6)设备条件:选择检验项目时，还应考虑工厂现有的仪器设备条件， 以及习惯的检验方法。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
2.齿距累积总偏差FP与k个齿距累积偏差FPK 齿距累积总偏差Fr是指分度圆上任意两个同侧齿面间实际弧长
与公称弧长之差的最大绝对值，它表现为齿距累积偏差曲线的总 幅度值(如图9一9)。齿距累积偏差实际上是控制在圆周上的齿距累 积偏差，如果此项偏差过大，将产生振动和噪声，影响平稳性精 度。 3.齿圈径向跳动Fr
轴向齿距偏差Fpx是指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中 部的一条直线上，任意两个同侧齿面的实际距离与公称距离之差， 如图9一24所示，沿齿面法线方向计值。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
四、影响齿轮副侧隙的偏差及侧量
侧隙是两个相啮合齿轮的工作齿面相接触时，在两个非工作 齿面之间所形成的间隙。具有公称齿厚的齿轮副在公称中心距下 啮合时是无侧隙的。侧隙不是一个固定值，受到齿轮加工误差及 工作状态等因素的影响，在不同的轮齿位置上是变动的。影响侧 隙大小和不均匀的主要因素是齿厚，国家标准规定:采用“基中心 距制”，即在中心距一定的情况下，采用控制轮齿齿厚的方法获 得所需的齿轮副侧隙。
齿圈径向跳动Fr是指齿轮转一周范围内，测头在齿槽内(或齿 轮上)于齿高中部与齿廓双面接触时，测头相对于齿轮轴心线的最 大变动量。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
4.径向综合总偏差Fi′′ 径向综合总偏差Fi′′是指在径向(双面)综合检验时，产品齿轮的
左右齿面同时与测量齿轮接触，并转过一整圈时出现的中心距最 大值和最小值之差。 5.公法线长度变动Fw
二、齿轮副侧隙
齿轮副侧隙是在装配后自然形成的，其主要影响因素是中心 距偏差和齿厚偏差。如果把齿轮副的中心距看作“孔”，两齿轮 的齿厚看作“轴”，那么，齿轮副的侧隙就相当于孔与轴配合形 成的间隙。
齿轮副侧隙按齿轮工作条件决定，与齿轮的精度等级无关。
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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
1.侧隙的体制 (1)采用基中心距制 齿轮副侧隙的大小主要取决于齿厚和中心距，固定中心距极 限偏差，通过改变齿厚偏差而获得不同的最小侧隙。 (2)侧隙的大小主要取决于齿厚 (3)侧隙用代号表示。 (4)齿厚偏差值以齿距极限偏差(fpt)的倍数表示。 (5)选用两个字母组成侧隙代号
(2)高速动力齿轮:对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机 减速器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作 平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传动比的变化要 求小，以减少振动和噪声同时应有足够大的齿侧间隙，以便保持 润滑油畅通，避免因温度升高而发生咬死故障。
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课题二 齿轮加工误差简述
3.滚刀的加工误差和安装误差 滚刀本身的基节、齿形角等加工误差，都会在加工齿轮过程
中被反映到被加工齿轮的每一个轮齿上，使加工出来的齿轮产生 基节偏差和齿形误差。滚刀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，直接造成齿面沿齿 长方向(轴向)歪斜，产生齿向误差，主要影响载荷分布的均匀性 4.齿坯本身的误差
课题一 概述
(3)低速重载齿轮:如轧钢机、矿山机械及起重机中的低速重载齿轮， 主要用于传递扭矩，侧重点是保证载荷分布的均匀性，以保证承 载能力;同时齿轮副的齿侧间隙也应较大，以补偿受力变形和受热 变形。
(4)对于需要经常正反转双向传动的齿轮副，应考虑尽量减小齿侧间 隙，以减小反转时的冲击及空程误差。
2.齿厚极限偏差的确定
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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
三、齿轮的检验组项目及其选择
