互換性與技術(shù)測量

InterchangeabilityandTechnicalMeasurement互換性與技術(shù)測量2第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合11.1

齒輪傳動的使用要求及加工誤差分析

11.2單個齒輪的評定指標及其檢測

11.3

齒輪副的評定指標及其檢測

11.4

漸開線圓柱齒輪精度標準及其應(yīng)用3第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量4一.該章節(jié)的基本內(nèi)容齒輪傳動使用要求及互換性特點，齒輪加工誤差概述。齒輪公差組與各誤差(公差)項目分析，齒輪副誤差項目的分析。漸開線圓柱齒輪公差適用范圍，精度等級(公差等級)，檢驗組、齒側(cè)間隙計算，齒坯公差及圖樣標注。齒輪公差標注應(yīng)用。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量5二.教學重點難點

重點：齒輪誤差項目的含義和作用；齒輪檢驗組的選用。難點：誤差項目的選擇。三.教學基本要求1．了解齒輪公差標注的特點。2．掌握齒輪公差標準中基本誤差項目的意義和作用3．掌握齒輪公差標準的結(jié)構(gòu)，選用及標注。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量6

齒輪精度標準GB/T10095.1—2008《圓柱齒輪精度制第1部分：輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值》，GB/T10095.2—2008《圓柱齒輪精度制第2部分：徑向綜合偏差和徑向跳動的定義和允許值》，GB/Z18620.1～4—2008《圓柱齒輪檢驗實施規(guī)范》等。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量711.1齒輪傳動的使用要求及加工誤差分析齒輪傳動?第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量8第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量9

1.傳遞運動準確性（運動精度）------11.1.1齒輪傳動的使用要求：

四項傳動精度的要求齒輪作為傳動零件，首要的要求是傳遞運動的準確性，即使傳動比i

恒定，或者說變化不大，即i→C

△i∑↓→0。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量10齒輪傳動中要求振動，噪音，沖擊盡可能的小。要控制的實際上是使齒輪的瞬時速比(傳動比)△i

↓→0。

△i∑△i2.傳動的平穩(wěn)性-------第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量113.載荷分布的均勻性------齒輪要傳動力和扭矩，所以，在嚙合時，齒面接觸要好，也就是要求在嚙合傳動中，齒輪的接觸面積要大。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量124.適當?shù)凝X側(cè)間隙-------由于齒輪是成對使用，在嚙合時，非工作面應(yīng)留有一定的間隙以便補償制造誤差，以及傳動時產(chǎn)生的彈力和熱變形，并可貯存潤滑油，從而避免傳動時發(fā)生卡死，干涉的現(xiàn)象。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量13齒輪在加工過程中于機床，毛坯件和工具的誤差。加工誤差主要表現(xiàn)在：1.徑向誤差：被加工齒輪的幾何中心相對于滾刀刀刃的距離的變化。-----幾何偏心2.切向誤差：刀具和工件間的滾切運動的破壞轉(zhuǎn)速不勻或分度的不準確。-----運動偏心3.創(chuàng)成面誤差：切齒刀具齒廓誤差，刀具本身的誤差。4.軸向誤差：刀具沿工件軸向位移誤差。

11.1.2齒輪的加工誤差及其分類第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量切向誤差和徑向誤差14第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量15

第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量16齒輪加工原因:幾何偏心及運動偏心第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量17導(dǎo)致的結(jié)果:齒輪的速比變化第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量18偏心的大齒輪和精確的小齒輪嚙合的四種特殊位置第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量1911.2.1傳遞運動準確性的檢測項目

傳遞運動準確性是指：齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動比變化盡量小，以保證從動齒輪與主動齒輪的運動協(xié)調(diào)。1.切向綜合誤差△Fi′〈公差Fi′〉2.齒距累積誤差△FP(公差為FP)

任意K個齒距累積誤差△FPK(公差為FPK)3.齒輪徑向跳動△Fr(公差Fr)4.齒徑向綜合誤差Δfi″（公差fi″）第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量11.2單個齒輪的評定指標及其檢測2023/1/1120切向綜合誤差△Fi′〈公差Fi′〉1.定義：2.特點：齒輪的轉(zhuǎn)角誤差的變化呈周期性，并接近于正弦規(guī)律；齒輪一轉(zhuǎn)中，最大誤差出現(xiàn)一次，且在大約180°處。3.測量：在單嚙儀上進行檢測1.切向綜合總偏差20第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2023/1/1121單嚙儀檢測3.測量：齒距儀21第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量222.齒距累積誤差△FP〈公差為FP〉1.定義：在分度圓上，任意兩個同側(cè)齒面間實際弧長與公稱弧長的最大差值的絕對值。齒距（周節(jié)）：齒輪分度圓上的齒距。2.特點：由于沿圓周齒測量的結(jié)果，故誤差曲線為一折線，所以，只能反映有限點的轉(zhuǎn)角誤差，有可能測量圓周不會恰好是在最大誤差位置上，測量受主觀因素的影響3.檢測：齒距儀測量合格：△FP

＜FP，

-FP≤△FPK≤+FPK，第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量23齒距累積誤差△FP△FPK第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量241.基體2.固定螺釘3.量腳4.活動量腳5.支腳固定螺釘6.支腳（3個）齒距儀第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量253.齒輪徑向跳動△Fr(公差Fr)定義:測頭相對于齒輪軸心線的最大和最小徑向距離之差（即最大變動量）特點:只反映徑向誤差,檢測:萬能測齒儀上進行25第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量4.徑向綜合總偏差Fi″定義:是指被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合時，在被測齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)雙嚙中心距的最大變動量.特點:包含了右側(cè)和左側(cè)齒面綜合偏差的成分檢測:雙嚙儀26第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2023/1/1127雙嚙儀27第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量a:中心距---28第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2911.2.2傳動工作平穩(wěn)性的檢測項目工作平穩(wěn)性的含義：指運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒有沖擊，振動，且噪音小。1.一齒切向綜合誤差Δfi′（公差fi′）2.一齒徑向綜合誤差Δfi″（公差fi″）3.齒廓總偏差ΔFα——公差Fα

