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1、渐开线圆柱齿轮 精度标准简介 綦江齿轮传动有限公司技术部（401421） 冯富国摘要：本文对GB/T 10095-2001渐开线圆柱齿轮 精度标准体系的主要内容和应用作一简介，供相关技术人员使用参考。关键词： 齿轮精度 标准 简介1. 我国齿轮标准的演变JB179-60圆柱齿轮传动公差 1960年由一机部颁布实施JB179-81渐开线圆柱齿轮精度制 由一机部颁布，1981年1月1日实施JB179-83渐开线圆柱齿轮精度 由一机部颁布，1983年7月1日实施，GB/T 10095-88渐开线圆柱齿轮精度 以下简称：旧标准 由国家技术监督局发布，1989年10月1日实施 GB/T 10095 渐开
2、线圆柱齿轮 精度 以下简称：新标准由国家质量监督检验检疫总局发布 2002年6月1日实施2. 新标准的主要内容2.1 GB/T 10095渐开线圆柱齿轮 精度标准体系由标准的二部分第1部分 GB/T 10095.1-2001 （等同采用了ISO 1328-1：1997）轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值第2部分 GB/T 10095.2-2001 （等同采用了ISO 1328-2：1997） 径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值和四个指导性技术文件圆柱齿轮 检验实施规范组成。第1部分GB/Z 18620.1-2002 （等同采用了ISO/TR 10064-1：1992） 轮齿同侧齿面的检验第2部分
3、GB/Z 18620.2-2002 （等同采用了ISO/TR 10064-2：1996） 径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验第3部分GB/Z 18620.3-2002 （等同采用了ISO/TR 10064-3：1996） 齿轮坯、轴中心距和轴线平行度第4部分GB/Z 18620.4-2002 （等同采用了ISO/TR 10064-4：1998） 表面结构和轮齿接触斑点的检验2.2 新标准体系的第1、第2二部分标准是采购方和供应方达成齿轮供需协议、评定和验收齿轮制造质量的技术标准，分为四个部分的检验实施规范是供设计、工艺、制造、检验等人员参考使用而制定的标准化指导性技术文件。3. 新标准的
4、特点3.1 仅对未经装配的单个齿轮的精度制作出规定，未包括齿轮副。3.2 将有关齿轮检验方法方面的叙述和意见，作为技术报告分册发布，组成一个由标准和技术报告的成套体系供各方使用。3.3 使用标准的各方，都应熟悉GB/Z 18620.118620.4-2002技术报告中所叙述的检验方法和步骤。在本标准的限制范围内，使用其以外的技术是不适宜的。3.4 以单项偏差为基础，强调切向综合偏差不是必须检验的项目。3.5 涉及应由设计人员确定的偏差（如：齿厚偏差），不作规定。3.6 明确了齿廓、螺旋线的计值范围，但其“形状偏差” 和 “倾斜偏差”不是必须检验的项目。3.7 不区分直齿与斜齿齿轮。 3.8 强
5、调供需双方对齿轮采购应协商一致和客观评价的原则。3.9 不规定精度等级在图样上的标注方法。4. 标准的适用范围4.1 新标准扩大了适用范围（见表1）表1标 准 代 号法向模数（mn）分度圆直径（d）齿宽（b）GB/T 10095.1-20010.570mm510000mm41000mmGB/T 10095.2-20010.210mm51000mm4.2 精度等级增加，由原12个等级增加到 012 级共13 个等级。0级最高，12级最低。径向综合偏差为412级共9个精度等级，4级最高，12级最低。通常 35 级称为高精度等级 69 级称为中等精度等级 1012 级称为低精度等级注：.02 级精度
6、要求很高，各项偏差的允许值很小，使用场合也很少，目前我国多数企业难以达到，仍属有待发展的精度等级。.标准中的 5 级是 13 个精度等级中的基础级，是确定齿轮各项偏差的公差计算式的精度等级。 4.3 新标准规定：齿轮的精度等级是通过实测的偏差值与数值表规定的数值进行比较后确定的。因此，新标准主要是针对偏差指标划分为某一精度等级，没有要求各个偏差指标的同级精度具有其功能等价性，即：有可能出现同一齿轮各要素偏差经检测后与标准数值表比较而被划归入不同的齿轮精度等级。5. 新、旧标准的差异及区别5.1 新标准对要素偏差、公差仅设置一套代号，旧标准对误差、公差设置二套代号。5.2 新标准在精度等级中没有
7、规定公差组和检验组（注：ISO/TR 10063圆柱齿轮 功能组 检验组 公差族文件正在制定中）。旧标准规定了各项公差和极限偏差的第、第、第 三个公差组，以及各公差组的检验组。5.3 新标准没有规定齿轮坯的尺寸与形位公差，而在 GB/T 18620.3 中推荐了齿轮坯精度。旧标准在附录B的表B1中作了规定。5.4 新标准对齿轮副的检验与公差没有作出规定，而在 GB/T 18620.3、GB/T 18620.4 中推荐了侧隙、轴线平行度和轮齿接触斑点的要求和公差。旧标准对齿轮副及侧隙作了规定。5.5 新标准对齿厚偏差、公法线长度偏差、公法线长度变动公差未作规定。6 新标准规定的偏差要素 6. 新
