第10章_渐开线园柱齿轮精度及检测(新)全解.ppt

互换性与技术测量 本章主要内容 第十一章 渐开线圆柱齿轮精度及检测 1．齿轮传动的使用要求； 2．齿轮加工误差概述； 3．齿轮误差项目、公差组及检验组； 4．齿轮副误差和检验项目； 5．渐开线圆柱齿轮精度标准、齿轮副侧隙、 齿坯精度； 6. 齿轮公差的图样标注； 7. 渐开线圆柱齿轮新国家标准简介。 学 习 指 导 本章学习目的是了解渐开线圆柱齿轮的公差标准及其应用。学习要求是了解具有互换性的齿轮和齿轮副必须满足的四项使用要求；通过分析各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响，理解渐开线齿轮精度标准所规定的各项公差及极限偏差的定义和作用；初步掌握齿轮精度等级和检验项目的选用以及确定齿轮副侧隙的大小的方法；掌握齿轮公差在图样上的标注。 11.1 概述 齿轮的主要功能是传递运动和动力，作为现代产品中应用极为广泛的元件，对其使用要求主要规定了下述四个方面： 运动精度：是指传递运动的准确性。为了保证齿轮传动的运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差△i∑ 。从而保障从动件和主动件运动协调一致； 运动平稳性精度：是指传动的平稳性。要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和噪声。要限制一齿距角范围内转角误差的最大值i R 。 接触精度：是指载荷分布的均匀性。要求齿轮在接触过程中，载荷分布要均匀，接触良好，以免引起应力集中，造成局部磨损，影响齿轮的使用寿命。 11.1 概述 齿侧间隙：是指传动侧隙。在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙。一方面为了贮存润滑油，一方面为了补偿齿轮的制造、变形误差、安装误差。(否则造成齿轮在传动过程的卡死或烧伤) 上述4项要求，前3项是针对齿轮本身提出的，第4项是对齿轮副的要求。对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应有所不同。 对于分度机构或仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时，传递运动准确性是主要的；当需要可逆传动时，应对齿侧间隙加以限制，以减少反转时的空程误差。 11.1 概述 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； 对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较高，既主要要求载荷分布均匀性，同时要求齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。 通常的汽车、拖拉机及机床的变速箱齿轮往往考虑运动平稳性精度，以降低噪声。 11.1 概述 影响上述4项要求的误差因素，主要包括齿轮的加工（制造）误差和齿轮副的安装误差。 为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的影响，按误差相对于齿轮的方向特征，可分为径向误差、切向误差和轴向误差； 齿轮为圆周分度零件，其误差具有周期性，按误差在齿轮一转中是否多次出现，即在齿轮一转中出现的周期或频率，可分为以齿轮一转为周期的长周期误差，或低频误差，它主要影响传递运动的准确性；以及以齿轮一齿为周期的短周期误差，或高频误差，它主要影响工作平稳性。 11.2 齿轮加工误差及其检测 在机械制造中，齿轮的加工方法按齿廓的形成原理可分成： 范成法：滚齿机上用滚刀切割滚齿加工。 仿形法：铣床上用成型铣刀加工。 范成法加工产生误差： 齿轮孔几何中心与加工时旋转中心不重合—几何偏心e几 分度蜗轮安装偏心及加工误差—运动偏心e运(上述两项产生齿轮误差以齿轮一转为周期--长周期误差) 传动链高频误差 滚刀安装误差e刀和滚刀加工误差(上述两项产生齿轮误差在齿轮一转中多次重复出现，是短周期误差，即高频误差) 图：范成法加工齿轮 11.2 齿轮加工误差及其检测 以滚切直齿圆柱齿轮为例，分析在切齿过程中所产生的主要加工误差 。 齿坯孔与机床心轴的安装偏心(e几)，也称几何偏心，是齿坯在机床上安装时，齿坯基准轴线O1O1与工作台回转轴线OO不重合形成的偏心e。加工时，滚刀轴线与工作台回转轴线OO距离保持不变，但与齿坯基准轴线O1O1的距离不断变化（最大变化量为2e）。使齿轮一边齿高增大（轮齿变得瘦尖），另一边齿高减小（轮齿变得粗肥），滚切成如图所示的齿轮，使齿面位置相对于齿轮基准中心在径向发生了变化，故称为径向误差。工作时产生以一转为周期的转角误差，使传动比不断改变。 11.2 齿轮加工误差及其检测 分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心(e运)。O”O”为机床分度蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线O’O’不重合，形成安装偏心e运。这时尽管螺杆匀速旋转，蜗杆与蜗轮啮合节点的线速度相同，但由于蜗轮上的半径不断改变，从而使蜗轮和齿坯产生不均匀回转，角速度在（ω+Δω）和（ω-Δω）之间，以一转为周期变化。 e运使工作台按正弦