互換性與技術測量第10章1

1、1,第十章 圓柱齒輪精度設計與檢測,本章以漸開線圓柱齒輪的精度標準（GB/T 10095.1～.2－2001和GB/Z18620.1～.4－2002）為例講述其精度設計與檢測的基本方法。,10.1 齒輪傳動的使用要求,根據齒輪傳動的作用（傳遞運動和傳遞動力）對其使用要求可歸納為四個方面。,2,一、傳遞運動的準確性（運動精度）,準確性是指齒輪在一轉范圍內速比的變化，其要盡量小，保證主、從動齒輪的運動協調一致。,實際上是控制最大轉角誤差

2、：,由圖10.1得,圖10.1,的大小。,3,二、傳動的平穩(wěn)性（平穩(wěn)性精度）,平穩(wěn)性是指齒輪在轉一齒范圍內，瞬時傳動比的變化，要求其盡量小，實際上是控制,由圖10.1得,的大小。,圖10.1,4,三、載荷分布的均勻性（接觸精度）,載荷分布的均勻性是指齒輪嚙合時，工作齒面要保持一定的接觸面，從而避免應力集中，減少齒面磨損，提高齒面強度和壽命。,圖10.2,這一項要求可以用沿齒輪齒長和齒高方向上保證一定的接觸區(qū)域來表示。,5,四、齒側間隙的

3、合理性,齒側間隙是指齒輪嚙合時，非工作齒面之間的間隙。,側隙一般用法向側隙jbn或圓周側隙jwt評定。,圖10.3,jbn= jwtcosα,6,側隙的作用：,(1) 潤滑,(2)補償齒輪的制造誤差和安裝誤差,(3)補償熱變形和彈性變形。,對所有齒輪都有以上四項要求，但對不同用途的齒輪，其精度高低要求不同，側隙大小也不一樣。,7,10.2 評定齒輪精度的偏差項目及其允許值,一、評定齒輪精度的必檢偏差項目,8,(1) 齒距累積總偏差 ΔF

4、P (總公差FP ),定義：齒輪同側齒面任意弧段（k=1～z）內的最大齒距累積偏差 。,若 ΔFP ≤ FP 則為合格。,即ΔFP = |(La–L) | max/轉= FPmax –FPmin,1.傳遞運動準確性的必檢參數,齒距累計總偏差可反映齒輪轉一轉過程中，傳動比的變化，因此它影響齒輪傳動運動的準確性。,9,圖10.4,齒距累積總偏差表現為齒距累積偏差曲線的總幅值。,10,(2) 齒距累積偏差 ΔFPk(極限偏差±FPk

5、),ΔFPk 實際上稱k個齒距累積偏差較確切。,定義：齒輪同側齒面任意k個齒距的Lka與Lk的代數差。,即,式中k=2～z/8，一般取k= z/8,取齒輪的|ΔFPk|中最大的那個ΔFPk作為評定值，若 –FPk≤ ΔFPk ≤ + FPk 則為合格。,ΔFPk= Lka–Lk=,11,圖10.4,齒距累積偏差理論上等于k個齒距的各單個齒距偏差的代數和。,12,作用：控制齒輪圓周上局部的齒距累積偏差，同ΔFP一樣是反映運動精度。,13

6、,2.傳動平穩(wěn)性的必檢參數,(1) 單個齒距偏差 ΔfPt (±fPt),在齒輪端平面上，接近齒高中部的一個與齒輪同心的圓上，實際齒距與公稱齒距的代數差。 即,定義：,ΔfPt=Pta–Pt,14,圖10.4,15,(2) 齒廓總偏差ΔFα (Fα ),包容實際齒廓工作部分且距離為最小的兩條設計齒廓之間的法向距離。,定義：,一般情況要在輪齒圓周均布三個或更多輪齒的左、右齒面的齒廓上測量，其中 ΔFα max≤Fα為合格。,16

7、,3. 載荷分布均勻性的必檢參數,載荷分布均勻性應在齒寬和齒高方向上檢測，齒寬方向是螺旋線總偏差，在齒高方向是平穩(wěn)性的檢驗參數(ΔfPt和ΔFα )。,螺旋線總偏差ΔFβ(Fβ)：在計值范圍（Lβ）內，包容實際螺旋線跡線的兩條設計螺旋線跡線間的距離。,圖中Lβ為計值范圍：齒寬兩端各減去b×5% 和 1 × mn兩者中較小的數值。,圖10.6,17,4.齒輪側隙的必檢參數,(1) 齒厚偏差ΔEsn(Esns、Esni)

8、,定義：,若：Esni≤ΔEsn≤Esns，則齒輪側隙合格。,ΔEsn 應用于大模數齒輪側隙的評定。,圖10.10,ΔEsn= Sna–Sn,Esns= Sns–Sn,Esni= Sni–Sn,在分度圓柱面上，實際齒厚與公稱齒厚之差。,18,(2) 公法線長度偏差ΔEbn( Ebns、Ebni),ΔEbn=Wka–Wk 式中k=z/9+0.5（取整數）,若 Ebni≤ΔEbn≤Ebns ，則側隙合格。,ΔEbn 應用于中小模數齒輪的側

9、隙評定。,圖10.22,,公法線長度是指齒輪上幾個輪齒的兩端異向齒廓間所包含的一段基圓圓弧，即該兩端異向齒廓間基圓切線線段的長度。,是指實際公法線長度與公稱公法線長度之差。,19,小結：,① 必檢偏差項目為齒距偏差、齒廓偏差、螺旋線偏差、齒厚偏差或公法線長度偏差（與四項使用要求沒有一一對應關系）；,②齒輪的誤差、偏差都稱偏差；,③為了能從符號上區(qū)分偏差與公差（極限偏差），在符號前加 “Δ ”的為偏差；,④小寫字母加上相應的腳標為單項要素

10、測得的偏差；大寫字母加上相應的腳標為若干個單項要素組成“累積”或“總”的偏差。,20,例10.1 已知m＝5，z＝8，α=20º的圓柱直齒輪，精度為8(Fp、Fpk) 、7 fPt GB/T10095.1。用齒距儀相對法(測量方法見P214圖10.18)測得數據為: 0，+3，–2，+3，+5，–2， + 3 ， – 2(μm)。計算該齒輪的ΔFP、ΔfPt和ΔFPk（k=3）的偏差值。,21,解：,ΔFP、ΔfPt