齿轮传动公差设计与应用

齿轮传动好!有误差！不好!1第九章 齿轮传动公差毛 坯齿坯合理为好！设计齿轮齿形加工车装配误差齿形误差装配误差壳体减速器2第一节 齿坯、齿形及装配误差1、尺寸误差2、形位误差3、表面误差一、齿坯误差3二、齿形误差1、机床误差2、刀具误差3、人员水平第一节 齿坯、齿形及装配误差滚齿铣齿插齿磨齿4三、装配误差1、中心线距离误差2、中心线平行误差第一节 齿坯、齿形及装配误差5齿形公差表齿坯公差安装公差1、知道是什么？2、知道怎么来的？3、会正确标注！6第二节 齿形公差一、齿形要求及公差内容转动准确性传动平稳性载荷均匀性侧隙合理性7第二节 齿形公差二、齿距偏差转动准确性计量表分度机构时 钟8第二节 齿形公差1、单个齿距偏差f fptptfptfpt 极限偏差fptfpt二、齿距偏差9第二节 齿形公差二、齿距偏差2、齿距累积总偏差FpFp FpFp 极限偏差FpFpFpFp+24+24+-20-204444mm10第二节 齿形公差三、齿廓累积总偏差Fp 传动平稳性平 稳不平稳11第二节 齿形公差FpFp 极限偏差极限偏差FpFp三、齿廓累积总偏差Fp 12第二节 齿形公差四、螺旋线总偏差F 载荷均匀性损坏后齿形有误差齿形理想齿形13第二节 齿形公差 F 极限偏差F四、螺旋线总偏差F 14第二节 齿形公差五、齿厚偏差与公法线平均长度偏差 侧隙合理性 无侧隙传动齿轮 有侧隙传动齿轮 15第二节 齿形公差五、齿厚偏差 与公法线长度偏差 1、齿厚偏差Es 上偏差Ess 下偏差Esi Es 16第二节 齿形公差五、齿厚偏差 与公法线长度偏差 2、公法线平均长度偏差Ewm 上偏差上偏差EwmsEwms下偏差下偏差EwmiEwmi EwmEwm 17第二节 齿形公差六、其它偏差 1、齿圈径向跳动齿圈径向跳动Fr FpFp 极限偏差极限偏差FpFp18第二节 齿形公差六、其它偏差 2、公法线长度变动、公法线长度变动FW FW 极限偏差极限偏差FW19第二节 齿形公差七、齿形公差精度等级1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1111、12121、精度等级：88第组：转动准确性精度等级77第组：转动准确性精度等级77第组：转动准确性精度等级FJFJ分别为齿厚上下极限偏差代号20第三节 安装公差一、安装公差内容1、中心距极限偏差fa2、轴线平形度fx、fy3、齿面接触斑点480.02装配图中21第三节 安装公差二、中心距极限偏差fa22第三节 安装公差三、轴线平形度fx、fy1 1、fxfx=（L/bL/b）F F2 2、fyfy=0.5fx=0.5fxF F齿向公差23第三节 安装公差四、齿面接触斑点24第四节 齿坯公差一、齿坯公差内容1、齿轮孔、齿顶圆尺寸公差2、齿顶圆、基准端面圆跳动3、齿轮表面粗糙度 25第四节 齿坯公差二、齿轮孔、齿顶圆尺寸公差确定26第四节 齿坯公差三、齿顶圆、基准端面圆跳动确定27第四节 齿坯公差四、齿轮表面粗糙度确定 28第二节 齿形公差一、齿形公差内容1、公差组：4、精度等级：5、齿厚极限偏差：6、公法线长度及平 均长度极限偏差、8-7-7FJ8-7-7FJ23.023223.0232 4.70794.70792、检验项目：3、公差值：0.0630.063、0.04 0.04、0.020.02 FiFi、f fi i 、FF 29第二节 齿形公差二、公差组 转动准确性要求及公差第组：准 确不准确1、切向综合误差Fi（公差Fi）2、齿距累积误差Fp（公差Fp）3、齿圈径向跳动Fr（公差Fr）4、径向综合误差Fi（公差Fi）5、公法线长度变动误差FW（公差FW）30第二节 齿形公差第组：转动准确性要求及公差1、切向综合误差Fi（公差Fi）是指被测齿轮与理想齿轮单面啮合时，被测齿轮一转内的实际转角与公称转角之差的总幅值，31第二节 齿形公差2、齿距累积误差Fp（公差Fp）第组：转动准确性要求及公差 是指在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值。32第二节 齿形公差3、齿圈径向跳动Fr（公差Fr）第组：转动准确性要求及公差33第二节 齿形公差4、径向综合误差Fi（公差Fi）第组：转动准确性要求及公差 是指被测齿轮与理想齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内的中心距Ea的最大变动量。