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1、7.1 概述7.2 齿轮传动的使用要求7.3 圆柱齿轮的误差分析及评定参数7.4 齿轮副的误差及其评定指标7.5 渐开线圆柱齿轮精度标准的应用齿轮精度设计示例目的与要求 ： 1.了解圆柱齿轮传动互换性必须满足的四项基本使用 要求 2.通过分析各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响 ，理解渐开线圆柱齿轮精度标准所规定公差项目的含义 和作用。 3.明确哪些是必检项目，以及确定常用齿轮副的侧隙 和齿厚偏差。 4.掌握技术要求在图样上的标注。概述我国推荐使用的齿轮精度标准为渐开线圆柱齿轮精度 GB/T 10095-2001，圆柱齿轮检验实施规范GB/Z 18620-2002 1.传递运动的准确性齿轮主要
2、用来传递运动和动力。对齿轮的使用要求可归纳为以下几个方面：齿轮传动的使用要求齿轮传动理论上传动比应恒定，即当主动齿轮转过一个角度1时，从动轮应按速比i准确地转动相应的角度2=i1。由于齿轮副存在加工误差和安装误差，在从动轮转过3600的过程中实际传动比呈周期性变化的。因此，在齿动传动中，只有要求从动齿轮在转内的最大转角误差不超过一定的限度，才能保证传递回转运动的准确性。要求从动轮与主动轮运动协调，为此应限制齿轮在一转内传动比的不均匀 。2.传动平稳性 3.载荷分布均匀性 4.传动侧隙的合理性侧隙的作用储存润滑油 补偿齿轮副的制造、安装误差补偿齿轮传动受力后的弹性变形及热膨胀 过小的侧隙，传动过
3、程中可能出现卡死或烧伤现象 过大的侧隙，会引起反转时的冲击和回程误差要求瞬时传动比变化幅度小。齿轮传动瞬 时传动比多次重复变化，会引起齿轮传动的 冲击、振动和噪声。要求传动时齿轮工作面应接触良好，在全齿宽上受载均匀，要避免载荷集 中于局部区域引起过早磨损，以致引起齿面磨损加剧、甚至折断，对载荷均 匀性要求，体现在齿轮副运转时轮齿的工作齿面沿齿高和齿宽方向上有足够 的接触长度。齿轮传动的使用要求不同用途和不同工作条件下的齿轮，对上述4项要求的侧 重点是不同的，如：传动齿轮（变速箱齿轮）动力齿轮（低速重载、高速重载）读数装置和分度机构的齿轮它们分别对齿轮传动的使用要求是怎样的？ P174齿轮传动的
4、使用要求圆柱齿轮的误差分析及评定参数影响渐开线圆柱齿轮精度的因素可以分为轮齿同侧齿面偏差（切向偏差、 齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差）、径向偏差和径向跳动。用滚齿机加工齿轮时， 其误差的来源以及对齿轮 精度的影响有：各种偏差视其特性不同，对齿轮传动的影响也不同。 1.安装偏心（几何偏心）齿轮坯装在加工机床的心轴上后，齿轮坯的 几何中心和心轴中心不重合。使轮齿产生径向偏差。 2.运动偏心机床分度蜗轮的加工几何偏心会使工作台按正弦规律以一转 为周期时快时慢地旋转。使轮齿产生切向偏差。 1.机床传动链的误差刀具至工件的传动系统中各传动件的误差，尤其是 分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动的影响。 1.滚齿刀
5、的制造和安装误差滚刀的齿形角误差、径向跳动和轴向窜动等 （如滚齿加工示意图中的e） 2.其它：如齿坯的加工误差齿轮孔的轴线与基准端面不垂直；机床刀架 导轨与回转轴线不平行等三.影响载荷分布均匀性的因素二.影响齿轮传动平稳性的因素一.影响传送运动的准确性的主要误差该误差会反映在每个齿上，引起以一齿为周期的误差，称短周期误差。圆柱齿轮的误差分析及评定参数齿轮加工误差分类 按误差出现的周期（或频率）分长周期（低频）误差：回转一周出现一次。主要影响传递运动的准确性。由几何偏心和运动偏心引起。这类 偏差有：切向综合总偏差、齿距累积总偏差等。短周期（高频）误差：回转一个齿距出现一次或多次。主要影响传动的平
