《渐开线圆柱齿轮》PPT课件

返回本章返回本章结束结束2022-12-9 第一节第一节 概述概述1.1.传递运动的准确性传递运动的准确性 :要求齿轮在一转范围内要求齿轮在一转范围内,最大的转角误差限定在一定的范围内最大的转角误差限定在一定的范围内,保证从保证从动件与主动件运动协调一致动件与主动件运动协调一致.返回本章返回本章结束结束2022-12-92.2.传动的平稳性传动的平稳性 即保证齿轮传动的每个瞬间即保证齿轮传动的每个瞬间传动比变化小传动比变化小,以减小振动以减小振动,降低噪声（主要控降低噪声（主要控制齿轮以一齿为周期的短周期转角误差）制齿轮以一齿为周期的短周期转角误差）.3.3.载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性 即要求齿轮啮合时齿面即要求齿轮啮合时齿面接触良好接触良好,以免引起应力集中以免引起应力集中,造成齿面局部磨造成齿面局部磨损加剧损加剧,影响齿轮的使用寿命影响齿轮的使用寿命.4.4.传动侧隙的合理性传动侧隙的合理性 即保证齿轮啮合时，即保证齿轮啮合时，非非工作齿面间工作齿面间应留有一定的间隙应留有一定的间隙.它对贮藏润滑它对贮藏润滑油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨油、补偿齿轮传动受力后的弹性变形、热膨胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误差等胀以及齿轮传动装置制造误差和装配误差等都是必需的都是必需的.否则否则,齿轮在传动过程中可能卡死齿轮在传动过程中可能卡死或烧伤或烧伤.返回本章返回本章结束结束2022-12-91.1.几何偏心几何偏心1234e几e运e刀e蜗杆oooooooo机床工作台回转轴线oo 工件孔轴线 oo分度蜗轮几何轴线返回本章返回本章结束结束2022-12-9oo齿坯e几oo齿圈孔的同心圆o oe几 几何偏心的影响几何偏心的影响:使齿面位置相对于齿轮基准中心使齿面位置相对于齿轮基准中心在径向发生变化，使得被加工齿轮产生径向误差。在径向发生变化，使得被加工齿轮产生径向误差。返回本章返回本章结束结束2022-12-92.2.运动偏心（不产生径向偏差，而是切向偏差）运动偏心（不产生径向偏差，而是切向偏差）3.3.机床传动链的高频误差机床传动链的高频误差 4.4.滚刀的安装误差滚刀的安装误差(e e刀刀)和制造误差和制造误差(1)当主动轮基节大于从动轮基节时当主动轮基节大于从动轮基节时(2)当主动轮基节小于从动轮基节时当主动轮基节小于从动轮基节时返回本章返回本章结束结束2022-12-9 齿轮传动的齿轮传动的 使用要求使用要求 影响使用要求的误差（或因素）影响使用要求的误差（或因素）传递运动的传递运动的准准确性确性 长周期（一转）误差：长周期（一转）误差：包括几何偏心和运动偏包括几何偏心和运动偏心分别引起的径向和切向长周期误差心分别引起的径向和切向长周期误差.两种偏心两种偏心同时存在同时存在,可能叠加可能叠加,也可能抵消也可能抵消.这类误差用齿这类误差用齿轮上的长周期偏差作为评定指标轮上的长周期偏差作为评定指标 传动的传动的平稳性平稳性 短周期（一齿）误差：短周期（一齿）误差：包括齿轮加工过程中的包括齿轮加工过程中的刀具误差、机床传动链的短周期误差刀具误差、机床传动链的短周期误差.这类误差这类误差用齿轮上的短周期偏差作为评定指标用齿轮上的短周期偏差作为评定指标.载荷分布的载荷分布的均均匀性匀性 齿坯轴线歪斜、机床刀架导轨的误差等齿坯轴线歪斜、机床刀架导轨的误差等.种类误种类误差用轮齿同侧齿面轴向偏差来评定差用轮齿同侧齿面轴向偏差来评定.侧隙侧隙的合理性的合理性 影响侧隙的主要因素是齿轮副的影响侧隙的主要因素是齿轮副的中心距偏差中心距偏差和和齿厚偏差齿厚偏差 返回本章返回本章结束结束2022-12-9 第三节第三节 精度评定参数与检测精度评定参数与检测国标，国标，2-20012-2001评定参数：轮齿同侧齿面偏差，径向偏差和评定参数：轮齿同侧齿面偏差，径向偏差和径向跳动。径向跳动。一一.轮齿同侧齿面偏差轮齿同侧齿面偏差国标国标GB/T10095.1-2001,GB/T10095.1-2001,对单个齿轮同侧齿面在对单个齿轮同侧齿面在齿距偏差齿距偏差,齿廓偏差齿廓偏差,切向综合偏差切向综合偏差和和螺旋线偏差螺旋线偏差等内容中规定了等内容中规定了11 11项偏差项偏差.1.1.齿距偏差齿距偏差（1 1）单个齿距偏差单个齿距偏差在端平面上在端平面上,在接近齿高中部在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上的一个与齿轮轴线同心的圆上,实际齿距与理论实际齿距与理论齿距的代数差齿距的代数差.