34第二节 齿形公差5、公法线长度变动误差FW（公差FW）第组：转动准确性要求及公差FwFwWmaxWmaxWminWmin 35第二节 齿形公差二、公差组 传动平稳性要求及公差第组：传动平稳传动不平稳1、单齿切向综合误差fi（公差fi）2、单齿径向综合误差fi（公差fi）3、齿形误差ff（公差ff）4、基节偏差fpb（极限偏差fpb）5、齿距偏差fpt（极限偏差fpt）6、螺旋线波度误差ff（公差ff）36第二节 齿形公差第组：传动平稳性要求及公差1、单齿切向综合误差fi（公差fi）是指被测齿轮与理想齿轮单面啮合时，被测齿轮一齿距角内的实际转角与公称转角之差的最大幅度值。37第二节 齿形公差2、单齿径向综合误差fi（公差fi）第组：传动平稳性要求及公差 是指被测齿轮与理想齿轮双面啮合时，被测齿轮一齿距角内的中心距的最大变动量。38第二节 齿形公差3、齿形误差ff（公差ff）第组：传动平稳性要求及公差 是指在齿轮端截面上,齿形工作部分内包容实际齿形且距离最小的两条设计齿形间的法向距离。39第二节 齿形公差4、基节偏差fpb（极限偏差fpb）第组：传动平稳性要求及公差 基节偏差fpb是指实际基节与公称基节之差。40第二节 齿形公差5、齿距偏差fpt（极限偏差fpt）第组：传动平稳性要求及公差 齿距偏差fpt是指在分度圆上实际齿距与公称齿距之差。41第二节 齿形公差6、螺旋线波度误差ff（公差ff）第组：传动平稳性要求及公差 是指在宽斜齿轮齿高中部的圆柱面上，沿实际齿面（螺旋线）法线方向计量的螺旋线波纹的最大波幅。42第二节 齿形公差二、公差组 载荷均匀性要求及公差第组：载荷不均匀局部断齿1、齿向误差F（公差F）2、接触线误差Fb（公差Fb）载荷均匀43第二节 齿形公差第组：载荷均匀性要求及公差1、齿向误差F（公差F）44第二节 齿形公差2、接触线误差Fb（公差Fb）第组：载荷均匀性要求及公差 是指在基圆柱切平面内，平形于公称接触线并包容实际接触线的两条直线间的法向距离。45第二节 齿形公差三、检验项目46第二节 齿形公差四、公差值47第二节 齿形公差五、精度等级要求及选择 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1111、12121、精度等级：88第组：转动准确性精度等级77第组：转动准确性精度等级77第组：转动准确性精度等级FJFJ分别为齿厚上下极限偏差代号48第二节 齿形公差五、精度等级要求及选择 2、精度等级通用选择 49第二节 齿形公差五、精度等级要求及选择 3、精度等级分组选择 50无侧隙传动有侧隙传动侧隙合理第二节 齿形公差六、侧隙合理性要求及公差51第二节 齿形公差（一）齿厚极限偏差1、齿厚误差与齿厚上下偏差52第二节 齿形公差（一）齿厚极限偏差2、齿厚上偏差计算EssEss-(-(Jbn1Jbn1Jbn2Jbn2JbnJbn)/2)/2 cos+facos+fa tantan）1 1）Jbn1Jbn12a(1t12a(1t12t2)sin2t2)sin 2 2）Jbn2Jbn2：保证润滑所需侧隙（表（表12121414）3 3）（补偿温升所需侧隙）补偿加工和安装误差所需侧隙53第二节 齿形公差（一）齿厚极限偏差3、齿厚下偏差计算EsiEsi EssEss-Ts-TsTs为齿厚公偏br：加工误差（表1215）Fr:齿圈径向跳动公差（表127）54第二节 齿形公差（二）公法线长度极限偏差1、公法线长度平均误差与公法线长度上下偏差55第二节 齿形公差（二）公法线长度极限偏差2、公法线长度上下偏差计算上偏差:EwsEwsEssEss coscos0.72Fr 0.72Fr sinsin下偏差:EwiEwiEsiEsi coscos0.72Fr 0.72Fr sinsinFr:齿圈径向跳动公差（表127）56第三节 安装公差一、安装公差内容1、中心距极限偏差fa2、轴线平形度fx、fy3、齿面接触斑点480.02装配图中57第三节 安装公差二、中心距极限偏差fa58第三节 安装公差三、轴线平形度fx、fy1 1、fxfx=（L/bL/b）F F2 2、fyfy=0.5fx=0.5fxF F齿向公差59第三节 安装公差四、齿面接触斑点60第四节 齿坯公差一、齿坯公差内容1、齿轮孔、齿顶圆尺寸公差2、齿顶圆、基准端面圆跳动3、齿轮表面粗糙度 61第四节 齿坯公差二、齿轮孔、齿顶圆尺寸公差确定62第四节 齿坯公差三、齿顶圆、基准端面圆跳动确定63第四节 齿坯公差四、齿轮表面粗糙度确定 64第五节 圆柱齿轮传动公差设计1、确定齿轮精度等级；2、选择齿轮误差检测组及公差值确定；3、计算齿厚极限偏差；4、计算公法线平均长度极限偏差；5、确定齿坯公差：6、表面粗糙度选择；7、绘制齿轮零件图。