最新《互换性与测量技术》课件项目七-减速器齿轮公差配合与检测.ppt
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1、PPT模板下载: 减速器齿轮公差配合与检测p 齿轮传动的基本要求齿轮传动的基本要求p 齿轮的加工误差及其分类齿轮的加工误差及其分类p 圆柱齿轮的误差项目圆柱齿轮的误差项目p 渐开线圆柱齿轮精度标准渐开线圆柱齿轮精度标准p 检查项目的选择检查项目的选择p 齿轮精度的检测齿轮精度的检测2 22 2学习目标学习目标熟练掌握齿轮的偏差代号的含义;能够根据齿轮精度要求查表确定公差或极限偏差;掌握常用齿轮检测工具的使用方法;能熟练地对齿轮精度进行检测。项目七 减速器齿轮公差配合与检测任务描述任务描述 本任务要求对圆柱齿轮的精度进行检测。图图7-1 7-1 圆柱齿轮实物图圆柱齿轮实物图图图7-2 7-2 圆
2、柱齿轮零件图圆柱齿轮零件图项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 咨咨 讯讯 齿轮传动的基本要求 一一、传递运动的准确性就是要求从动齿轮在一转范围内的最大转角误差不超过规定的数值,以使齿轮在一转范围内传动比的变化尽量小,从而保证从动轮与主动轮运动协调一致,满足传递运动的准确性要求。传动运动的准确性传动运动的准确性1.项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 为了减小齿轮传动中的冲击、振动和噪声,应使齿轮在一齿的范围内瞬时传动比(瞬时转角)的变化尽量小,以保证传动平稳性要求。传动平稳性传动平稳性2.项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 齿轮载荷由齿面承受,两
3、齿轮啮合时,接触面积的大小对齿轮的使用寿命影响很大。因此,齿轮载荷的均匀性由接触精度来衡量。载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性3.项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 齿轮副啮合传动时,非工作齿面间应留有一定的间隙,用以储存润滑油,补偿齿轮的制造误差、安装误差以及热变形和受力变形,防止齿轮传动时出现卡死或烧伤现象。不同工作条件和不同用途的齿轮对上述四项使用要求的侧重点会有所不同。例如,读数装置和分度机构的齿轮主要要求传递运动的准确性,以保证从动轮与主动轮运动的协调性;汽车、拖拉机和机床的变速齿轮主要要求传动平稳性,以减小振动和噪声;起重机械、矿山机械等重型机械中的低速重载齿轮主要要求载荷分布的
4、均匀性,以保证足够的承载能力;汽轮机和涡轮机中的高速重载齿轮,对传递运动的准确性、传动平稳性和载荷分布的均匀性均有较高的要求,同时还应具有较大的间隙,以储存润滑油和补偿受力产生的变形.传动侧隙传动侧隙4.项目七 减速器齿轮公差配合与检测 齿轮加工误差主要来源于齿轮加工系统中的机床、刀具、夹具和齿坯的加工误差及安装、调整误差。现以滚齿机加工齿轮为例(如图7-3所示)分析产生齿轮加工误差的主要因素。齿轮加工误差及其分类 二、图图7-3 7-3 滚齿机加工齿轮滚齿机加工齿轮项目七 减速器齿轮公差配合与检测加工误差的主要来源加工误差的主要来源1.1 1)几何偏心)几何偏心 滚齿加工时由于齿坯定位孔与机
5、床心轴之间的间隙等原因,会造成齿坯孔基准轴线与机床工作台回转轴线不重合,产生几何偏心(如图7-3中的e)。几何偏心使加工过程中齿轮相对于滚刀的径向距离发生变动,引起齿轮径向误差。项目七 减速器齿轮公差配合与检测2 2)运动偏心)运动偏心项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 滚刀误差包括制造误差与安装误差(如图7-3中的ed)。滚刀本身的齿距、齿形、基节有制造误差时,会将误差反映到被加工齿轮上,从而使齿轮基圆半径发生变化,产生基节偏差和齿形误差。齿轮加工中,滚刀的径向跳动使得齿轮相对滚刀的径向距离发生变动,引起齿轮径向误差。滚刀的轴向窜动使得齿坯相对滚刀的转速不均匀,产生切向误差。滚刀安装误差