返回本章返回本章结束结束2022-12-9返回本章返回本章结束结束2022-12-9（2 2）齿距累积偏差齿距累积偏差:任意任意k k个齿距的实际弧长与个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差理论弧长的代数差.理论上它等于理论上它等于k k个单个齿个单个齿距偏差的代数和距偏差的代数和.（3 3）齿距累积总偏差齿距累积总偏差:齿轮同侧齿面任意弧段齿轮同侧齿面任意弧段内的最大齿距累积偏差内的最大齿距累积偏差.上述三项可以用上述三项可以用齿距仪齿距仪或或万能测齿仪万能测齿仪进行测量进行测量.齿距累积偏差和总偏差齿距累积偏差和总偏差-相对法相对法。齿距偏差齿距偏差的作用的作用-反应了反应了一齿一齿和和一转一转内任意个内任意个齿距的最大变化齿距的最大变化,直接反应齿轮的转角误差直接反应齿轮的转角误差,是是几几何偏心和运动偏心的综合结果何偏心和运动偏心的综合结果,比较全面的反应比较全面的反应了齿轮了齿轮传递运动的准确性传递运动的准确性和和平稳性平稳性要求要求返回本章返回本章结束结束2022-12-92.2.齿廓偏差齿廓偏差齿廓偏差指实际齿廓偏离设计齿廓的量齿廓偏差指实际齿廓偏离设计齿廓的量,该量为在端平该量为在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值.1)1)可用长度可用长度 等于两条端面基圆切线之差等于两条端面基圆切线之差,其中一条是从其中一条是从基圆到可用齿廓的外界限点基圆到可用齿廓的外界限点,另一条是从基圆到可用齿另一条是从基圆到可用齿廓的内界限点廓的内界限点.2)2)有效长度有效长度 可用长度对应于有效齿廓的那部分。可用长度对应于有效齿廓的那部分。3)3)齿廓计值范围齿廓计值范围 可用长度中的一部分可用长度中的一部分,在在L L内应遵照内应遵照规定精度等级的公差规定精度等级的公差.4)4)设计齿廓设计齿廓符合设计规定的齿廓符合设计规定的齿廓,当无其它限定时当无其它限定时,是是指端面齿廓指端面齿廓.5)5)被测齿面的平均齿廓被测齿面的平均齿廓设计齿廓迹线的纵坐标减去设计齿廓迹线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的一条迹线一条斜直线的纵坐标后得到的一条迹线.返回本章返回本章结束结束2022-12-9齿顶齿根齿顶齿顶齿根AEFAEFAEF+_FfffHLLLLAELAELAELAFLAFLAFLLLLAELAELAELAFLAFLAFAEFAEFAEF+_LLLAELAELAELAFLAFLAFLAEFAEFAEFFfffH+_FfffHi)ii)iii)点画线为设计齿廓，粗实线为实际齿廓，虚线为评均齿廓点画线为设计齿廓，粗实线为实际齿廓，虚线为评均齿廓I设计齿廓为未修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体内设计齿廓为未修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体内 的负偏差的负偏差Ii设计齿廓为修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体内设计齿廓为修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体内 的负偏差的负偏差iii设计齿廓为修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体外设计齿廓为修形的渐开线，实际渐开线是在减薄区内具有偏向体外 的正偏差的正偏差返回本章返回本章结束结束2022-12-9(2)(2)齿廓总偏差齿廓总偏差 在计值范围内在计值范围内,包容实际齿廓包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离迹线的两条设计齿廓迹线间的距离(3)(3)齿廓形状偏差齿廓形状偏差 在计值范围内在计值范围内,包容实际齿包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离线间的距离,且两条曲线与平均齿廓迹线的距且两条曲线与平均齿廓迹线的距离为常数离为常数 (4)(4)齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差 在计值范围内的两端与平均在计值范围内的两端与平均齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离齿廓迹线相交的两条设计齿廓迹线间的距离.