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1、1,齿轮传动,好!,有误差！,不好!,2,第八章 齿轮传动公差设计,毛 坯,齿坯,合理为好！,齿轮,齿形加工,车,装配,误差,齿形误差,装配误差,壳体,减速器,3,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,4,二、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,5,三、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,6,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！,7,第二节 齿形公差,一、齿形要求及公差内容,转动准确性
2、,传动平稳性,载荷均匀性,侧隙合理性,8,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,9,第二节 齿形公差,1、 单个齿距偏差fpt,fpt 极限偏差fpt,二、 齿距偏差,10,第二节 齿形公差,二、 齿距偏差,2、 齿距累积总偏差Fp,Fp 极限偏差Fp,Fp+24+-2044m,11,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,12,第二节 齿形公差,Fp 极限偏差Fp,三、齿廓累积总偏差Fp,13,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,14,第二节 齿形公差, F 极限偏差F,四、螺旋线
3、总偏差F,15,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,16,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,17,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Ewms,下偏差Ewmi,Ewm,18,第二节 齿形公差,六、其它偏差,1、齿圈径向跳动Fr,Fp 极限偏差Fp,19,第二节 齿形公差,六、其它偏差,2、公法线长度变动FW, FW 极限偏差FW,20,第二节 齿形公差,七、齿形公差精度等级,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1
4、1、12,1、精度等级：,8第组：转动准确性精度等级,7第组：转动准确性精度等级,7第组：转动准确性精度等级,FJ分别为齿厚上下极限偏差代号,21,一、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,、,8-7-7FJ,23.0232,4.7079,2、检验项目：,3、公差值：,0.063、0.04 、 0.02,Fi、fi 、 F,第二节 齿形公差,22,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
5、合误差Fi（公差Fi）,5、公法线长度变动误差FW（公差FW）,23,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，,24,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。,25,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,26,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
6、轮一转内的中心距Ea的最大变动量。,27,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,FwWmaxWmin,28,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）,29,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
7、实际转角与公称转角之差的最大幅度值。,30,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。,31,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。,32,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。,33,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
8、偏差fpt是指在分度圆上实际齿距与公称齿距之差。,34,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。,35,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,36,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）,37,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
9、线的两条直线间的法向距离。,38,第二节 齿形公差,三、检验项目,39,第二节 齿形公差,四、公差值,40,第二节 齿形公差,五、精度等级要求及选择,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,1、精度等级：,8第组：转动准确性精度等级,7第组：转动准确性精度等级,7第组：转动准确性精度等级,FJ分别为齿厚上下极限偏差代号,41,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,42,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,43,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,44,第二节 齿形公差,（一）齿厚极限偏
10、差,1、齿厚误差与齿厚上下偏差,45,第二节 齿形公差,（一）齿厚极限偏差,2、齿厚上偏差计算,Ess-(Jbn1Jbn2Jbn)/2 cos+fa tan）,1）Jbn12a(1t12t2)sin,2）Jbn2：保证润滑所需侧隙（表1214）,3）,（补偿温升所需侧隙）,补偿加工和安装误差所需侧隙,46,第二节 齿形公差,（一）齿厚极限偏差,3、齿厚下偏差计算,Esi Ess -Ts,Ts为齿厚公偏,br：加工误差（表1215）,Fr:齿圈径向跳动公差（表127）,47,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,48,第二节 齿形公差,（二）公法
11、线长度极限偏差,2、公法线长度上下偏差计算,上偏差:EwsEss cos0.72Fr sin,下偏差:EwiEsi cos0.72Fr sin,Fr:齿圈径向跳动公差（表127）,49,第三节 安装公差,一、安装公差内容,1、中心距极限偏差fa,2、轴线平形度fx、fy,3、齿面接触斑点,480.02,装配图中,50,第三节 安装公差,二、中心距极限偏差fa,51,第三节 安装公差,三、轴线平形度fx、fy,1、fx=（L/b）F,2、fy= 0.5fx,F齿向公差,52,第三节 安装公差,四、齿面接触斑点,53,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
12、端面圆跳动,3、齿轮表面粗糙度,54,第四节 齿坯公差,二、齿轮孔、齿顶圆尺寸公差确定,55,第四节 齿坯公差,三、齿顶圆、基准端面圆跳动确定,56,第四节 齿坯公差,四、齿轮表面粗糙度确定,57,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,58,二、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=25m
13、m，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。,59,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，对传动平稳性要求较高，首先考虑第组公差等级,1）计算圆周速度,v=dn/601000 =3.143211450/601000 =4.78m/s,2）噪声限制不高，选7级,3）运动准确性要求不高选8级,4）不低于， 选7级,60,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）选择检验组:Fi、
14、Fw:fi、:F,2）查公差值:Fi=63m， Fw=40m:fi=20m : F=11m,61,第五节 圆柱齿轮传动公差设计,3、确定齿厚极限偏差,（2）Jbn2=0.01m=0.013=0.03mm30m,Ess-(Jbn1Jbn2Jbn)/2 cos+fa tan）,1）齿厚上偏差计算,62,第五节 圆柱齿轮传动公差设计,3、确定齿厚极限偏差,Ess-(Jbn1Jbn2Jbn)/2 cos+fa tan）,1）齿厚上偏差计算,Ess-(563051.3)/2 cos20+27 tan20） 91m=-0.091mm,63,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
15、计算,EsiEssTs,Esi0.0910.1130.204mm,64,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:EwsEss cos0.72Fr sin,2)下偏差:EwiEsi cos0.72Fr sin, (-0.091) cos200.720.145 sin20 = -0.081mm, (-0.204) cos200.720.145 sin20 -0.19mm,65,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）,66,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,67,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,68,第五节 圆柱齿轮传动公差设计,7、中心距极限偏差,69,第五节 圆柱齿轮传动公差设计,8、轴线平形度fx、fy计算,