根据生产实践及目前齿轮生产的质量控制水平，确定检验组的 检验项目一般根据以下几方面内容来选择: (1)齿轮的加工方式:齿轮加工时，不同的加工方式将会产生不同的齿 轮误差。 (2)齿轮精度:如果被加工齿轮的精度要求较低，齿轮加工机床的精度 足够可以保证图纸要求时，由齿轮加工机床引起的齿轮误差可不 检验;如果被加工齿轮的精度要求高，则可选用综合性的齿轮误差 检验项目，以全面反映齿轮加工的质量。 (3)检验目的:终结检验时应选用综合性的检验项目;工艺检验时可选 用单项检验指标，以便于分析产生齿轮误差的原因。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
三、影响齿轮载荷介布均匀性的偏差及侧量
影响齿轮载荷分布均匀性的误差主要由机床刀架导轨位置不 精确和齿坯的基准端面对定位孔的轴线跳动产生的，其评定参数 主要有以下3个: 1.螺旋线偏差
螺旋线偏差是指在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线对 设计螺旋线的偏离量。
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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
3.各种偏差允许值计算公式和标准值 GB/T 10095.1-2008和GB/T 10095.2-2008规定:公差表格中的
数值是用对5级精度规定的公差值乘以级间公比计算出来的。两相 邻精度等级的级间公比。表9一6是5级精度齿轮轮齿偏差、径向综 合偏差等值的计算公式。
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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
2.精度等级的选择 选择原则是在满足使用要求的前提下，尽量选用精度较低的
等级。 选择齿轮的精度等级，必须以传动的用途、使用条件以及技
术要求为主要依据，即要考虑齿轮的圆周速度、所传递的功率、 工作持续时间、工作规范、对传递运动的准确性、平稳性、无噪 声、无振动、耐久性等要求。选择精度等级方法有计算法和类比 法。实际工作中，一般多采用类比法。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
2.接触线偏差Fb 在国标GB/T 10095-2008中，规定有接触线偏差。 接触线偏差Fb是指在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线
并包容实际接触线的两条最近的直线间的法向距离，如图9 - 23所 示，它包括方向误差和形状误差 3.轴向齿距偏差Fpx
线与机床工作台的回转轴线不重合而产生的偏心，如图9 -3中的e (2)运动偏心。它是指由机床分度蜗轮的轴线与机床工作台回转轴线
不重合产生的偏心。
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课题二 齿轮加工误差简述
2.机床传动链的周期误差 对于直齿圆柱齿轮的加工，主要受传动链中分度机构各元件
误差的影响，尤其是分度蜗杆的安装偏心e(引起分度蜗杆的径向 跳动)和轴向窜动的影响，使蜗轮(齿轮坯)在一周范围内转速出现 多次变化，加工出的齿轮产生齿距偏差和齿形误差)对于斜齿轮的 加工，除了分度机构各元件误差外，还受差动链误差的影响)
齿轮毛坯误差，包括尺寸、形状和位置误差，以及齿坯在滚 齿机床上的安装误差(包括夹具误差)。
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课题二 齿轮加工误差简述
二、齿轮加工误差的介类
(1)按周期分类:长周期误差和短周期误差。滚齿时，齿廓的形成是刀 具
对齿坯周期性连续滚切的结果，加工误差具有周期性。 (2)按方向分类:径向误差、切向误差、轴向 概述
三、控制齿轮各项误差的办差组
第I组:影响传递运动准确性的误差 第II组:影响传动平稳性的误差 第Ⅲ组:影响载荷分布均匀性的误差
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课题二 齿轮加工误差简述
一、产生加工误差的主要因素
1.偏心 有几何偏心和运动偏心。 (1)几何偏心。它是指齿坯在机床上的安装偏心，即齿坯定位孔的轴
公法线长度变动Fw是指在齿轮一转范围内，实际公法线长度 的最大值与最小值之差， 即:
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
二、影响齿轮传动平稳性的误差及侧量
