互换性与技术测量第七章

第第7 7章章 圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的互换性基本要求：基本要求：了解渐开线圆柱齿轮传动的了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求精度要求。了解圆柱齿轮传动精度的了解圆柱齿轮传动精度的评定指标评定指标。掌握渐开线圆柱齿轮传动掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计精度的设计的基本方法。的基本方法。7.1 7.1 渐开线圆柱齿轮传动精度要求渐开线圆柱齿轮传动精度要求 传传递递运运动动的的准准确确性性：为为了了保保证证齿齿轮轮传传动动的的运运动动精精度度，应限制齿轮一转中最大转角误差应限制齿轮一转中最大转角误差。传传动动的的平平稳稳性性：要要求求齿齿轮轮运运转转平平稳稳，没没有有冲冲击击、振振动动和和噪噪声声。要要限限制制一一齿齿距距角角范范围围内内转转角角误误差差的的最最大大值值 。图中图中=7=7 载载荷荷分分布布的的均均匀匀性性：要要求求齿齿轮轮在在接接触触过过程程中中，载载荷荷分分布布要要均均匀匀，接接触触良良好好，以以免免引引起起应应力力集中，造成局部磨损，影响齿轮的使用寿命。集中，造成局部磨损，影响齿轮的使用寿命。齿齿侧侧间间隙隙：在在齿齿轮轮传传动动过过程程中中，非非接接触触面面一一定定要要有有合合理理的的间间隙隙。一一方方面面为为了了贮贮存存润润滑滑油油，一方面为了补偿齿轮的制造和变形误差。一方面为了补偿齿轮的制造和变形误差。侧侧隙隙一一般般用用法法向向侧侧隙隙j jbnbn或或圆圆周周侧侧隙隙j jwtwt评定。评定。侧隙的作用：侧隙的作用：(1)(1)润滑润滑 (2)(2)补偿热变形和弹性变形补偿热变形和弹性变形 (3)(3)补偿误差。补偿误差。7.2 7.2 评定齿轮精度的偏差项目评定齿轮精度的偏差项目一、评定齿轮精度的必检偏差项目一、评定齿轮精度的必检偏差项目 标准规定评定齿轮标准规定评定齿轮精精度度的必检偏差项目为的必检偏差项目为 (1)(1)齿距偏差齿距偏差 (2)(2)齿廓偏差齿廓偏差 (3)(3)螺旋线偏差螺旋线偏差 评定评定齿侧间隙齿侧间隙的必检偏差项目为的必检偏差项目为 或公法线长度偏差。或公法线长度偏差。齿厚偏差齿厚偏差(1)(1)齿距累积总偏差齿距累积总偏差 FFP P(F FP P )1 1、传递运动准确性的必检参数、传递运动准确性的必检参数 (2)(2)齿距累积偏差齿距累积偏差 F FPkPk(F FPkPk)2 2、传动平稳性的必检参数、传动平稳性的必检参数 (1)(1)单个齿距偏差单个齿距偏差 f fPtPt (f fPtPt)(2)2)齿廓总偏差齿廓总偏差 FF (F F)3 3、载荷分布均匀性的必检参数、载荷分布均匀性的必检参数 螺旋线总偏差螺旋线总偏差FF(F F)4 4、齿轮侧隙的必检参数、齿轮侧隙的必检参数 (1)(1)齿厚偏差齿厚偏差E Esnsn(E Esnssns、E Esnisni)(2)(2)公法线长度偏差公法线长度偏差E Ebnbn(E Ebnsbns、E Ebnibni)小结：小结：必检偏差项目为齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏必检偏差项目为齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差和齿厚偏差（与四项使用要求没有一一对应关系）；差和齿厚偏差（与四项使用要求没有一一对应关系）；齿轮的误差、偏差都称偏差；齿轮的误差、偏差都称偏差；为了能从符号上区分偏差与公差（极限偏差），在为了能从符号上区分偏差与公差（极限偏差），在符号前加符号前加“”的为偏差；的为偏差；小写字母加上相应的脚标为单项要素测得的偏差；小写字母加上相应的脚标为单项要素测得的偏差；大写字母加上相应的脚标为若干个单项要素组成大写字母加上相应的脚标为若干个单项要素组成“累累积积”或或“总总”的偏差。的偏差。二、评定齿轮精度的可选用偏差项目二、评定齿轮精度的可选用偏差项目用某种加工方法生产的齿轮，用上述必检参数检验合格后，用某种加工方法生产的齿轮，用上述必检参数检验合格后，在生产工艺条件不变的情况下继续生产的齿轮；或用作误在生产工艺条件不变的情况下继续生产的齿轮；或用作误差分析的齿轮。标准还规定可用下列参数来评定：差分析的齿轮。