齿廓偏差可在齿廓偏差可在渐开线检查仪渐开线检查仪上测量上测量;齿廓偏差齿廓偏差可改善可改善齿轮承载能力齿轮承载能力,降低噪声降低噪声,提高传动质量提高传动质量.影响齿轮传动平稳性和载荷分布的均匀性。影响齿轮传动平稳性和载荷分布的均匀性。返回本章返回本章结束结束2022-12-93.3.螺旋线偏差螺旋线偏差螺旋线偏差指在端面基圆切线方向上测得的实螺旋线偏差指在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线偏离设计螺旋线的量际螺旋线偏离设计螺旋线的量 （1 1）螺旋线总偏差螺旋线总偏差 在计值范围内在计值范围内,包容实际螺包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离.（2 2）螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差 在计值范围内在计值范围内,包容实际包容实际螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同螺旋线迹线的两条与平均螺旋线迹线完全相同曲线间的距离曲线间的距离.（3 3）螺旋线倾斜偏差螺旋线倾斜偏差 在计值范围的两端与平在计值范围的两端与平均螺旋迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离均螺旋迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离.返回本章返回本章结束结束2022-12-9螺旋线总偏差影响：齿轮的承载能力和传动螺旋线总偏差影响：齿轮的承载能力和传动质量。质量。测量方法：展成法和坐标法测量方法：展成法和坐标法展成法：展成法：渐开线螺旋线检查仪，导程仪；渐开线螺旋线检查仪，导程仪；坐标法：坐标法：螺旋线样板检查仪、齿轮测量中心螺旋线样板检查仪、齿轮测量中心和三坐标测量机和三坐标测量机。返回本章返回本章结束结束2022-12-9iii)ii)设计螺旋线；实际螺旋线；平均螺旋线 +_+FLbFLbLbLbLbLbLbLbLb_+_+_+_FFFFFFFi)返回本章返回本章结束结束2022-12-94.4.切向综合偏差切向综合偏差（1 1）切向综合总偏差切向综合总偏差 指被测齿轮与测量齿指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时轮单面啮合检验时,被测齿轮被测齿轮一转一转内内,齿轮分度齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值值（2 2）一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差 在在一个齿距内一个齿距内的切的切向综合偏差向综合偏差,是指被测齿轮与测量齿轮单面啮是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合时合时,在被测齿轮一个齿距内在被测齿轮一个齿距内,齿轮分度圆上实齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值际圆周位移与理论圆周位移的最大差值 返回本章返回本章结束结束2022-12-9切向综合偏差是切向综合偏差是几何偏心和运动偏心几何偏心和运动偏心引起误引起误差的综合反映，一齿切向综合偏差反映工作差的综合反映，一齿切向综合偏差反映工作时振动噪声等高频运动误差的大小。是时振动噪声等高频运动误差的大小。是齿轮齿轮齿廓、齿距齿廓、齿距等各项误差的综合。等各项误差的综合。在单面啮合综合检查仪（单啮仪）上测量。在单面啮合综合检查仪（单啮仪）上测量。返回本章返回本章结束结束2022-12-91 2523 21 7 19 1715 1311 9531 25被检验齿轮的一转Fifi齿轮编号1返回本章返回本章结束结束2022-12-9二二.齿轮径向综合偏差齿轮径向综合偏差1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差 指在径向指在径向(双面双面)综合检验时综合检验时,产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触,并并转过转过一整转一整转时时,出现的中心距的最大值和最小出现的中心距的最大值和最小值之差值之差.2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差指当产品齿轮啮合一整指当产品齿轮啮合一整圈时圈时,对应一个齿距对应一个齿距(360(360/z z)的径向综合偏差的径向综合偏差值值,亦即齿轮在亦即齿轮在一个齿距内一个齿距内双啮中心距的最大双啮中心距的最大变动量变动量.