6、稳性。由齿轮加工过程中的刀具误差、机床传 动链误差等引起。这类偏差有：一齿切向综合偏差、一齿径向综合 偏差、单个齿距偏差、齿廓偏差等。 按误差产生的方向分径向误差切向误差轴向误差圆柱齿轮的误差分析及评定参数我国现行的齿轮精度标准 GB10095.1-2001 GB10095.2-2001 GB/Z18620.1-2002 GB/Z18620.2-2002 GB/Z18620.3-2002 GB/Z18620.4-2002指导性文件圆柱齿轮的误差分析及评定参数单个齿轮的偏差项目及检测一.齿轮轮齿同侧齿面偏差1.齿距偏差（1）单个齿距偏差fpt （2）齿距累积偏差FPk（3）齿距累积总偏差FP 在
7、端平面上，在接近齿高中部 的一个与齿轮轴线同心的圆上， 实际齿距与设计齿距的代数差。主要影响运动平稳性任意k个(k取2到z/8的整数)实 际齿距与设计齿距的代数差。如果较小的齿距数上的 齿距累积偏差过大，则 在实际工作中产生很大 的动载荷，影响平稳性 。在一转内任意两齿间的实际齿 距与设计齿距的最大累积误差。 主要影响运动准确性圆柱齿轮的误差分析及评定参数圆柱齿轮的误差分析及评定参数2.齿廓偏差1）可用长度（LAF）2）有效长度（LAE）3）齿廓计值范围（L）：从E点开始LAE的92%齿廓偏差主要影响传动平稳性圆柱齿轮的误差分析及评定参数圆柱齿轮的误差分析及评定参数（1）齿廓总偏差F在计值范围
8、内，包容实际齿廓的两条 设计廓线的距离。圆柱齿轮的误差分析及评定参数（2）齿廓形状偏差ff（3）齿廓倾斜偏差fH在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条与平 均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲 线与平均迹线的距离为常数。平均齿廓迹线是实际齿廓迹线对该迹线的偏 差的平方和为最小的一条迹线，可用最小二乘 法求得。齿廓形状偏差ff齿廓倾斜偏差fH在计值范围内，两端与平均齿廓迹线相交的 两条设计齿廓迹线的间的距离。不是必检项目圆柱齿轮的误差分析及评定参数被测齿轮2与基圆盘1装在同一心轴上，直径等于被测齿轮基圆直径的基圆盘与装在拖板6上的直尺3相切。当转动丝杆5使拖板6移动时，直尺与基圆盘相互作纯滚
9、动，量头与被测齿廓接触点相对于基圆盘的运动轨迹应是理想渐开线。若被测实际齿廓不是理想渐开线，则丝杠4在弹簧作用下产生摆动，由指示表7读出其齿廓总误差。结构简单，测量方便。但需根据齿轮的基圆直径更换基圆盘，因此只适用于少品种的批量生产。 专用基圆盘式渐开线检查仪齿廓偏差的检测圆柱齿轮的误差分析及评定参数是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮一转内，齿轮分 度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。它们综合反映了齿轮加工 中各方面的误差，是最佳的 综合评定指标，可用来代替 齿距、齿廓偏差。图示为用单啮仪测F i、 f i的记录曲线（1）切向综合总偏差Fi是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合时，
10、在被测齿轮一个齿距内，齿轮分 度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。3.切向综合偏差 主要影响传动准确性主要影响传动平稳性（不是必检项目）（2）一齿切向综合偏差f i圆柱齿轮的误差分析及评定参数（1）螺旋线总偏差F影响载荷分布均匀性4. 螺旋线偏差在端面基圆切线方向测得的实 际螺旋线偏离设计螺旋线的量。在计值范围内，包容实际 螺旋线的两条设计螺旋线间 的距离。直线螺旋线圆柱齿轮的误差分析及评定参数（2）螺旋线形状偏差Ff（3）螺旋线倾斜偏差FH不是必检项目在计值范围内，包容实际螺旋迹线的两条与 平均螺旋迹线完全相同的曲线间的距离，且两 条曲线与平均迹线的距离为常数。平均螺旋迹线是实际螺旋
11、迹线对该迹线的偏 差的平方和为最小的一条迹线，可用最小二乘 法求得。在计值范围内，两端与平均螺旋迹线相交的 两条设计螺旋迹线间的距离。螺旋线形状偏差Ff螺旋线倾斜偏差FH渐开线圆柱齿轮精度的评定参数与检测将精密圆棒放入齿槽（为使圆棒在分度圆附近与两齿廓触，对于一般齿 数的齿轮，取其直径为dp=1.68m，m为模数），移动指示表架，测量圆棒两 端A、B处的高度差h。若被测齿宽为b，A、B两点间的距离为L，则螺旋 线总误差为： 为了避免被测齿轮在顶尖上的安装误差（如两顶尖不等高）对测量精度 的影响，可将圆棒放入相隔1800的两齿槽中分别测量（齿轮的位置不变）， 取其平均值作为测量结果。螺旋线偏差的