标准还规定可用下列参数来评定：1 1、传递运动准确性的可选用参数、传递运动准确性的可选用参数 (1)(1)切向综合总偏差切向综合总偏差()()(2)(2)径向综合总偏差径向综合总偏差()(3)(3)径向跳动径向跳动()(4)(4)公法线长度变动公法线长度变动()2 2、传动平稳性的可选用参数、传动平稳性的可选用参数(1)(1)一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差()(2)(2)一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差()三、齿轮精度等级及其图样标注三、齿轮精度等级及其图样标注 1 1、精度等级、精度等级 其中：其中：0 02 2级为展望级，级为展望级，3 35 5级为高精度级，级为高精度级，6 68 8级级中等级，中等级，9 9级为较低级，级为较低级，10101212级为低精度级。级为低精度级。5 5级为基础级，级为基础级，5 58 8级为常用级。级为常用级。GB/T 10095.1-2008GB/T 10095.1-2008规定规定1313个等级个等级0 0、1 1、212212，只，只有有 和和 规定了规定了9 9个等级个等级4 4、5 5、1212，精度依次降，精度依次降低。低。2 2、图样标注、图样标注 (1)(1)齿轮精度等级的标注：齿轮精度等级的标注：包括精度等级、偏差代号包括精度等级、偏差代号和标准号。和标准号。当所有精度等级相同时，只标精度等级和标准号：当所有精度等级相同时，只标精度等级和标准号：如如 7 7 GB/T 10095.1-2008GB/T 10095.1-2008当各个精度等级不同时，按准确性、平稳性和载荷当各个精度等级不同时，按准确性、平稳性和载荷分布均匀性的顺序注出精度等级、偏差代号和标准分布均匀性的顺序注出精度等级、偏差代号和标准号：号：如如 7 7（F FP P、f fptpt、F F）、）、6 6（F F）GB/T 10095.1 GB/T 10095.1(2)(2)侧隙的标注：侧隙的标注：四、齿轮偏差允许值的计算公式及其数值表四、齿轮偏差允许值的计算公式及其数值表 1 1、五级精度的计算公式、五级精度的计算公式2 2、偏差允许值的数值表、偏差允许值的数值表 对大模数齿轮标注公称齿厚及其极限偏差，即对大模数齿轮标注公称齿厚及其极限偏差，即对中小模数齿轮标注公法线长度及其极限偏差，对中小模数齿轮标注公法线长度及其极限偏差，即即7.3 7.3 圆柱齿轮精度设计圆柱齿轮精度设计 设计内容：设计内容：(1)(1)精度等级及其评定参数；精度等级及其评定参数；(2)(2)j jbnminbnmin及其控制；及其控制；(3)(3)齿坯精度；齿坯精度；(4)(4)齿轮副精度。齿轮副精度。一、齿轮精度等级的选用一、齿轮精度等级的选用 选用依据：选用依据：(1)(1)根据齿轮用途根据齿轮用途(分度、变速、传递转矩等分度、变速、传递转矩等)首首先先确确定定主主要要用用途途方方面面精精度度等等级级，然然后后按按三三项项精精度度之之间间的的关系确定：关系确定：(2)(2)根据使用要求和工作条件根据使用要求和工作条件(线速度线速度v v、功率、工作持续功率、工作持续时间和寿命等时间和寿命等)。通通常常运运动动精精度度不不低低过过平平稳稳性性精精度度2 2级级和和高高过过1 1级级，接接触触精精度度不能低于不能低于平稳性平稳性精度。精度。二、最小法向侧隙二、最小法向侧隙j jbnminbnmin的计算及其控制的计算及其控制 1 1、j jbnminbnmin的计算公式的计算公式 2 2、齿厚极限偏差的计算、齿厚极限偏差的计算 式中：式中：fa为中心距极限偏差为中心距极限偏差(见表见表10.8)10.8)j jbnminbnmin 2(0.06+0.0005a+0.03m2(0.06+0.0005a+0.03mn n)/3)/3 EsnsEsns的计算的计算(2(2)的计算的计算式中式中b br r为切齿径向进刀公差（表为切齿径向进刀公差（表10.710.7）3 3、公法线长度极限偏差的计算、公法线长度极限偏差的计算 对外齿轮对外齿轮三、齿轮副和齿轮坯精度的确定三、齿轮副和齿轮坯精度的确定(1)(1)确定齿轮精度等级确定齿轮精度等级 四、齿轮精度设计过程四、齿轮精度设计过程 (2)(2)确定齿轮的必检参数及其公差确定齿轮的必检参数及其公差 (3)(3)确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差确定最小法向侧隙和齿厚极限偏差 (4)4)确定齿坯精度确定齿坯精度 (5)(5)确定齿轮副精度确定齿轮副精度