模块九-渐开线齿轮的公差与检测课件

模块九渐开线直齿圆柱齿模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测轮的公差与检测互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测1.理解齿轮传动的使用要求；2.理解并掌握齿轮的误差及公差项目等概念；3.理解并掌握齿轮副的误差及公差项目等概念；4.掌握渐开线圆柱齿轮精度标准的主要内容；5.学会正确标注齿轮的精度要求。学习要点和目标：案例导入在新齿轮标准中齿轮误差、偏差统称为齿轮偏差，将偏差与公差共用一个符号表示，同时还规定了侧隙的评定指标。单项要素所用的偏差符号用小写字母(如f)加上相应的下标组成，而表示若干单项要素偏差组成的“累积”或“总偏差所用的符号，采用大写字母(如F)加上相应的下标表示。齿轮的偏差项目较多，学习时可用比较法，注意搞清楚各项不同指标的实质及异同，明确各项评定指标的代号、定义、作用及检测方法。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测学时分配课题一齿轮的误差及其评定指标与检测0.5h课题二齿轮副的精度及侧隙评定指标0.5h课题三渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用0.5h课题四实训渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定1.5h模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测课题一齿轮的误差及其评定指标与检测一、齿轮误差的来源及其分类1误差来源（1）几何偏心ej：模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测课题一齿轮的误差及其评定指标与检测一、齿轮误差的来源及其分类（2）运动偏心ey分度蜗轮轴线与工作台中心线的安装偏心（eK）。O2O2为机床分度蜗轮的轴线，它与机床心轴的轴线OO不重合，形成安装偏心eK。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（+）和（-）之间，以一转为周期变化。运动偏心并不产生径向误差，而使齿轮产生切向误差。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（3）机床传动链的周期误差对于直齿圆柱齿轮的加工，主要受传动链中分度机构各元件误差的影响，尤其是传递分度蜗轮运动的分度蜗杆的径向跳动和轴向跳动的影响。对于斜齿轮的加工，除了分度机构各元件误差外，还受差动链误差的影响。（4）滚刀的加工误差与安装误差滚刀本身的基节、齿形等制造误差会复映到被加工齿轮的每一齿上，使之产生基节偏差和齿廓总偏差。一、齿轮误差的来源及其分类模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测2误差的分类（1）按周期分类：长周期误差和短周期误差。（2）按方向分类：径向误差、切向误差、轴向误差，如图9-2所示。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测二、齿轮误差的评定指标根据齿轮精度要求，把齿轮的误差分成影响运动准确性误差、影响运动平稳性误差、影响载荷分布均匀性误差和影响侧隙的误差。并相应提出精度评定指标。运动准确性的评定指标平稳性的评定指标接触精度的评定指标侧隙的评定指标齿轮副精度的评定指标模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测二、齿轮误差的评定指标1影响运动准确性的项目(第公差组）切向综合误差（Fi）齿距累积误差（Fp）及K个齿距累积误差（Fpk）齿圈径向跳动（Fr）径向综合误差（Fi）公法线长度偏差（Ew）模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（1）切向综合误差（Fi）切向综合误差（Fi）指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。它以分度圆弧长计值。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（2）齿距累积误差（Fp）及K个齿距累积误差（Fpk）在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值为齿距累积误差。K个齿距累积误差是指在分度圆上，K个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，K为2到小于Z2的整数。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（3）齿圈径向跳动（Fr）齿轮一转范围内，测头在齿槽内与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量称齿圈径向跳动。Fr主要反映由于齿坯偏心引起的齿轮径向长周期误差。可用齿圈径向跳动检查仪测量，测头可以用球形或锥形。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（4）径向综合误差（Fi）与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量称为径向综合误差Fi。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（5）公法线长度偏差（Fw）在被测齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差称为公法线长度变动，Fw=WmaxWmin。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测2影响运动准确性的项目(第公差组）一齿切向综合偏差（fi）一齿径向综合偏差（fi）基节偏差（fpb）齿廓总偏差（F）单个齿距偏差（fpt）一齿切向综合偏差（fi）模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（1）一齿切向综合偏差（fi）实测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。fi主要反映由刀具和分度蜗杆的安装及制造误差所造成的，齿轮上齿形、齿距等各项短周期综合误差，是综合性指标。其测量仪器与测量Fi相同，切向综合偏差曲线上的高频波纹即为fi。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（2）一齿径向综合偏差（fi）被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内的最大变动量。fi综合反映了由于刀具安装偏心及制造所产生的基节和齿廓总偏差，属综合性项目。可在测量径向综合偏差时得出，即从记录曲线上量得高频波纹的最大幅度值。由于这种测量受左右齿面的共同影响，因而不如一齿切向综合偏差反映那么全面。不宜采用这种方法来验收高精度的齿轮，但因在双啮仪上测量简单，操作方便，故该项目适用于大批量生产的场合。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（3）齿廓总偏差（F）齿廓总偏差是在端截面上，齿形工作部分内（齿顶部分除外），包容实际齿形且距离为最小的两条设计齿形间的法向距离。