第十一章 圆柱齿轮传动公差及检测06XY

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,渐开线圆柱齿轮精度及检测,齿轮传动,齿轮传动是机械传动中最主要的传动形式之一，它在现代机械中应用极为广泛。本章主要研究影响齿轮传动精度的齿轮或齿轮副的偏差或公差项目。,11.1,概 述,1,、效率高；,2,、结构紧凑；,3,、工作可靠、寿命长；,4,、传动平稳。,一、齿轮传动的主要特点：,二、齿轮传递运动要求,：（用途）,1.,传递运动的准确性：,齿轮转一圈，最大的,转角误差,在一定范围内。,对于传动比：。,转角误差,实际转角与公称转角之差。,i,0,齿轮传递运动要求,2.,传递运动的平稳性：,要求齿轮的,瞬间传动比,变化,不大（在一定范围内）。,i,0,3.,载荷分布的均匀性：,要求齿轮啮,合时，齿面接触良好。,齿轮传递运动要求,针对不同的使用场合，,4,个使用要求不同。,测量齿轮,、,高速齿轮,、,重载齿轮,需要限定哪些使用要求？,4.,传动侧隙合理：,侧隙的作用？侧隙太大或太小会有什么影响？,11.2,齿轮加工误差及其检测,一、影响运动准确性的误差,：（,4,个）(,GB/T 10095.2-2001),1.,切向综合总偏差,F,i,(,F,i,),：,被测齿轮与理想精确齿轮,单面啮合,时，在被测齿轮,转一圈,内，实际转角与公称转角之差的,总幅度值,。,（综合指标）,F,i,f,i,影响运动准确性的误差,2.,齿距,累积总偏差,F,p,(,F,p,),：,在,分度圆,上，任意两同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值。,（综合指标）,F,i,是以分度圆弧长计算的，原理图见图,11-5,。,7,齿距累积偏差,F,pk,（,F,pk,）,：,在,分度圆,上，,k,个齿距间的实际弧长与公称弧长的最大差值。,影响运动准确性的误差,第,2,6,个齿的齿距累积偏差是多少？,3.,径向跳动,F,r,（,F,r,）,：,齿轮一转范围内，测头于,齿高中部,双面接触，测头相对于齿,轮轴线的最,大变动量。,F,r,反映,什么方,向上的,指标？,影响运动准确性的误差,4.,径向综合总偏差,F,i,（,F,i,）,：,被测齿轮与理想精确测量齿轮,双面啮合,时，在被测齿轮,转一圈,内，双啮,中心距,的最大变动量。,F,i,反映什么方向上的指标？,5.,公法线,长度变动量,F,w,：,齿轮,转一圈,内，实际,公法线长度最大值与最小值之差。（,新,GB,中取消,）,影响运动准确性的误差,测量公法线长度,当用公法线千分尺在齿轮上跨过,k,个齿时，两卡脚与齿廓相切于,AB,两点，两切点间的距离,公法线长度，用,W,表示。,跨齿数,k,为：,F,w,反映什么方,向上的指标？,二、影响传动平稳性的误差,：（,5,个）,1.,一齿切向综合偏差,f,i,（,f,i,）,：,被测齿轮与理想精确齿轮,单面啮合,时，在被测齿轮转,一齿距角,内，实际转角与公称转角之差的,最大幅度值,。,（综合指标）,影响传动平稳性的误差,f,i,是以分度圆弧长计算的，,用单面啮合仪测量。,f,i,是和哪个指标同,时测出来的？,影响传动平稳性的误差,2.,一齿径向综合偏差,f,i,（,f,i,）,：,被测齿轮与理想精确测量齿轮,双面啮合,时，在被测齿轮转,一齿距角,内，双啮,中心距,的最大变动量。（双啮仪）,f,i,是和哪个指标同,时测出来的？,3.,齿廓总偏差,F,a,（,齿,形误差,f,f,）,：,齿轮端截面上，齿形,工作部分,内包容实际齿形的两条设计齿形间的,法向,距离。,影响传动平稳性的误差,4.,基节偏差,f,pb,：,实际,基节,与公称基节之差。,基节：,基圆切线所截两相邻,同侧齿廓,的交点沿,切线,方向的距离。,影响传动平稳性的误差,基节偏差不可过大或过小，规定：,f,pb,f,pb,f,pb,。,相互啮合的一对齿轮基节应当是什么关系？,f,pb,的符号？,5.,单个齿距偏差,f,pt,(齿距偏差,f,pt,）,：,在分度圆上，实际,齿距,与公称齿距之差。,影响传动平稳性的误差,前面哪个参数还用到齿距,？有何区别？,7,齿距偏差可正可负，规定：,f,pt,f,pt,f,pt,。,影响载荷分布均匀性的误差,三、影响载荷分布均匀性的误差,：（直齿,1,个）,（齿向误差：）,b,F,D,齿廓总偏差,F,a,b,F,螺旋线总偏差,影响载荷分布均匀性的误差,包括齿向线的,方向偏差,和,形状误差,。（,螺旋线倾斜偏差,和,螺旋线形状偏差）,在,分度圆柱,面上，齿宽有效部分范围内，包容实际,齿向线,的两条设计齿向线间的端面距离。,b,F,螺旋线总偏差,11.3,齿轮副误差及其评定指标,1.,轴线的平行度误差,f,x,、,f,y,：,2.,齿轮副的中心距偏差,f,a,：,实际,中心距,与公称中心距之差。,即：,a-a=,f,a,规定：,f,a,f,a,f,a,。,应当避免产生哪种情况（哪种,情况最危险）？为什么？,平行度公差,f,x,、,f,y,齿轮副的安装误差,齿轮副精度指标,齿轮副的精度指标,齿长方向：,接触痕迹的长度,b,（扣除断开部分的长度,c,）与,工作长度,b,（扣除倒角）之比的百分比。