；4.單個齒距偏差Δfpt——公差fpt

；第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量301.一齒切向綜合偏差Δfi′（公差fi′）定義：切向綜合誤差記錄曲線上，水波紋的最大幅度值。特點：以一齒為檢測對象，即齒輪轉(zhuǎn)過一齒時的傳動比變化，是短周期誤差。它反映了基節(jié)偏差和齒形誤差的綜合結(jié)果。檢測：單嚙儀30第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2023/1/11312.一齒徑向綜合偏差Δfi

″（公差fi

″）定義：切向綜合誤差記錄曲線上，水波紋的最大幅度值。特點：也反映了基節(jié)偏差與齒形誤差的綜合結(jié)果，但其受左右兩齒面的影響，不如Δfi′評定精確。檢測：雙嚙儀31第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量323.齒廓總偏差ΔFα（公差Fα）

定義：實際齒廓對設(shè)計齒廓的偏離量。產(chǎn)生齒廓偏差的原因：分度蝸桿的徑向跳動.刀具齒型的誤差。特點：影響齒輪嚙合過程中的工作平穩(wěn)性。測量：需在單盤式齒形檢查儀上進行。第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量33齒廓總偏差第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量總偏差形狀偏差傾斜偏差34第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量354.單個齒距偏差Δfpt

（公差±fpt）

1.定義：在分度圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差.取最大值Δfptmax2.特點：在分度圓附近的圓周上測量。

Pb=PtCOSα

；Δfpb=ΔfptCOSα

-PtSIN(α)Δα－fpt

≤Δfpt

≤＋fpt第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量361.基體2.固定螺釘3.量腳4.活動量腳5.支腳固定螺釘6.支腳（3個）齒距儀36第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量3711.2.3載荷分布均勻性的檢查測項目

齒面接觸精度的含義：嚙合齒面沿齒寬和齒高的實際接觸程度。評定指標：1.螺旋線總偏差2.輪齒的接觸斑點

第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量38螺旋線總偏差ΔFβ

（公差Fβ）1.定義：在端面基圓切線方向上測得的實際螺旋線對設(shè)計螺旋線的偏離量。

2.測量：螺旋線偏差測量儀第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量39

總偏差形狀偏差傾斜偏差第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量40螺旋線誤差第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2.輪齒接觸斑點41第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量11.2.4影響側(cè)隙的單個齒輪因素及其檢測1.齒厚偏差fsn2.公法線長度偏差Wk3.側(cè)隙—圓周和法向42第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量431.齒厚偏差：定義：分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱值之差.特點:直接反映齒厚的減薄量.3.檢測:齒厚游標卡尺第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量齒厚偏差檢測—齒厚游標卡尺44第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量452.公法線長度偏差：定義：實際公法線長度與公法線公稱值之差.公法線長度：是基圓切線，其長度是以切線在齒輪上幾個齒的異側(cè)齒形的距離.WKa=（W1+W2+…+Wn）/n第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量46

齒輪的齒厚偏差與公法線長度偏差公法線長度上偏差

Ebns＝Esns×cosαn

公法線長度下偏差

Ebni＝Esns×cosαn

合格判定:EWi≤△EW≤EWS

Wk＋Ebni≤Wka≤Wk＋Ebns

第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量公法線千分尺測量公法線47第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量圓周側(cè)隙jwt和法向側(cè)隙jbn48第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量49齒輪副的圓周側(cè)隙jwt和法向側(cè)隙jbn圓周側(cè)隙jwt：齒輪副中一個齒輪固定時，另一個齒輪的圓周的晃動量.以分度圓上弧長計.用百分表測量。法向側(cè)隙jbn：齒輪副工作齒面接觸時，非工作齒面之間的最小距離.用塞尺測量。兩者的關(guān)系：jbn=jwtCOSαnCOSβ影響側(cè)隙的大小的因素有：中心距偏差.齒厚偏差.公法線.長度偏差.第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量11.3齒輪副發(fā)評定指標及其檢測1.中心距偏差fa2.軸線平行度偏差--軸線平面內(nèi)的平行度偏差f∑δ和垂直平面內(nèi)的平行度偏差f∑β

50第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量1.齒輪副中心距偏差fa---

影響齒輪側(cè)隙

51522.軸線的平行度誤差，影響齒面載荷分布均勻性.

第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量5311.4漸開線圓柱齒輪精度標準及應(yīng)用11.4.1精度等級及其選擇：1.精度等級齒輪的精度等級分為：0、1、2、3、4…12其中0級最高；12級最低。一第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量2.精度等級選擇精度等級的選擇方法有計算法和類比法。選擇：1.圓周速度V（m/s）確定精度等級–工作平穩(wěn)性2.傳遞運動的準確性：如果是機床分度系統(tǒng)或儀表讀數(shù)系統(tǒng)的齒輪.對第Ⅰ公差組的評定項目的精度應(yīng)規(guī)定的較高一些，或與工作平穩(wěn)性精度等級相同。3.承載均勻性：與工作平穩(wěn)性精度等級相同4.精度等級確定以后，確定檢驗指標。

54第11章漸開線圓柱齒輪的公差與配合互換性與技術(shù)測量3.評定參數(shù)的公差值與極限偏差的確定GB/T10095—2008規(guī)定，各評定參數(shù)允許值