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1、 北 京 化 工 大 学北 京 化 工 大 学机 电 工 程 学 院机 电 工 程 学 院于于源源2013.秋 第第 十十 讲讲 第第 十一十一 章章 圆柱齿轮传动公差及检测圆柱齿轮传动公差及检测 11.1 11.1 概述概述 11.2 11.2 齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差及其检测 11.3 11.3 齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差及其评定指标 11.4 11.4 渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 教学进程教学进程 11.1 11.1 概述概述 齿轮传动要求齿轮传动要求 教学进程教学进程 传递运动的准确性。传递运动的准确性。 传动的平稳性。传动的平稳性。 载荷分布的均匀性。载荷分布
2、的均匀性。 传动侧隙。传动侧隙。 11.2 11.2 齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差及其检测 齿轮加工方法齿轮加工方法 仿形法仿形法 范成法范成法 用成形铣刀在铣床上铣齿用成形铣刀在铣床上铣齿 用滚刀在滚齿机上滚齿用滚刀在滚齿机上滚齿 11.2 11.2 齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差及其检测 产生加工误差的主要因素产生加工误差的主要因素 几何偏心几何偏心 运动偏心运动偏心 机床传动链的高频误差机床传动链的高频误差 滚刀的安装误差和加工误差滚刀的安装误差和加工误差 由于齿轮孔的几何中心与齿轮加工时的旋转中心不重合所引起的。由于齿轮孔的几何中心与齿轮加工时的旋转中心不重合所引起的。 由于分度
3、蜗轮的加工误差及安装偏心所引起的。由于分度蜗轮的加工误差及安装偏心所引起的。 受分度传动链和差动传动链传动误差的影响所引起的。受分度传动链和差动传动链传动误差的影响所引起的。 教学进程教学进程 如滚刀的径向跳动、轴向窜动和齿型角误差等。如滚刀的径向跳动、轴向窜动和齿型角误差等。 教学进程教学进程 11.2 11.2 齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差及其检测 齿轮加工误差划分为：齿轮加工误差划分为： 影响运动准确性的误差影响运动准确性的误差 影响传动平稳确性的误差影响传动平稳确性的误差 影响载荷分布均匀性的误差影响载荷分布均匀性的误差 11.2.1 11.2.1 影响运动准确性的误差影响运动准确
4、性的误差 教学进程教学进程 切向综合误差切向综合误差 F Fi i 齿圈径向跳动齿圈径向跳动 F Fr r 被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测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。齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。 在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称在分度圆上，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。弧长之差的最大绝对值。 径向综合误差径向综合误差 F Fi i 在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部双面在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部双面 接触，测头相对于齿轮轴线的最大
5、变动量。接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测 齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。 公法线长度变动量公法线长度变动量 F Fw w 在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最 小值之差。小值之差。 请参见请参见P P199199- -206206 齿距累积误差齿距累积误差 F Fp p k k个齿距累积误差个齿距累积误差 F Fpkpk 教学进程教学进程 11.2.2 11.2.2 影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差
6、 一齿切向综合误差一齿切向综合误差 f f i i 一齿径向综合误差一齿径向综合误差 f f i i 齿形误差齿形误差 f ff f 被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮 一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮被测齿轮与理想精确的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。转一齿距角内，双啮中心距的最大变动量。 在齿轮端截面上，齿形工作部分内包容实际齿形的两条设在齿轮端截面上，齿形工作部分内包容实
7、际齿形的两条设 计齿形间的法向距离。计齿形间的法向距离。 11.2.2 11.2.2 影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差 教学进程教学进程 请参见请参见P P204204- -208208 基节偏差基节偏差 f fpbpb 齿距偏差齿距偏差 f fptpt 螺旋线波度误差螺旋线波度误差 f ffBfB 指实际基节和公称基节之差。指实际基节和公称基节之差。 指在分度圆上，实际齿距和公称齿距之差。指在分度圆上，实际齿距和公称齿距之差。 指宽斜齿轮齿高中部实际齿向线（即螺纹线）波纹的最大指宽斜齿轮齿高中部实际齿向线（即螺纹线）波纹的最大 波幅。波幅。 11.2.3 11.2.3 影响载荷分布均
8、匀性的误差影响载荷分布均匀性的误差 齿向误差齿向误差 F FB B 接触线误差接触线误差 F Fb b 轴向齿距偏差轴向齿距偏差 F Fpxpx 请参见请参见P P208208- -210210 指在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际齿向指在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际齿向 线的两条设计齿向线之间的端面距离。线的两条设计齿向线之间的端面距离。 指在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接指在基圆柱的切平面内，平行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。触线的两条直线间的法向距离。 指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线指在与齿轮基准轴线平行