设计齿形可以根据工作条件对理论渐开线进行修正为凸齿形或修缘齿形。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（4）基节偏差（fpb）基节偏差是指实际基节与公称基节之差。一对齿轮正常啮合时，当第一个轮齿尚未脱离啮合时，第二个轮齿应进入啮合。当两齿轮基节相等时，这种啮合过程将平稳地连续进行，若齿轮具有基节偏差，则这种啮合过程将被破坏，使瞬时速比发生变化，产生冲击、振动。基节偏差可用基节仪和万能测齿仪进行测量模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（5）单个齿距偏差（fpt）单个齿距偏差是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测设计螺旋线3影响载荷分布均匀性的误差齿轮工作时，两齿面接触良好，才能保证齿面上载荷分布均匀。在齿高方向上，齿廓总偏差会影响两齿面的接触；在齿宽方向上，螺旋线总偏差会影响两齿面的接触。螺旋线总偏差（F）：在基圆柱的切平面内，在齿宽工作部分（端部倒角部分除外）内，包容实际螺旋线且距离为最小的两条设计螺旋线之间的法向距离为螺旋线总偏差。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测1齿轮副的装配误差（1）轴线平行度误差课题二齿轮副的精度及侧隙评定指标一、齿轮副的精度模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（2）齿轮副的中心距偏差fa是指在齿轮副的齿宽中间平面内，实际中心距与公称中心距之差。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测2评定齿轮副精度的误差项目（1）齿轮副切向综合误差（2）齿轮副的一齿切向综合误差（3）齿轮副的接触斑点（4）齿轮副的侧隙。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测二、齿轮副侧隙评定指标（1）齿厚偏差（Ens）齿厚偏差是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称值之差。对于斜齿轮，指法向齿厚。（2）公法线平均长度偏差（Ew）公法线平均长度偏差EW是指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。即EW=（W1+W2+Wn）/zW公称模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测一、齿轮的精度等级及其选择1精度等级齿轮及齿轮副共规定有13个精度等级，用0，1，2，12表示。其中0级精度最高，12级精度最低。其中5级是基本级（基础级），用一般切齿加工方法可以达到，用途最广。齿轮副一般取同一精度等级。课题三渐开线圆柱齿轮精度标准及其应用模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测2、公差组根据齿轮的使用要求分为三个公差组。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测3、公差组的检验组可将同一个公差组内的各项指标分为若干个检验组，选定一个检验组对齿轮的精度进行检验。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测4、检验组的选择（1）要与齿轮精度相适应；齿轮精度低，由机床产生的误差可不检验。齿轮精度高可选用综合性检验项目，反映全面。（2）要与齿轮的规格相适应；直径400mm的齿轮可放在固定仪器上检验，大尺寸的齿轮一般采用量具放在齿轮上进行单项检验。（3）与生产规模相适应；大批量应采用综合性检验项目，以提高生产率，小批量生产一般采用单项检验。（4）设备条件要考虑工厂仪器设备条件及习惯检验方法。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测5、齿轮副的误差和检验项目有六项：（1）、（2）fa（3）Fic（4）fic（5）齿轮副的接触斑点（6）齿轮副的侧隙（jbn）模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测6、精度等级的选择选择原则是在满足使用要求的前提下尽量选用精度较低的等级。由于齿轮传动的用途和工作条件不同，具体齿轮对三个公差组的精度要求也不一致各有其侧重点：（1）分度、读数齿轮：应首先计算出齿轮一转中允许的最大转角误差，由此定出第公差组的精度等级，然后再根据工作条件确定其它精度要求；（2）高速动力齿轮：应首先确定第公差组的精度等级。通常第公差组的精度不宜低于第公差组，第公差组的精度也不应过低；（3）低速动力齿轮：首先根据强度和寿命要求确定第公差组的精度等级，其次选择第I、公差组的精度等级。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测二、齿轮副侧隙齿轮副侧隙按齿轮工作条件决定，与齿轮的精度等级无关。1、侧隙的体制（1）采用基中心距制齿轮副侧隙的大小主要取决与齿厚和中心距，固定中心距极限偏差，通过改变齿厚偏差而获得不同的最小侧隙。（2）侧隙的大小主要取决于齿厚（3）侧隙用代号表示侧隙的代号：由齿厚极限偏差代号组成。有14种：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S，其偏差依次递增。（4）齿厚偏差值以齿距极限偏差（fpt）的倍数表示模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测（5）选用两个字母组成侧隙代号前一个字母表示齿厚上偏差，后一个字母表示齿厚下偏差。模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测2、齿厚极限偏差的确定厚极限偏差的确定（1）齿轮副最小极限副最小极限间隙：隙：其中补偿温升引起变形所需的最小侧隙量：（2）确定齿厚上、下偏差及其代号齿厚上偏差Esns：齿厚下偏差Esni：模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测三、三、齿轮精度的精度的标注注例如：例如：模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测四、齿轮零件图的标注模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测一、实训目的1.掌握用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。2.通过测量和计算，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。二、实训设备和工具1.被测齿轮两个（偶、奇数齿各一个）。2.游标卡尺和公法线千分尺各一把。3.计算器。课题四实训渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定模块九渐开线直齿圆柱齿轮的公差与检测三、实训过程1.熟悉游标卡尺与公法线千分尺的使用和正确读数方法。2.数出被测齿轮的齿数并作好记录。3.确定各被测齿轮的基本参数。4.测量各齿轮的齿轮偏差。四、实训总结对学生的操作过程中的典型问题进行集中评价。感谢参加机电一体化技术教研室留给我们的思考