一、圆柱齿轮精度设计内容及步骤65二、圆柱齿轮精度设计实例第五节 圆柱齿轮传动公差设计 铣床主轴箱接电机一对直齿圆柱齿轮，m=3，=20，z1=21，z2=59，齿宽b1=28mm，b2=25mm，小齿轮40CG52，大齿轮45G48，箱体铸铁；电机转速n1=1450r/min，功率P=7.5kW，齿轮箱喷油润滑，齿轮工作温度t1=80C，箱体工作温t2=50C；批量生产。试对小齿轮进行精度设计。66第五节 圆柱齿轮传动公差设计1、小齿轮精度等级 齿轮直连电机，速度较高，对传动平齿轮直连电机，速度较高，对传动平稳性要求较高，首先考虑第稳性要求较高，首先考虑第组公差等级组公差等级 1 1）计算圆周速度）计算圆周速度 v=v=dn/60dn/6010001000 =3.14 =3.143 321211450/601450/6010001000 =4.78m/s =4.78m/s2 2）噪声限制不高，）噪声限制不高，选选7 7级级3 3）运动准确性要求不高）运动准确性要求不高选选8 8级级4 4）不低于不低于，选选7 7级级67第五节 圆柱齿轮传动公差设计2、齿轮检验组选择及公差值确定1 1）选择检验组）选择检验组:Fi、Fw:fi、:F2 2）查公差值）查公差值:Fi=63m，Fw=40m:fi=20m:F=11m68第五节 圆柱齿轮传动公差设计3、确定齿厚极限偏差（2 2）Jbn2=0.01Jbn2=0.01m=0.01m=0.013=0.03mm3=0.03mm3030m mEssEss-(Jbn1-(Jbn1Jbn2Jbn2Jbn)/2 Jbn)/2 cos+facos+fa tantan）1）齿厚上偏差计算69第五节 圆柱齿轮传动公差设计3、确定齿厚极限偏差EssEss-(Jbn1-(Jbn1Jbn2Jbn2Jbn)/2 Jbn)/2 cos+facos+fa tantan）1）齿厚上偏差计算EssEss-(56-(56303051.3)/2 cos2051.3)/2 cos20+27 tan20+27 tan20）9191m=-0.091mmm=-0.091mm70第五节 圆柱齿轮传动公差设计3、确定齿厚极限偏差2）齿厚下偏差计算EsiEsiEssEssTsTsEsiEsi0.0910.0910.1130.1130.204mm0.204mm71第五节 圆柱齿轮传动公差设计4、计算公法线平均长度极限偏差1)上偏差:EwsEwsEssEss coscos0.72Fr 0.72Fr sinsin2)下偏差:EwiEwiEsiEsi coscos0.72Fr 0.72Fr sinsin (-0.091)cos20(-0.091)cos200.720.720.145 sin200.145 sin20 =-0.081mm =-0.081mm (-0.204)cos20(-0.204)cos200.720.720.145 sin200.145 sin20 -0.19mm-0.19mm72第五节 圆柱齿轮传动公差设计5、确定齿坯公差1）齿轮孔公差确定2）齿顶圆公差确定30（H7）69（h11）73第五节 圆柱齿轮传动公差设计5、确定齿坯公差4）端面圆跳动3）齿顶圆跳动74第五节 圆柱齿轮传动公差设计6、表面粗糙度选择1）齿轮齿面 2）齿轮基准孔 3）齿轮端面 4）齿顶圆 75第五节 圆柱齿轮传动公差设计7、中心距极限偏差76第五节 圆柱齿轮传动公差设计8、轴线平形度fx、fy计算1 1、fxfx=（L/bL/b）F F =（100/28100/28）0.0110.011 =0.039 =0.0392 2、fyfy=0.5fx=0.5fx =0.5 =0.50.039=0.019577第五节 圆柱齿轮传动公差设计9、绘制齿轮零件图78第五节 圆柱齿轮传动公差设计10、绘制齿轮零件参数表79学习内容齿形公差齿坯公差安装公差1、知道是什么？2、知道怎么来的？3、会正确标注！及目标总 结80