返回本章返回本章结束结束2022-12-90fi的最大值Fi360/z360返回本章返回本章结束结束2022-12-9三三.齿轮径向跳动齿轮径向跳动齿轮径向跳动齿轮径向跳动F Fr r在标准的正文中没有给出，在标准的正文中没有给出，只在只在GB/T 10095.22001GB/T 10095.22001的附录中给出的附录中给出 返回本章返回本章结束结束2022-12-9评定指标评定指标公差或偏差公差或偏差评定指标评定指标公差公差对传动性能的主要影响对传动性能的主要影响轮轮齿齿同同侧侧齿齿面面偏偏差差齿齿距距偏偏差差单个齿距偏差单个齿距偏差f fptpt单个齿距极限偏差单个齿距极限偏差f fptpt径径向向综综合合偏偏差差与与径径向向跳跳动动径径向向综综合合偏偏差差径径向向综综合合总总偏偏差差F Fi i径向径向综合综合总公总公差差F Fi i其中其中F Fp p、F Fi i、F Fr r、F Fi i是长周是长周期偏差，影响齿轮传递运动的准确期偏差，影响齿轮传递运动的准确性。性。F Fi i、F Fr r反映几何偏心引起的径反映几何偏心引起的径向误差，向误差，F Fi i、F Fp p反映几何偏心、反映几何偏心、运动偏心引起切向误差运动偏心引起切向误差f fptpt、f fi i、f fi i及齿廓偏差是短及齿廓偏差是短周期偏差，影响齿轮传动的平稳性周期偏差，影响齿轮传动的平稳性。螺旋线偏差主要影响载荷分布的螺旋线偏差主要影响载荷分布的均匀性。均匀性。齿距累积偏差齿距累积偏差F Fp kp k齿距累积极限偏差齿距累积极限偏差F Fp kp k齿距累积总偏差齿距累积总偏差F Fp p齿距累积总公差齿距累积总公差F Fp p齿齿廓廓偏偏差差齿廓总偏差齿廓总偏差F F齿廓总公差齿廓总公差F F齿廓形状偏差齿廓形状偏差f fff齿廓形状公差齿廓形状公差f fff一一齿齿径径向向综综合合偏偏差差f fi i一一齿径齿径向综向综合公合公差差f fi i齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差f fHH齿廓倾斜极限偏差齿廓倾斜极限偏差f fHH切切向向综综合合偏偏差差切向综合总偏差切向综合总偏差F Fi i切向综合总公差切向综合总公差F Fi i一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差f fi i一齿切向综合公差一齿切向综合公差f fi i螺螺旋旋线线偏偏差差螺旋线总偏差螺旋线总偏差F F螺旋线总公差螺旋线总公差F F径向跳径向跳动动F Fr r径向径向跳动跳动 公差公差F Fr r螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差ff 螺旋线形状公差螺旋线形状公差ff 螺旋线倾斜偏差螺旋线倾斜偏差fH螺旋线倾斜极限螺旋线倾斜极限偏差偏差fH返回本章返回本章结束结束2022-12-9 第四节第四节 精度等级与应用精度等级与应用一一.渐开线圆柱齿轮精度等级渐开线圆柱齿轮精度等级 1.1.轮齿同侧齿面偏差轮齿同侧齿面偏差规定了规定了0 0、1 11212共共1313个精个精度等级度等级,其中其中0 0级最高级最高,13,13级最低级最低.标准适用范围标准适用范围为为:分度圆直径为分度圆直径为5 510000mm,10000mm,法向模数为法向模数为70mm,70mm,齿宽为齿宽为4 41000mm1000mm的渐开线圆柱齿轮的渐开线圆柱齿轮.2.2.径向综合偏差径向综合偏差规定了规定了4 4、5 51212共共9 9个精度等级个精度等级,其中其中4 4级最高级最高,12,12级最低级最低.标准适用范围为标准适用范围为:分度分度圆直径为圆直径为5 51000mm,1000mm,法向模数为法向模数为10mm10mm的的渐开线圆柱齿轮渐开线圆柱齿轮.返回本章返回本章结束结束2022-12-93.3.径向跳动径向跳动 GB/T10095.22001GB/T10095.22001在附录在附录B B中推荐了中推荐了0 0、1 11212共共1313个精度等级个精度等级,其中其中0 0级最高级最高,13,13级最级最低低.适用于分度圆直径为适用于分度圆直径为5 510000mm,10000mm,法向法向模数为模数为70mm,70mm,齿宽为齿宽为4 41000mm1000mm的渐开的渐开线圆柱齿轮线圆柱齿轮.