第十一章-圆柱齿轮的公差与测量课件.ppt

1、 齿轮是常用件，用于传递等速回转运动。齿轮是常用件，用于传递等速回转运动。分类：根据传递运动形式分为分类：根据传递运动形式分为 圆柱齿轮圆柱齿轮 传递两平行轴间运动传递两平行轴间运动 圆锥齿轮圆锥齿轮 传递两相交轴间运动传递两相交轴间运动 蜗轮、蜗杆蜗轮、蜗杆 传递两交叉轴间运动传递两交叉轴间运动圆柱齿轮圆柱齿轮圆锥齿轮圆锥齿轮涡轮涡杆涡轮涡杆齿厚齿厚s齿距齿距P齿顶圆齿顶圆da齿根圆齿根圆df分度圆分度圆d齿顶高齿顶高ha齿根高齿根高hf圆柱齿轮各部分的名称圆柱齿轮各部分的名称齿根圆齿根圆分度圆分度圆圆柱齿轮的画法圆柱齿轮的画法齿顶圆齿顶圆一、传递运动的准确性 限制转角误差二、传动的平稳性

2、限制传动比变化三、载荷分布均匀性 限制齿面接触状态四、齿轮副侧隙的合理性角速度t侧隙的作用：用于贮油润滑或容纳齿轮的弹性变侧隙的作用：用于贮油润滑或容纳齿轮的弹性变形，降低制造和安装误差对传动的影响。形，降低制造和安装误差对传动的影响。一、齿轮的加工方法一、齿轮的加工方法齿轮副通过轮齿啮合实现传动，齿轮的轮齿可用齿轮副通过轮齿啮合实现传动，齿轮的轮齿可用滚齿滚齿、插齿插齿、剃齿剃齿、磨齿磨齿等切齿工艺获得。等切齿工艺获得。二、齿轮的加工误差分析二、齿轮的加工误差分析1.几何偏心：齿轮齿圈轴线与工几何偏心：齿轮齿圈轴线与工作轴线不重合。属于径向误差。作轴线不重合。属于径向误差。工作工作轴线轴线加

3、工加工轴线轴线滚刀滚刀2.运动偏心：机床分度涡轮有加工误差与工运动偏心：机床分度涡轮有加工误差与工作台由安装偏心时，引起齿轮齿距和公法线作台由安装偏心时，引起齿轮齿距和公法线长度在局部上变长或变短。属于切向误差。长度在局部上变长或变短。属于切向误差。加工加工轴线轴线一个齿轮往往同时存在几何偏心和运动偏心。一个齿轮往往同时存在几何偏心和运动偏心。上述两项引起的误差均是齿轮旋转一周后，重复出现，上述两项引起的误差均是齿轮旋转一周后，重复出现，属于长周期误差。属于长周期误差。3.短周期误差：短周期误差：当蜗杆有安装误差和轴向窜动，滚刀当蜗杆有安装误差和轴向窜动，滚刀的安装有偏心及齿形角有误差，均会将

4、误差复映到被的安装有偏心及齿形角有误差，均会将误差复映到被加工的轮齿上。这种误差在齿坯旋转一周内将多次重加工的轮齿上。这种误差在齿坯旋转一周内将多次重复出现，称为短周期误差。复出现，称为短周期误差。第第组组第第组组第第组组影响运动准确性的误差影响运动准确性的误差影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差影响载荷均匀性的误差影响载荷均匀性的误差齿轮误差项目按对传动性能齿轮误差项目按对传动性能的影响分为三个误差组，的影响分为三个误差组，F Fi i指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内实际转角与公称转角之差的时，在被测齿轮一转内实际转角与公称

5、转角之差的，以弧长计。，以弧长计。FFi i的测量与齿轮实际工作状态接近，能全面真实的测量与齿轮实际工作状态接近，能全面真实的反映误差情况，综合了各项误差的影响。的反映误差情况，综合了各项误差的影响。360转角误差转角Fi第I误差组Fi与Fp的联系：1）后者可代替前者进行传递运动准确性的评定。2）前者可反映传动比变化，而后者不能。2.齿距累计误差齿距累计误差Fp齿序12345671234567Fp3.F3.Fr r指的是在齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高指的是在齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。此项误差主要由几何偏心引起球测头直径计算公式球测头直

6、径计算公式 d=1.68m（m为模数）为模数）齿圈径向跳动检测仪被测齿轮与理想精密的测量齿轮双面啮合时被测齿轮与理想精密的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。测试的是双啮合状态下的径向误差测试的是双啮合状态下的径向误差在齿轮一周范围内，在齿轮一周范围内，实际公法线长度实际公法线长度最大值与最大值与最小值之差。最小值之差。标准中将这些检验项目的公差归为评定传动准确性的第公差组。切向综合误差切向综合误差F Fi i；齿距（周节）累积误差齿距（周节）累积误差F Fp p ；径向综合误差径向综合误差F Fi i和公法线长度变动误差和公

7、法线长度变动误差F Fw w；齿圈径向跳动误差齿圈径向跳动误差F Fr r和公法线长度变动误差和公法线长度变动误差F Fw w；齿圈径向跳动误差齿圈径向跳动误差F Fr r（用于（用于10101212级）。级）。检验组检验组第公差组中，根据齿轮用途、生产及检验条件任选上述方案之一评定齿轮精度。检验结果只能评定本组精度是否合格。1 1）一齿切向综合误差）一齿切向综合误差f fi i （公差（公差f fi i）2 2）一齿径向综合误差一齿径向综合误差f fi i（公差（公差f fi i）3 3）基节偏差基节偏差f fpbpb（公差（公差f fpbpb）4 4）齿距偏差）齿距偏差f fpbpb（公差