6、破坏了滚刀和齿坯之间的相对运动关系,从而使被加工齿轮产生基圆误差,导致基节偏差和齿廓偏差。项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3)滚刀误差)滚刀误差4 4)机床传动链误差)机床传动链误差 当机床的分度蜗杆存在安装误差和轴向窜动时,蜗轮转速发生周期性的变化,使被加工齿轮出现齿距偏差和齿廓偏差,产生切向误差。机床分度蜗杆造成的误差在齿轮一转中重复出现,是短周期误差。项目七 减速器齿轮公差配合与检测加工误差的分类加工误差的分类2.1 1)按表现特征分类)按表现特征分类项目七 减速器齿轮公差配合与检测 (1)齿廓误差。齿廓误差指加工出来的齿廓不是理论的渐开线。其原因主要有刀具本身的刀刃轮廓误差及齿形角
7、偏差、滚刀的轴向窜动和径向跳动、齿坯的径向跳动以及在每转一齿距角内转速不均等。(2)齿距误差。齿距误差指加工出来的齿廓相对于工件的旋转中心分布不均匀。其原因主要有齿坯安装偏心、机床分度蜗轮齿廓本身分布不均匀及其安装偏心等。3 3 (3)齿向误差。齿向误差指加工后的齿面沿齿轮轴线方向上的形状和位置误差。其原因主要有刀具进给运动的方向偏斜、齿坯安装偏斜等。(4)齿厚误差。齿厚误差指加工出来的轮齿厚度相对于理论值在整个齿圈上不一致。其原因主要有刀具的铲形面相对于被加工齿轮中心的位置误差、刀具齿廓的分布不均匀等。项目七 减速器齿轮公差配合与检测2 2)按特征方向分类)按特征方向分类 (1)径向误差。径
8、向误差指沿被加工齿轮直径方向(齿高方向)的误差。由切齿刀具与被加工齿轮之间径向距离的变化引起,如图7-4所示。图图7-4 7-4 齿轮误差的方向齿轮误差的方向项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 (2)切向误差。切向误差指沿被加工齿轮圆周方向(齿厚方向)的误差。由切齿刀具与被加工齿轮之间分齿滚切运动误差引起,见图7-4。(3)轴向误差。轴向误差指沿被加工齿轮轴线方向(齿向方向)的误差。由切齿刀具沿被加工齿轮轴线移动的误差引起,见图7-4。项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 评定齿轮精度和侧隙分为必检偏差项目和可选用偏差项目,其中,标准规定评定齿轮精度的必检偏差项目为齿距偏差、齿廓偏差、螺
9、旋线偏差;评定齿侧间隙的必检偏差项目为齿厚偏差和公法线长度偏差。为了阐述清楚,应在齿轮的实际偏差符号前加注“”。项目七 减速器齿轮公差配合与检测 圆柱齿轮的误差项目 三、影响传递运动准确性的误差项目影响传递运动准确性的误差项目1.1 1)传递运动准确性的必检项目)传递运动准确性的必检项目项目七 减速器齿轮公差配合与检测 传递运动准确性主要是控制齿距偏差。(1)齿距累积总偏差F p(公差F p)。齿距累积总偏差是指齿轮同侧齿面任意圆弧段(k=1至k=z)内实际弧长与理论弧长的最大差值,如图7-5所示。若 F p F p,则F p 合格。项目七 减速器齿轮公差配合与检测图图7-5 7-5 齿距累积
10、总偏差和齿距累积偏差齿距累积总偏差和齿距累积偏差3 3项目七 减速器齿轮公差配合与检测2 2)传递运动准确性的可选用项目)传递运动准确性的可选用项目 (1)切向综合总偏差Fi(公差Fi)。切向综合总偏差指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合检验时,在被测齿轮一转范围内,齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值,如图7-6所示,以分度圆弧长计值。图图7-6 7-6 切向综合总偏差曲线切向综合总偏差曲线项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3项目七 减速器齿轮公差配合与检测 径向综合总偏差可用双面啮合仪来测量,其工作原理如图7-7(a)所示。测量时将被测齿轮安装在固定轴上,将理想的标准齿轮安
