圆柱齿轮传动的公差及测量剖析.ppt

直齿圆柱齿轮的公差与测量 【学习任务】 1、用齿厚游标卡尺测量齿轮齿厚偏差； 2、用公法线千分尺测量齿轮公法线长度变动量； 3、用齿轮径向跳动测量仪测量齿圈径向跳动误差。 圆柱齿轮传动的要求 齿轮传动广泛应用于机器或各种机械设备中，其使用要求可归纳为四方面。 1．传递运动的准确性（运动精度） 要求齿轮在一转范围内，最大转角误差应限制在一定范围内，传动比变化小，以保证从动件与主动件协调。 2．传动平稳性（平稳性精度） 要求齿轮传动的瞬时传动比变化不大，因为瞬时传动比的突变将引起齿轮传动冲击、振动和噪声。 3．载荷分布均匀性（接触精度） 要求轮齿啮合时齿面接触良好，以免载荷分布不均引起应力集中，造成局部磨损，影响使用寿命。 4．合理的齿轮副侧隙 要求齿轮啮合时非工作面应有一定的间隙，用于储油润滑或容纳齿轮因受热和受力的弹性变形，以及制造和安装所产生的误差，保证传动中不出现卡死和齿面烧伤及换向冲击等 齿轮传动的用途和工作条件不同，对上述四方面的要求也各有侧重。对精密机床和仪器上的分度和读数齿轮，主要要求是传递运动准确性，对传动平稳性也有一定要求，而对接触精度要求往往是次要的。汽车变速箱里的齿轮侧重于要求传动的平稳性，矿山机械用的齿轮侧重于要求载荷分布的均匀性等等。对高速重载的齿轮（如汽轮机减速器），其传递运动的准确性、传动的平稳性和载荷分布的均匀性都要求很高。 齿轮加工误差简述 齿轮加工包括成形法和展成法，通常采用展成法，即用滚刀或插齿刀在滚齿机、插齿机上加工渐开线齿廓。高精度齿轮还需进行剃齿或磨齿等精加工工序。 现以滚齿为代表，滚齿时的主要加工误差是由机床-刀具一工件系统的周期性误差造成的。此外，还与夹具、齿坯和工艺系统的安装和调整误差有关。 滚齿原理 滚齿机加工齿轮 滚齿机加工多联齿轮 用插齿机插内齿轮 滚齿 一、几何偏心 当机床心轴与齿坯有安装偏心e时，引起齿轮齿圈的轴线与齿轮工作时的轴线不重合，使齿轮在转动一转内产生齿圈径向跳动误差，并且使齿距和齿厚也产生周期性变化，此属径向误差。 二、运动偏心 当机床分度蜗轮有加工误差及与工作台有安装偏心ek时，造成齿轮的齿距和公法线长度在局部上变长或变短，使齿轮产生切向误差。以上两种偏心引起的误差是以齿坯一转为一个周期，称为长周期误差。 齿轮的切向位移 几何偏心引起的径向误差 三、机床传动链的高频误差 机床分度蜗杆有安装偏心eω和轴向窜动，使分度蜗轮（齿坯）转速不均匀，造成齿轮的齿距和齿形误差。 四、滚刀的制造误差及安装误差 如滚刀有偏心ed，轴线倾斜、轴向跳动及刀具齿形角误差等都会复映到被加工的轮齿上，产生基节偏差和齿形误差。 常见的齿形误差 a）出棱 b)不对称 c)齿形角误差 d)周期误差 e)根切 圆柱齿轮的精度等级 （1）轮齿同侧齿面偏差规定0、1~12共13个精度等级，其中0级是最高的精度等级，而12级是最低的精度等级。标准适用范围为：分度圆直径为5~10000mm，法向模数为0.5~70mm，齿宽为4~1000mm的渐开线圆柱齿轮。 （2）径向综合偏差规定了4、5~12共9个精度等级，其中4级是最高的精度等级，而12级是最低的精度等级。标准适用范围为：分度圆直径为5~1000mm，法向模数为0.2~10mm的渐开线圆柱齿轮。 （3）对于径向跳动，GB/T 10095.2-2008在附录B中规定了0、1~12共13个精度等级，其中0级是最高的精度等级，而12级是最低的精度等级。标准适用范围为：分度圆直径为5~10000mm，法向模数为0.5~70mm，齿宽为4~1000mm的渐开线圆柱齿轮。 圆柱齿轮的公差组 公差组 公差项目 对传动性能的主要影响 第Ⅰ公差组 径向跳动Fr 径向综合总偏差Fi’’ 公法线长度变动量ΔFw（GB/T10095-1988） 切向综合总偏差Fi’ 齿距累积总偏差Fp K个齿距累积偏差Fpk 传递运动的准确性 第Ⅱ公差组 一齿切向综合偏差fi’ 一齿径向综合偏差fi’’ 齿廓总偏差Fa 齿廓形状偏差ffa 齿廓倾斜偏差fHa 单个齿距偏差±fpt 基圆齿距偏差fpb（GB/T10095-1988） 传递运动的平稳性 第Ⅲ公差组 螺旋线总偏差Fβ 螺旋线形状偏差ffβ 螺旋线倾斜偏差fHβ 载荷分布的均匀性 传动侧隙合理性的评定指标 齿轮传动时为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜以避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死，齿廓之间必须留有间隙，此间隙称为齿侧间隙，简称侧隙。齿侧间隙的大小主要取决于中心距及齿厚。 齿侧间隙是齿轮啮合的必备间隙。然而，齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性，因此这个间隙只能很小，通常靠齿厚公差来保证。 1、齿侧间隙 齿侧间隙可以用圆周侧隙jwt和法向侧隙jbn来表示。齿轮啮合传