返回本章返回本章结束结束2022-12-9二二.齿轮精度等级的选择齿轮精度等级的选择 1.计算法 依据齿轮传动用途的主要要求依据齿轮传动用途的主要要求,计算确定出计算确定出其中一种使用要求的精度等级其中一种使用要求的精度等级,再按其他方面再按其他方面要求要求,作适当协调作适当协调,来确定其它使用要求的精度来确定其它使用要求的精度等级等级2.类比法 类比法是依据以往产品设计、性能试验以类比法是依据以往产品设计、性能试验以及使用过程中所积累的经验及使用过程中所积累的经验,以及较可靠的各以及较可靠的各种齿轮精度等级选择的技术资料种齿轮精度等级选择的技术资料,经过与所设经过与所设计的齿轮在用途、工作条件及技术性能上作计的齿轮在用途、工作条件及技术性能上作对比后对比后,选定其精度等级选定其精度等级.返回本章返回本章结束结束2022-12-9 圆柱齿轮精度的适用范围 精度等级精度等级456789圆周速度圆周速度(m/s)直齿轮直齿轮35斜齿轮斜齿轮70直齿轮直齿轮20斜齿轮斜齿轮40直齿轮至直齿轮至15斜齿轮至斜齿轮至30直齿轮至直齿轮至10斜齿轮至斜齿轮至15直齿轮至直齿轮至6斜齿轮至斜齿轮至10直齿轮至直齿轮至2斜齿轮至斜齿轮至4工作条件工作条件与与适用范围适用范围特别精密分特别精密分度机构中或度机构中或在最平稳、在最平稳、且无噪声的且无噪声的极高速情况极高速情况下工作的齿下工作的齿轮；特别精轮；特别精密分度机构密分度机构中的齿轮；中的齿轮；高速汽轮机高速汽轮机齿轮；检测齿轮；检测6 67 7级齿轮级齿轮用的测量齿用的测量齿轮轮精密分度精密分度机中或要机中或要求极平稳求极平稳且无噪声且无噪声的高速工的高速工作的齿轮；作的齿轮；精密分度精密分度机构用齿机构用齿轮；高速轮；高速汽轮机齿汽轮机齿轮；检测轮；检测8 89 9级齿级齿轮用测量轮用测量齿轮齿轮要求最要求最高效率且高效率且无噪声的无噪声的高速平稳高速平稳工作的齿工作的齿轮；分度轮；分度机构的齿机构的齿轮；特别轮；特别重要的航重要的航空、汽车空、汽车齿轮；读齿轮；读数装置中数装置中特别精密特别精密传动的齿传动的齿轮轮增速和减增速和减速用齿轮速用齿轮传动；金传动；金属切削机属切削机床进刀机床进刀机构用齿轮；构用齿轮；高速减速高速减速器用齿轮；器用齿轮；航空、汽航空、汽车用齿轮；车用齿轮；读数装置读数装置用齿轮用齿轮无需特别精无需特别精密的一般机密的一般机械制造用齿械制造用齿轮；分度链轮；分度链以外的机床以外的机床传动齿轮；传动齿轮；航空、汽车航空、汽车制造业中不制造业中不重要齿轮；重要齿轮；起重机构用起重机构用齿轮；农业齿轮；农业机械中的小机械中的小齿轮；通用齿轮；通用减速器齿轮减速器齿轮用于粗糙用于粗糙工作的齿工作的齿轮轮返回本章返回本章结束结束2022-12-9各种机械采用的齿轮的精度等级 应用范围应用范围精度等级精度等级应用范围应用范围精度等级精度等级测量齿轮测量齿轮3 35 5拖拉机拖拉机6 61010汽轮减速器汽轮减速器3 36 6一般用途的减速一般用途的减速器器6 69 9金属切削机床金属切削机床3 38 8轧钢设备的小齿轧钢设备的小齿轮轮6 61010内燃机车与电气内燃机车与电气机车机车6 67 7矿用绞车矿用绞车8 81010轻型汽车轻型汽车5 58 8起重机机构起重机机构7 71010重型汽车重型汽车6 69 9农业机械农业机械8 81111航空发动机航空发动机4 47 7返回本章返回本章结束结束2022-12-9三三.齿轮检验项目的确定齿轮检验项目的确定 根据根据GB/T10095.12001GB/T10095.12001的规定，对于的规定，对于单个齿轮的加工精度单个齿轮的加工精度,应应检验单个齿距偏差检验单个齿距偏差、齿距累积总偏差、齿廓总偏差、螺旋线总偏齿距累积总偏差、齿廓总偏差、螺旋线总偏差差.齿距累积偏差用于高速齿轮的检验齿距累积偏差用于高速齿轮的检验.当检验当检验切向综合偏差切向综合偏差和时和时,可不必可不必检验单个检验单个齿距和齿距累积总偏差齿距和齿距累积总偏差.返回本章返回本章结束结束2022-12-9四四.齿轮精度等级在图样上的标注齿轮精度等级在图样上的标注 GB/T10095.12001GB/T10095.12001或或 GB/T10095.22001GB/T10095.220016()6()、7(7(、)GB/T10095.12001)GB/T10095.12001齿廓总偏差为齿廓总偏差为6 6级级,齿距累积总偏差齿距累积总偏差,螺旋线总螺旋线总偏差均为偏差均为7 7级级.FpFF返回本章返回本章结束结束2022-12-9 第五节第五节 齿轮坯的精度与粗糙度齿轮坯的精度与粗糙度一一.