8、（公差f fpbpb）5 5）齿形误差）齿形误差f ff f（公差（公差f ff f）6）螺旋线波度误差f f （公差（公差f f）标准中将这些检验项目归为评定传动平稳性的第公差组。齿形误差齿形误差f ff f与基节偏差与基节偏差f fpbpb；齿形误差齿形误差f ff f与齿距偏差与齿距偏差f fptpt；一齿切向综合误差一齿切向综合误差f fi i；一齿径向综合误差一齿径向综合误差f fi i；齿距偏差齿距偏差f fptpt与基节偏差与基节偏差f fpbpb；齿距偏差齿距偏差f fptpt或基节偏差或基节偏差f fpbpb。螺旋线波度误差螺旋线波度误差f f 检验组检验组）齿向）齿向误差误

9、差F（公差公差 F）接触线）接触线误差误差Fb（公差公差 Fb）3 3）轴向齿距误差）轴向齿距误差Fpx（极限偏差（极限偏差 Fpx）标准中将上述检验项目归为评标准中将上述检验项目归为评定定载荷分布均匀性载荷分布均匀性的第的第公差组。公差组。）齿向误差）齿向误差F（公差（公差 F）,用于直齿用于直齿或斜齿轮；或斜齿轮；）接触线误差）接触线误差Fb（公差（公差 Fb）,仅用于轴向重仅用于轴向重合度等于或小于合度等于或小于1.25齿向线不作修整的齿轮；齿向线不作修整的齿轮；3）轴向齿距误差）轴向齿距误差Fpx（极限偏差（极限偏差 Fpx）,其与其与接触线误差接触线误差Fb或齿形误差或齿形误差f f

10、用于轴向重合度用于轴向重合度等于或小于等于或小于1.25齿向线不作修整的齿轮齿向线不作修整的齿轮.1 1）齿厚偏差）齿厚偏差Es(Es(极限偏差极限偏差Ess,Esi)Ess,Esi)指在分度圆柱面上齿厚的实际值与其公称值之差。2 2）公法线平均长度偏差）公法线平均长度偏差E Ewmwm(极限偏差极限偏差E Ewmswms，E Ewmiwmi)指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。W=m1.476（2k-1）+0.0142 Z k=Z/9+0.5式中：k为跨齿数；m为模数；Z为齿数两者之间的关系为 EWm=Es cos 国家标准将齿轮公差规定为三组一项，以满足齿轮传动的四个方面的要求。

11、适用适用范围范围 渐开线圆柱齿轮标准(GB10095-88)适用于平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及其齿轮副，法向模数mn140mm，分度圆直径4000mm，有效齿宽630mm。精度精度等级等级 标准对齿轮及齿轮副规定了标准对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，个精度等级，1级最高，级最高，12级最低。级最低。1-2级目前工艺尚未达到水平，供将来发展用。级目前工艺尚未达到水平，供将来发展用。3-5级为高精度级。级为高精度级。6-8级为中精度级。级为中精度级。9-12级为低精度级。级为低精度级。精度等级的选择选择原则选择原则:根据用途、使用条件、经济性确定主要公差组的精度等级。然后再确定其他两组的精度等

12、级。选择方法选择方法:类比法、表格法及计算法，一般采用类比法。返回1.根据使用要求不同，允许各公差组选用不同的等级。但根据使用要求不同，允许各公差组选用不同的等级。但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。等级。2.齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取同级，也允许取成齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取同级，也允许取成不同等级。此时按精度较低者确定齿轮副等级。不同等级。此时按精度较低者确定齿轮副等级。3.分度、读数齿轮主要要求是分度、读数齿轮主要要求是传递运动准确性传递运动准确性，即控制齿，即控制齿轮传动比的变化，可根据传动链要求的准确

13、性选择第轮传动比的变化，可根据传动链要求的准确性选择第公公差组精度等级。而第差组精度等级。而第公差组的误差是第公差组的误差是第公差组误差的公差组误差的组成部分，相互关联，一般可取同级。分度、读数齿轮对组成部分，相互关联，一般可取同级。分度、读数齿轮对传递功率要求不高，第传递功率要求不高，第公差组可低一级。公差组可低一级。4.对高速动力齿轮高速动力齿轮要求控制瞬时传动比的变化，应首先选择第公差组的精度级。当速度很高时第公差组的精度可取同级，速度不高时可选稍低等级。为保证一定的接触精度要求，故第组精度不宜低于第公差组。5.对承载齿轮承载齿轮要求载荷在齿宽上均匀分布，应首先确定第公差组的精度等级，第

14、、公差组精度可稍低，低速重载时第公差组可稍低于第公差组，中速轻载时则采用同级精度。6.各公差组选不同精度时以不超过一级为宜。GB10095-88第公差组等级第公差组等级第公差组等级齿厚上偏差Ess齿厚下偏差Esi1）7FL GB10095-882）7-6-6GM GB10095-88例题例题：填写齿轮工作图中表格的缺项。例题：填写齿轮工作图中表格的缺项。表11-3表114表117表115表116表118表1110表11-2分度圆直径分度圆直径 d=d=m zm z=3=326=78(mm)26=78(mm)+0.010mm0.036mm0.028mm+0.009mm0.009mm标注：7-6-6 FL GB10095-88返回作业作业:11.1 11.1 齿轮的第齿轮的第、公差组有公差组有何区别？各有哪些检验项目？何区别？各有哪些检验项目？11.2.11.2.时间：第8周