9、而大约通过齿高中部的一条直线 上，任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差。上，任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差。 教学进程教学进程 11.3 11.3 齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差及其评定指标 轴线的平行度误差轴线的平行度误差 齿轮副的中心距偏差齿轮副的中心距偏差 齿轮副切向综合误差齿轮副切向综合误差 F F icic 齿轮副一齿切向综合误差齿轮副一齿切向综合误差 f f icic 接触斑点接触斑点 齿轮副的法向间隙齿轮副的法向间隙j jn n 教学进程教学进程 教学进程教学进程 11.4 11.4 渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 齿轮及齿轮副分为齿轮及齿轮副分为121
10、2个精度等级，精度个精度等级，精度 由高到低依次为：由高到低依次为：1 1、2 2、3 3、1212级。级。 公差组公差组 公差与极限偏差项目公差与极限偏差项目 对传动性能的主要影响对传动性能的主要影响 I FI Fi i，F Fp p，F Fpkpk，F”F”i i，F Fr r，F Fw w 传递运动的准确性传递运动的准确性 II fII fi i，f ff f，f fptpt，f”f”i i，f fpbpb，f ffBfB 传动的平稳性传动的平稳性 III FIII FB B，F Fb b，F Fpxpx 载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性 11.4 11.4 渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱
11、齿轮精度 高速动力齿轮用于传递大的动力，要求传动平稳，噪声及振动高速动力齿轮用于传递大的动力，要求传动平稳，噪声及振动 小，同时对齿面接触也有较高的要求。对这类齿轮首先应根据小，同时对齿面接触也有较高的要求。对这类齿轮首先应根据 圆周速度以及噪声强度的要求确定第圆周速度以及噪声强度的要求确定第IIII公差组的精度等级，再公差组的精度等级，再 确定其它公差组精度等级。确定其它公差组精度等级。 分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是传递运分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是传递运 动的准确性，应确定出第动的准确性，应确定出第I I公差组的精度等级，再根据其他工公差组的精度等级
12、，再根据其他工 作条件确定其它精度要求。作条件确定其它精度要求。 低速动力齿轮其特点是传递功率大，速度低。主要要求是齿面低速动力齿轮其特点是传递功率大，速度低。主要要求是齿面 接触良好，而对运动的准确性和传动平稳性要求不高，对这类接触良好，而对运动的准确性和传动平稳性要求不高，对这类 齿轮首先根据强度和寿命要求确定第齿轮首先根据强度和寿命要求确定第IIIIII公差组的精度等级，公差组的精度等级， 其次再选择第其次再选择第I I、IIII公差组的精度。公差组的精度。 教学进程教学进程 教学进程教学进程 11.4 11.4 渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 齿轮精度的标注齿轮精度的标注 见课本
13、见课本 小结小结 12.4 12.4 渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度 11.3 11.3 齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差及其评定指标 教学进程教学进程 11.211.2 齿轮加工误差产生因素齿轮加工误差产生因素 影响运动准确性的误差影响运动准确性的误差 齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差及其检测 影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差 影响载荷分布均匀性的误差影响载荷分布均匀性的误差 课程概述课程概述 绪言绪言 第第一一章章 圆柱公差与配合圆柱公差与配合 第二章第二章 长度测量基础长度测量基础 第三章第三章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四章第四章 表面粗糙度及检测表面粗
14、糙度及检测 第五章第五章 光滑极限量规光滑极限量规 第七章第七章 尺寸链尺寸链 第九章第九章 螺纹公差与检测螺纹公差与检测 第八章第八章 圆锥的公差配合及检测圆锥的公差配合及检测 第十章第十章 键与花键的公差与配合键与花键的公差与配合 第六章第六章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合 第十一章第十一章 圆柱齿轮传动公差圆柱齿轮传动公差 第一章回顾第一章回顾 1.2 1.2 公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义 基本尺寸基本尺寸& &极限尺寸极限尺寸& &最大实体尺寸最大实体尺寸& &最小实体尺寸最小实体尺寸 正确理解这些概念正确理解这些概念 偏差偏差& &公差公差& &公差带公差带& &基本偏差基本偏差 能够画公差带能够画公差带 基孔制基孔制& &基轴制基轴制 间隙配合间隙配合& &过盈配合过盈配合& &过渡配合过渡配合 考点考点 1.3 1.3 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 计算标准公差等级的公差值或能够查表获得计算标准公差等级的公差值或能够查表获得 轴、孔基本偏差的分布规律轴、孔基本偏差的分布规律 计算规则及方法计算规则及方法 1.4 1.4 国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合 常用配合常用配合 1.5 1.5 公差与配合的选用公差与