传动平稳性是反映齿轮啮合时每一转齿过程中的瞬时速比变化。 由齿轮啮合的基本定律可知，只有理论的渐开线、摆线或共扼齿 形才能使啮合传动中啮合点公法线始终通过节点，从而使传动比 保持不变。由于齿形误差的存在，导致一对齿轮在啮合过程中传 动比不断发生变化，影响传动平稳性，如图9一14所示。另外，齿 轮副正确啮合的基本条件之一是两齿轮的基圆齿距必须相等。而 基圆齿距偏差的存在会引起传动比的瞬时变化，即从上一对轮齿 换到下一对轮齿啮合的瞬间发生碰撞、冲击，影响传动的平稳性， 如图9一15所示
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
工艺分析可知，齿轮的基节误差主要是由刀具的基节误差造 成的，其实质上是齿形的位置误差。齿形误差与基节误差尽管都 会使齿轮在转一齿过程中速比发生变化，但两者影响阶段不同。 前者是使一对齿啮合时速比发生变化，后者是使一对齿啮合结束 与下对齿交替时的速比发生变化。因此，只有二者综合起来，才 能全面地反映转一齿整个过程中的变化，评定传动平稳性。 3.齿廊偏差
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
五、齿轮副的误差项目及检侧
在齿轮传动中，由两个相啮合的齿轮组成的基木机构称为齿 轮副。齿轮副的安装误差会影响齿轮副的传动性能，应加以限制。 另外，组成齿轮副的两个齿轮的误差在啮合传动时还有可能相互 补偿。
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课题四 渐开线圆柱齿轮精度标准
齿廓偏差是指实际齿廓对设计齿廓的偏离量，它在端平面内且 垂直于渐开线齿廓的方向计值。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
4.基圆齿距偏差fpb 基圆齿距偏差fpb是指实际基节与公称基节之差，如图9一18。
5.单个齿距偏差fpt 单个齿距偏差方，是指在端平面内的齿轮分度圆上(允许在齿
高中部进行测量)，每个实际弧齿距与理论弧齿距的代数差。理论 弧齿距是指所有实际弧齿距的平均值，单个齿距偏差fpt，应在其 对应的极限偏差范围内。
一、精度等级及其选择
1.精度等级 国家标准对圆柱齿轮不分直齿与斜齿，将精度等级由高至低
划分为0~12共13个等级。其中，0 ~2级精度的齿轮在目前工艺水 平状况下尚不能制造，称为有待发展的展望级;3 ~ 5级为高精度等 级;6一8级为中等精度等级，9级为较低精度等级;10 ~ 12级为低精 度等级。
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课题三 圆柱齿轮误差项目及检测
一、影响齿轮传递运动准确性的误差及侧量
影响齿轮传递运动准确性的主要误差是长周期误差，其主要 来源于几何偏心和运动偏心，评定齿轮传动准确性的参数主要有 以下5个: 1.切向综合总偏差(Fi' )
切向综合总偏差Fi'是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮 合检验时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅 度值，如图9一7所示，该误差以分度圆弧长计值。
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课题一 概述
按照用途的不同，对齿轮传动的基本要求可以归纳为以下四个方面: 1.传递运动的准确性 2.传动的平稳胜 3.载荷分布的均匀性 4.齿轮副侧隙的合理性
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课题一 概述
二、不同工况的齿轮对传动的要求
(1)分度齿轮:如控制系统或随动系统的齿轮、精密机床中的分度机构、 测量仪器的读数机构等使用的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超 过1' ~2 ' ，甚至是几秒，此时，侧重点是齿轮传递运动的准确性， 以保证主、从动齿轮的运动协调、分度准确，同时齿侧间隙不能 过大，以免引起回程误差。
项目九* 圆柱齿轮传动的公差及测量
课题一 课题二 课题三 课题四
概述 齿轮加工误差简述 圆柱齿轮误差项目及检测 渐开线圆柱齿轮精度标准
课题一 概述
一、齿轮传动的基本要求
齿轮传动是机械产品中一种应用最广泛、最重要的机械传动方 式，通常用来传递运动和动力以及精密分度。凡有齿轮传动的机 器或仪器，其工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等都与 齿轮本身的制造精度有密切关系。要保证齿轮在使用过程中传动 准确平稳、灵活可靠、振动和噪音小等，就必须对齿轮误差和齿 轮副的安装误差加以限制。随着科学技术的发展和生产水平的提 高，产品对齿轮传动的性能要求也越来越高，因此，研究齿轮偏 差对其使用性能的影响、掌握齿轮的精度标准及检测技术对提高 齿轮加工质量具有重要的意义。