11、装在可左右移动的滑座轴上,借助于弹簧的弹力,使两齿轮紧密地双面啮合。当齿轮啮合传动时,由指示表读出两齿轮中心距的变动量。图图7-7 7-7 双啮仪测量径向综合偏差双啮仪测量径向综合偏差项目七 减速器齿轮公差配合与检测 (3)齿圈径向跳动Fr(公差Fr)。齿圈径向跳动Fr是指在齿轮一转范围内,测头(球形、圆柱形、砧形)在尺槽内与齿高中部双面接触,测头相对于基准轴线的最大和最小径向距离之差,如图7-8所示。Fr主要反映由于齿坯偏心引起的齿轮径向长周期误差。可用齿圈径向跳动检查仪测量。图图7-8 7-8 齿圈的径向跳动齿圈的径向跳动项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3项目七 减速器齿轮公差配合与检
12、测 (1)单个齿距偏差f pt(极限偏差f pt)。单个齿距偏差是指在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上,实际齿距与理论齿距的代数差,如图7-9所示。影响传动平稳性的误差项目影响传动平稳性的误差项目2.1 1)影响传动平稳性的必检项目)影响传动平稳性的必检项目图图7-9 7-9 单个齿距偏差单个齿距偏差项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 (2)齿廓总偏差F(公差F )。齿廓总偏差是指在计值范围内,包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离,如图7-10(a)所示。图图7-10 7-10 齿廓偏差齿廓偏差项目七 减速器齿轮公差配合与检测2 2)影响传动平稳性的可选用项目)影响传动
13、平稳性的可选用项目项目七 减速器齿轮公差配合与检测 (1)齿廓形状偏差ff。齿廓形状偏差是指在计算范围内,包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的迹线间的距离,且两条迹线与平均齿廓迹线的距离为常数,如图7-10(b)所示。(2)齿廓倾斜偏差f H。齿廓倾斜偏差是指在计算范围内,两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离,如图7-10(c)所示。3 3 (3)基圆齿距偏差f pb。在GB/T 10095.12008中没有定义f pb 这个评定参数,而在GB/Z 18620.12008中给出了这个检验参数。它是指实际基圆齿距与公称基圆齿距的代数差,如图7-11所示。图图7-11 7-1
14、1 基圆齿距偏差基圆齿距偏差项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3项目七 减速器齿轮公差配合与检测3 3 (5)一齿径向综合偏差fi(公差fi)。当产品齿轮啮合一整圈时,对应一个齿轮(360/z)的径向综合偏差值fi是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮转过一个齿距角内,双啮中心距的最大变动量。在双啮仪上测量径向综合总偏差的同时可以测出一齿径向综合偏差,见图7-7中小波纹的最大幅值。一齿径向综合偏差主要反映了短周期径向误差(基节偏差和齿廓偏差)的综合结果,但由于这种测量方法受左、右齿面误差的共同影响,评定传动平稳性不如一齿切向综合偏差精确。项目七 减速器齿轮公差配合与检测影响载
15、荷分布均匀性的误差项目影响载荷分布均匀性的误差项目3.1 1)影响载荷分布均匀性的必检项目)影响载荷分布均匀性的必检项目项目七 减速器齿轮公差配合与检测 螺旋线总偏差F 是指在计值范围内,包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离。如图7-12(a)所示,图中为基准面,为非基准面,b为齿宽或两端倒角之间的距离,L 为螺旋线计值范围。2 2)影响载荷分布均匀性的可选项目)影响载荷分布均匀性的可选项目项目七 减速器齿轮公差配合与检测 (1)螺旋线形状偏差 ff。螺旋线形状偏差指在计值范围内,包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同的曲线间的距离,且两条曲线与平均螺旋线迹线的距离为常数,
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