即：,齿高方向：,接触痕迹的平均高度,h,与,工作高度,h,之比的百分比。即：,百分比越大越好还是越小越好？,1.,接触斑点：,装配好的齿轮副，,在轻微,制动,下，运转后齿面上,分布的,接触擦亮痕迹,。,2.,齿轮副侧隙：,分为,法向侧隙,j,n,和,圆周侧隙,j,t,。,法向侧隙,j,n,：装配好的齿轮副，当工作面接触时非工作面间的,最小距离,。,圆周侧隙,j,t,：装配好的齿轮副，当一个齿轮固定时，另一个齿轮的,圆周晃动量,，以,分度圆上弧长,计。,侧隙,关系,：,主要限制法向侧隙，法向侧隙,在实际应用中是用,塞尺,来测量。,齿轮副精度指标,3.,齿轮副的切向综合误差,F,ic,：,4.,齿轮副的一齿切向综合误差,f,ic,：,F,ic,=,F,i1,+,F,i2,f,ic,=,f,i1,+,f,i2,齿轮副精度指标,11.4,渐开线圆柱齿轮精度标准,1,、,2,12,公差等级高低？尺寸公差、形位公差和轴承精度等级分别有多少级？,第,I,公差组,第,II,公差组,第,III,公差组,第,I,公差组的检验组,（根据,公差特性,进行分类）,：,一、齿轮精度等级：,二、齿轮公差组,：,三、齿轮检验组,：,注意：,齿轮,检验组,检测时，先检验单项指标（原因？）；若单项不合格再检验综合指标。,1.,F,i,2.,F,p,（,F,pk,）,3.,F,i,与,F,w,4.,F,r,与,F,w,5.,F,r,（,1012,级）,第,I,公差组检验组：,第,II,公差组的检验组：,1.,f,i,5.,f,pt,与,f,pb,（,9,12,级）,2.,f,i,与,f,f,4.,f,f,与,f,pt,3.,f,f,与,f,pb,6.,f,pt,或,f,pb,（,10,12,级）,第,III,公差组检验组：,圆柱齿轮精度,检验指标根据齿轮的应用场合和精度等级的不同选择也不一样，参见,P 189,表,11-2,。,公差值的查阅参见,P 197,199,，查不到的公差值可通过表,11-3,计算得出。,注意：,选择检验指标时，应综合考虑齿轮的使用要求，如,齿轮精度,、,生产批量,、,尺寸,、,测量难易,、,测量成本,等。,注意匹配，第,I,公差组若选择,F,i,、,F,i,、,F,p,，则第,II,检验组应分别选择什么指标？,齿轮精度等级选择,标准规定，第,I,、,II,、,III,公差组的精度等级可以不同，但,同一公差组,内的公差项目或偏差等级必须,相同,。,选择方法（,P190,）：,首先选择第,II,公差组的精度等级（与圆周速度,v,有关），按照计算出的,v,值反查表,11-4,。,四、精度等级的选择,：,一般情况下，第,II,公差组精度等级第,III,公差组的精度等级（原因？,f,f,）。,第,I,公差组的精度等级与齿轮的使用场合、性能等有关。,测量（分度齿轮）第,I,公差组精度比第,II,、,III,公差组精度等级应该高一级还是低一级？,齿轮精度等级选择,一般应用场合如减速箱内的齿轮第,I,公差组精度和第,II,、,III,公差组精度等级有何关系？,如果齿轮转速高，尽管没有准确性的要求，第,I,公差组精度等级和第,II,、,III,公差组精度等级同级或高一级。,11.4.2,齿轮副侧隙,侧隙的作用,（,3,个）？,获得侧隙途径：,当具有标准齿厚的,两个齿轮在标准中心,距下安装时，有没有,侧隙？,S,加大中心距。,中心距不变，减薄齿厚。,减薄一个齿轮的还是两个都减薄？齿厚偏差符号？,S,齿轮副侧隙,为获得最小侧隙，计算齿厚,最小、最大减薄量,。,齿厚上、下偏差,E,ss,、,E,si,E,ss,E,si,T,s,为什么要规定齿厚的最大,减薄量？,计算齿厚最小减薄量,：（,P191,）,1.,补偿,温升热变形,和,正常润滑,所需的最小侧隙量：,（,P191,式,11-3,、,11-4,）,齿轮副侧隙,2.,补偿安装和制造误差引起的侧隙减薄量,J,n,：,P192,式,11-5,、,式,11-5a,3.,有时需要考虑中心距偏差,fa,0,时会使侧隙减小，最,后综合考虑各个因素得到,式,11-7,。,S,E,ss,E,si,T,s,齿厚上偏差,E,ss,齿厚下偏差,E,si,T,s,T,s,的求法见,式,11-8,E,si,=,E,ss,T,s,S,E,si,E,ss,国家标准规定齿厚上、下偏差用,代号,表示（,14,种，,P193,）,齿轮副侧隙,根据齿厚的计算值如何反查代号呢？,（表,11-17,）,例如 或,-3,，或,-18,，齿厚的上、下偏差代,号分别是多少？为什么？,例如,，检测时用两个组合的游标卡尺一个卡分度圆上（测齿厚），另一个卡在顶圆上（测齿高）。,但是在实际应用中，测的是公法线，通过公法线来限制齿厚。,公法线平均长度偏差和齿厚偏差的关系式：,P194,式,11-10,齿轮精度标注,齿坯精度：,加工时是以齿坯的,内孔、顶圆和端面,作为基准的，齿坯公差及精度见,P199,表,11-18,。,精度标注：,齿轮精度标注,放在标题栏里,例题,例,1,：,P193,例,2,：,P195,粗糙度查表,11-19,0,