12、检测圆柱齿轮的误差分析及评定参数1.径向综合总偏差F ”i主要影响传动准确性二.齿轮径向综合偏差与检测(辅助项目)是指产品齿轮与理想齿轮双面啮合时，在产品齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。 与实际工作不 一致!加工时是否有几何偏心圆柱齿轮的误差分析及评定参数主要影响传动平稳性2.一齿径向综合偏差f i径向综合误差在测量时需双面接触，与齿轮工作状态不同，仅反映径向 误差，不如切向综合误差全面，但测量效率高、简便。常用作大批量生产时 的辅助检测项。是当产品齿轮与理想精确的测量齿轮在双面啮合一整圈时，对应一个齿距的径向综合偏差值，可见它是一个齿距内的双啮中心距的最大变动量。圆柱齿轮的误差分析及评定
13、参数三.齿圈径向跳动与检测齿圈径向跳动 Fr 是指在齿轮一转范围内，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变动量。齿圈径向跳动Fr与径向综合总偏差F ”i 性质相似，只需检测一个即可。径向综合偏差和径向跳动都不是必检项目主要影响传动准确性圆柱齿轮的误差分析及评定参数以上14个偏差项目是在GB10095.12-2001中规定的分别影响运动准确性：传动平稳性： fpt、F F 、f fff、f fHH、f f i i、f f i i载荷分布均匀性：F F 、F Ff f 、F FHH 必检项目: Fp F fpt F辅助项目: Fi ” Fr fi ”圆柱齿轮的误差分析及评定参
14、数是指在分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值(Sn=mn/2)之差。四.齿厚偏差Esn（上偏差为E Esnssns，下偏差为E Esnisni）齿厚为分度圆上的一段弧长，不便直 接测量，常以分度圆弦齿厚s来代替。齿顶圆为测量基准。齿顶圆的直径偏 差会影响测量结果。因此，常以公法线 长度偏差代替。EsnsEsni圆柱齿轮的误差分析及评定参数由图可知齿厚减薄会使公法线长度变短，所以公法线长度偏差可以用来 间接评价齿侧间隙。公法线长度偏差是齿轮一转范围内，各部位的公法线的平均值与设计值 之差。圆柱齿轮的误差分析及评定参数一. 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。 f
15、a 将直接影响到装配后齿侧间隙的大小，故对轴线不可调节的齿轮传动必须控制。 中心距极限偏差f a数值。齿轮副误差及其评定指标u f是指一对齿轮的轴线在轴线平面内的平行度偏差。 u f是指一对齿轮的轴线，在垂直平面内的平行度偏差。f和f主要影响齿轮副的侧隙和载荷分布均匀性，允许值为f=0.5（L/b）Ff=0.5 F二.轴线的平行度偏差齿轮副误差及其评定指标三.轮齿接触斑点接触斑点是指装配好的齿轮副，在轻微制动下，运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。接触痕迹的大小在齿面展开图 上用百分比计算： 沿齿高方向： 沿齿长方向：齿轮副误差及其评定指标典型的规范接触有螺旋线偏差齿长方向正常,有齿廓偏差齿轮副误差及其评定指标1.法向侧隙jn是指装配好的齿轮副， 当工作齿面接触时，非工作齿面之间的 最小距离。四.法向侧隙及齿厚极限偏差2.最小法向侧隙jbn min它用来补偿由于轴承、箱体、轴等 零件的制造、安装误差以及润滑、温 度的影响，以保证在带负荷运行于最 不利的工作条件下仍有足够的侧隙。最小法向侧隙是当一个齿轮的轮齿 以最大允许实效齿厚与另一个也是具 有最大允许实效齿厚的相配齿轮在最 紧的允许中心距相啮合时，在静态条 件下的最小允许侧隙。齿轮副误差及其评定指标一.精度等级1.轮齿同侧齿面偏差的精度等级GB/T10095.1-2001对11项偏差规定了13个精度等级：0，1 ，12,