基准轴线与工作轴线基准轴线与工作轴线 基准轴线基准轴线是由基准面中心确定的是由基准面中心确定的,是加工或检是加工或检验人员对单个齿轮确定轮齿几何形状的轴线验人员对单个齿轮确定轮齿几何形状的轴线.齿轮依此轴线来确定各项参数及检测项目齿轮依此轴线来确定各项参数及检测项目,确确定齿距、齿廓和螺旋线的偏差更是如此定齿距、齿廓和螺旋线的偏差更是如此.工作轴线工作轴线是齿轮在工作时绕其旋转的轴线是齿轮在工作时绕其旋转的轴线,它它由工作安装面的中心确定的由工作安装面的中心确定的.设计者设计者应力保基准轴线足够清楚和正确应力保基准轴线足够清楚和正确,从而从而满足轮齿相对于工作轴线的技术要求满足轮齿相对于工作轴线的技术要求.理想状理想状况是基准轴线与工作轴线相重合况是基准轴线与工作轴线相重合.返回本章返回本章结束结束2022-12-9二二.基准轴线的确定基准轴线的确定1.1.用用两个两个“短的短的”圆柱圆柱或或圆锥形基准面上设定圆锥形基准面上设定的两个圆的圆心的两个圆的圆心来确定轴线上的两个点。来确定轴线上的两个点。2.2.用用一个一个“长的长的”圆柱圆柱或或圆锥形面圆锥形面来同时确来同时确定轴线的方向和位置。定轴线的方向和位置。3.3.轴线的轴线的位置位置用用一个一个“短的短的”圆柱形基准面圆柱形基准面上的一个圆的圆心上的一个圆的圆心来确定来确定,而其而其方向方向用垂直于用垂直于此轴线的一个基准端面来确定。此轴线的一个基准端面来确定。返回本章返回本章结束结束2022-12-9返回本章返回本章结束结束2022-12-9返回本章返回本章结束结束2022-12-9返回本章返回本章结束结束2022-12-9三三.齿轮坯精度齿轮坯精度1.1.基准面与安装面的形状公差基准面与安装面的形状公差 返回本章返回本章结束结束2022-12-92.2.工作安装面的跳动公差工作安装面的跳动公差返回本章返回本章结束结束2022-12-93.3.齿顶圆柱面的尺寸和跳动公差齿顶圆柱面的尺寸和跳动公差 选择直径的公差应考虑保证最小限度的选择直径的公差应考虑保证最小限度的设计重合度设计重合度,同时还应考虑齿轮副具有足够的同时还应考虑齿轮副具有足够的顶隙顶隙.如果把齿顶圆柱面作为齿坯安装的找正如果把齿顶圆柱面作为齿坯安装的找正基准或齿厚检验的测量基准基准或齿厚检验的测量基准,其形位公差不应其形位公差不应大于教材表大于教材表10-1110-11中适当数值中适当数值,其尺寸公差其尺寸公差10-1310-13可参照教材表选取可参照教材表选取.返回本章返回本章结束结束2022-12-9四四.轮齿齿面及其它表面的表面粗糙度轮齿齿面及其它表面的表面粗糙度 齿面的表面粗糙度对齿轮的齿面的表面粗糙度对齿轮的传动精度传动精度(噪噪声和振动声和振动)、表面承载能力表面承载能力(点蚀、胶合和磨损点蚀、胶合和磨损)和和弯曲强度弯曲强度(齿根过渡曲面状况齿根过渡曲面状况)等都会产生很等都会产生很大的影响大的影响,应规定相应的表面粗糙度应规定相应的表面粗糙度.齿面的表齿面的表面粗糙度推荐值见教材表面粗糙度推荐值见教材表101014.14.教材表教材表10101515给出了齿轮坯其它表面的表面粗糙度推荐给出了齿轮坯其它表面的表面粗糙度推荐值值.返回本章返回本章结束结束2022-12-9第六节第六节 渐开线圆柱齿轮副的精度渐开线圆柱齿轮副的精度一一.中心距偏差中心距偏差定义定义:实际中心距与实际中心距与公称中心距公称中心距的差的差.它是考虑了它是考虑了最小间隙及两齿轮的齿顶和其相啮合的非渐开最小间隙及两齿轮的齿顶和其相啮合的非渐开线齿廓齿根部分的干涉后确定的线齿廓齿根部分的干涉后确定的.中心距极限中心距极限偏差参看表偏差参看表10-16.10-16.二二.轴线平行度偏差轴线平行度偏差轴线平行度偏差的影响与其向量的方向有关轴线平行度偏差的影响与其向量的方向有关.垂垂直平面上的偏差的推荐最大值为：直平面上的偏差的推荐最大值为：FbLf5.0返回本章返回本章结束结束2022-12-9轴线平面内偏差的推荐最大值为：轴线平面内偏差的推荐最大值为：三三.轮齿接触斑点轮齿接触斑点借助轮齿间载荷分布进行评估借助轮齿间载荷分布进行评估定义定义:装配好的齿轮副在轻微制动下运转后齿面的接装配好的齿轮副在轻微制动下运转后齿面的接触察亮痕迹触察亮痕迹,可以用沿齿高方向和齿长方向的百分数可以用沿齿高方向和齿长方向的百分数来表示来表示.如表如表10-1710-17；10-1810-18。四四.最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定 1.1.最小法向侧隙最小法向侧隙定义定义:在一对装配好的齿轮副中在一对装配好的齿轮副中,当两个齿轮的工作齿当两个齿轮的工作齿面相互接触时面相互接触时,非工作面间的最短距离非工作面间的最短距离.2ff返回本章返回本章结束结束2022-12-9影响因素：相啮合的齿轮的尺厚及箱体孔的中心距。影响因素：相啮合的齿轮的尺厚及箱体孔的中心距。最小法向侧隙最小法向侧隙：当一个齿轮以最大允许实效：当一个齿轮以最大允许实效齿厚与一个也具有最大允许实效齿厚的相配齿厚与一个也具有最大允许实效齿厚的相配轮齿在最紧的允许中心距下啮合时，在静态轮齿在最紧的允许中心距下啮合时，在静态条件下存在的最小允许侧隙。条件下存在的最小允许侧隙。齿轮副的侧隙齿轮副的侧隙按齿轮的工作条件决定，与齿按齿轮的工作条件决定，与齿轮的精度等级无关，一般有三种方法确定：轮的精度等级无关，一般有三种方法确定：经验、查表经验、查表10-1910-19和计算法。和计算法。分别为了补偿温升和润滑。分别为了补偿温升和润滑。nbnttajsin222111min2min1minminbnbnbnjjj返回本章返回本章结束结束2022-12-92.齿厚偏差齿厚上偏差的确定：齿厚上偏差的确定：法向齿厚公差的选择法向齿厚公差的选择齿厚下偏差的确定：齿厚下偏差的确定：nnbnnasnssnsJjfEEcostan2min21nrrsnbFTtan222snsnssniTEE返回本章返回本章结束结束2022-12-9第七节第七节 齿轮精度设计举例齿轮精度设计举例 返回本章返回本章结束结束2022-12-9 例例10-1 10-1 某通用减速器中有一直齿齿轮，模某通用减速器中有一直齿齿轮，模数数mm=3mm=3mm，齿数，齿数z z=32=32，齿形角，齿形角2020，齿宽齿宽b b=20mm=20mm传递的最大功率为传递的最大功率为5KW5KW，转，转速速n n=1280 r/min=1280 r/min，已知齿厚上、下偏差通，已知齿厚上、下偏差通过计算分别确定为和，生产条件为小批生过计算分别确定为和，生产条件为小批生产。试确定其精度等级、检验项目及其允产。试确定其精度等级、检验项目及其允许值，并绘制齿轮工作图。许值，并绘制齿轮工作图。返回本章返回本章结束结束2022-12-9设计步骤：设计步骤：确定齿轮精度等级确定齿轮精度等级确定检验项目及允许值确定检验项目及允许值单个齿距极限偏差、齿距累积总偏差、齿单个齿距极限偏差、齿距累积总偏差、齿廓廓总偏差和螺旋线总偏差总偏差和螺旋线总偏差3.3.齿厚偏差齿厚偏差4.4.确定轮坯精度确定轮坯精度 其他几何公差其他几何公差1.1.画出齿轮工作图画出齿轮工作图返回本章返回本章结束结束2022-12-9f96102h8(-0.054)0f40H7+0.025)0120.02143.3+0.20A0.015A0.015 A其余6.3300.103.21.625550.0060.006A0.020.005bnsbniEEWptfnmpFFF图图10-20 齿轮工作图齿轮工作图 模数模数3齿数齿数z32齿形角齿形角20螺旋角螺旋角0变位系数变位系数0齿厚及其极限齿厚及其极限偏差偏差精度等级精度等级9(Fp)、8(fpt、F)GB/T10095.12001单个齿距极限单个齿距极限偏差偏差0.017齿距累积总公齿距累积总公差差0.076齿廓总公差齿廓总公差0.022螺旋线总公差螺旋线总公差0.021配对配对齿轮齿轮图号图号齿数齿数 技术要求技术要求1.热处理热处理 HRC40502.未注倒角和未注公差的尺寸按未注倒角和未注公差的尺寸按GB/T1804-m3.锐角倒钝锐角倒钝4.未注形位公差按未注形位公差按GB/T1184-K 标题栏标题栏返回本章返回本章结束结束2022-12-9第八节第八节 齿轮旧国标的评定指标齿轮旧国标的评定指标（GB/T100951988GB/T100951988）返回本章返回本章结束结束2022-12-9表10-22旧国标的公差组和单个齿轮的评定指标 公公差差组组评定指标评定指标公差或极限偏差公差或极限偏差对传动性能对传动性能的主要影响的主要影响注注第第公公差差组组齿距累积误差齿距累积误差Fpk个齿距累积误差个齿距累积误差Fp k切向综合误差切向综合误差Fi径向综合误差径向综合误差Fi齿圈径向跳动齿圈径向跳动Fr公法线长度变动公法线长度变动Fw齿距累积公差齿距累积公差Fpk个齿距累积公差个齿距累积公差Fp k切向综合公差切向综合公差Fi径向综合公差径向综合公差Fi齿圈径向跳动公差齿圈径向跳动公差Fr公法线长度变动公差公法线长度变动公差Fw主要影响主要影响传递运动的传递运动的准确性准确性旧国标将齿轮各项公差和极限旧国标将齿轮各项公差和极限偏差按其对使用要求的影响分偏差按其对使用要求的影响分为三个公差组，每个公差组规为三个公差组，每个公差组规定了定了12个公差等级，并推荐了个公差等级，并推荐了个公差组的检验组。可根据齿个公差组的检验组。可根据齿轮的使用要求和生产规模，在轮的使用要求和生产规模，在每个公差组的检验组中各选择每个公差组的检验组中各选择一个检验组来鉴定和验收齿轮一个检验组来鉴定和验收齿轮的精度。新国标没有这样的规的精度。新国标没有这样的规定和推荐。定和推荐。第第公公差差组组一齿切向综合误差一齿切向综合误差fi一齿径向综合误差一齿径向综合误差fi齿形误差齿形误差ff齿距偏差齿距偏差fpt基节偏差基节偏差fpb螺旋线波度误差螺旋线波度误差ff一齿切向综合公差一齿切向综合公差fi一齿径向综合公差一齿径向综合公差fi齿形公差齿形公差ff齿距极限偏差齿距极限偏差fpt基节极限偏差基节极限偏差fpb螺旋线波度公差螺旋线波度公差ff主要影响主要影响传递运动的传递运动的平稳性平稳性第第公公差差组组齿向误差齿向误差F接触线误差接触线误差Fb轴向齿距偏差轴向齿距偏差Fpx齿向公差齿向公差F接触线公差接触线公差Fb轴向齿距极限偏差轴向齿距极限偏差Fpx主要影响主要影响载荷分布的载荷分布的均匀性均匀性齿厚偏差齿厚偏差Es公法线平均长度偏差公法线平均长度偏差Ewm齿厚极限偏差（上偏差齿厚极限偏差（上偏差Ess、下偏差下偏差Esi）公法线平均长度极限偏差公法线平均长度极限偏差（上偏差（上偏差Ewms、下偏差、下偏差Ewmi）主要影响齿主要影响齿轮副的侧隙轮副的侧隙旧国标对齿厚极限偏差规定旧国标对齿厚极限偏差规定了了14个字母代号，每个代号对个字母代号，每个代号对应有数值。新国标没有这样的应有数值。新国标没有这样的规定，也未推荐齿厚极限偏差规定，也未推荐齿厚极限偏差的数值。的数值。返回本章返回本章结束结束2022-12-9小小 结结 1.1.齿轮传动的使用要求和各使用要求的评定指标齿轮传动的使用要求和各使用要求的评定指标 齿轮传动有四个使用要求（见课件表）不同齿轮传动有四个使用要求（见课件表）不同用途的齿轮对这四个使用要求的侧重点是不同的用途的齿轮对这四个使用要求的侧重点是不同的,详见本章有关内容详见本章有关内容.影响齿轮使用要求的因素很多影响齿轮使用要求的因素很多,对单个齿轮用两大类偏差（轮齿同侧齿面偏差、对单个齿轮用两大类偏差（轮齿同侧齿面偏差、径向综合偏差与径向跳动）作为使用要求的评定径向综合偏差与径向跳动）作为使用要求的评定指标指标.这些偏差产生的原因及其是何种使用要求的这些偏差产生的原因及其是何种使用要求的评定指标见表评定指标见表10-2210-22和表和表101023.23.对渐开线圆柱齿对渐开线圆柱齿轮副精度要求包括中心距偏差、轴线平行度偏差、轮副精度要求包括中心距偏差、轴线平行度偏差、侧隙和齿厚以及轮齿接触斑点侧隙和齿厚以及轮齿接触斑点.返回本章返回本章结束结束2022-12-92.2.渐开线圆柱齿轮的精度等级渐开线圆柱齿轮的精度等级 轮齿同侧齿面偏差精度等级从高到低依次轮齿同侧齿面偏差精度等级从高到低依次为为0 0、1 1、2 2、1212，各有，各有1313个等级；径个等级；径向综合偏差的精度等级从高到低依次为向综合偏差的精度等级从高到低依次为4 4、5 5、1212共共9 9个等级个等级.各个精度等级的极各个精度等级的极限偏差值可查阅表限偏差值可查阅表10-210-2表表10-810-8或或公差与公差与配合配合手册手册.精度等级的确定方法有计算法精度等级的确定方法有计算法和类比法和类比法.大多数情况下采用类比法（参见大多数情况下采用类比法（参见表表10-910-9、表、表10-1010-10）.返回本章返回本章结束结束2022-12-93.3.齿轮坯的精度和齿面粗糙度的确定见齿轮坯的精度和齿面粗糙度的确定见教材相教材相关内容关内容.4.4.侧隙和齿厚的确定侧隙和齿厚的确定 侧隙不是误差而是齿轮的一项使用要求侧隙不是误差而是齿轮的一项使用要求.侧侧隙大小的获得，主要决定于齿厚和中心距隙大小的获得，主要决定于齿厚和中心距.确确定侧隙时，采用定侧隙时，采用“基中心距制基中心距制”,就是在固定就是在固定中心距极限偏差的情况下中心距极限偏差的情况下,通过改变齿厚偏差通过改变齿厚偏差而获得需要的侧隙而获得需要的侧隙.侧隙的确定方法有查表法侧隙的确定方法有查表法 参见表参见表(10-17)(10-17)和计算法和计算法 参见式参见式(10-1)(10-1)、式、式(10-2)(10-2)；齿厚偏差采用式；齿厚偏差采用式(10-3)(10-3)进行计算来确进行计算来确定定.5.5.齿轮的精度等级在图样上的标注及齿轮工作齿轮的精度等级在图样上的标注及齿轮工作图的绘制图的绘制见图见图10-2010-20。