8、标准规定了14项偏差要素，可划分为单项偏差10项和综合偏差4项（见表2），其中必检的要素偏差为6项（带*号）。7. 新标准体系中圆柱齿轮 检验实施规范GB/Z 18620.118620.4与GB/T13924渐开线圆柱齿轮精度检验规范的区别7.1 性质不同7.1.1 GB/ Z 18620.118620.4 是国家标准化指导性技术文件，其内容主要是作为标准的补充（注意：不是标准的规定），提供了齿轮偏差的检测方法和测量结果的分析意见，供齿轮产品的供需双方商定协议时的指南，它不能因标准的引用而被强制执行。7.1.2 GB/T 13924 是推荐性国家标准，是在产品齿轮质量检测中应执行的技术法规，具
9、有法律效用。表2风 表2偏 差 项 目偏差符号精度等级轮齿同侧齿面单项偏差齿距偏差单个齿距偏差Fpt *012级共13级0级最高12级最低（5级为基础级）齿距累积偏差Fpk齿距累积总偏差Fp *齿廓偏差齿廓总偏差F *齿廓形状偏差f f齿廓倾斜偏差f H螺旋线偏差螺旋线总偏差F*螺旋线形状偏差f f螺旋线倾斜偏差f H径向径向跳动Fr轮齿同侧齿面综合偏差切向综合偏差切向综合总偏差Fi一齿切向综合偏差f i径向径向综合偏差径向综合总偏差F”i *412级共9级一齿径向综合偏差f”i *7.2 内容不同7.2.1 GB/Z 18620.118620.4 向使用者提供了齿轮偏差检测方法的说明以及测量
10、结果评价分析方面的意见，这些说明和意见有助于齿轮产品的供需双方在商定协议时了解使用。7.2.2 GB/T 13924 则对齿轮偏差的测量方法、测量仪器、影响测量结果可靠性的诸多因素，以及测量结果的处理都作了严格规定，具有较强的可操作性。该标准自发布以来，在企业得到了很好地贯彻。对统一测量方法、提高测量技术水平，客观评定齿轮精度起到了积极的促进作用。7.2.3 在比较 GB/Z 18620.118620.4 和 GB/T 13924 的内容之后，不难发现它们在齿轮偏差方面的检查方法是一致的，作为产品齿轮使用者、制造者都应十分熟悉这些内容，作为检测工作者更应熟悉和掌握 GB/T 13924 的规定
11、。7.2.4 在产品齿轮质量的评定中，应该执行 GB/T 13924 的规定。7.3 GB/T 13924 为适应新标准的实施，已在修改、征求意见中。8. 齿廓总偏差F 8.1 计值方向：在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。8.2 计值范围：应在 “计值范围” L 内，评定齿廓总偏差。L = LAE 92% LAE 渐开线齿廓有效工作部分的长度。 剩下的8%为靠近齿廓齿顶部分的长度，即LAE 与L 之差。在评定齿廓总偏差和齿廓形状偏差时，其计值规则为：a. 使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差，必须计入偏差值；b. 除另有规定外，对于负偏差，其公差为计值范围L 规定公差的3倍。9. 螺旋线总偏
12、差F9.1 计值方向：在齿轮端面基圆切向方向测量。9.2 迹线长度：与齿宽成正比而不包括齿端倒角或修缘在内的长度。9.3 计值范围L：除另有规定外，在轮齿两端处各减去下面两个数值中较小的一个后的“迹线长度”；即5%的齿宽或等于一个模数的长度。9.4 计值规定：a. 使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差，必须计入偏差值；b. 除另有规定外，对于负偏差，其允差值为计值范围L 规定公差的3倍。10. 平均迹线10.1 新标准规定，平均迹线（即平均齿廓迹线和平均螺旋线迹线）的求解为：实际迹线对平均迹线偏差的平方和最小。因此，平均迹线的位置和倾斜可以用“最小二乘法”求得。这在具有计算机功能的现代齿轮测量机或
13、齿轮测量中心上是不难实现的。10.2 对于大多数在生产现场使用的机械式渐开线齿形、齿向测量仪的检测记录迹线，最好的办法是采用“算术平均法”（即“人工作图法”）求解平均迹线。10.3 平均迹线要能反映实际记录曲线的特征。它是评定齿廓和螺旋线的形状偏差、倾斜偏差的基础。11. 齿廓和螺旋线的形状偏差、倾斜偏差11.1 它们不是新标准的必检项目，但新标准仍突出了齿廓形状偏差 ff 、齿廓倾斜偏差 fH 、螺旋线形状偏差 ff和螺旋线倾斜偏差 fH，将其作为附录B（提示的附录）。它有时可作为有用的参数和评定值，这是因为它们对齿轮的性能有重要影响，可以提高齿轮的承载能力、降低噪音，改善并提高齿轮的传动质
14、量。11.2 对于齿轮制造企业，在制造过程中将齿廓和螺旋线的形状偏差、倾斜偏差作为齿轮工艺分析的要素加以控制，采取必要的工艺措施，改善并提高齿轮制造质量，是非常必要的。11.3 我公司自引进ZF制造技术以来，由于采用了DIN标准，对齿廓和螺旋线的形状偏差、倾斜偏差并不陌生。生产中一直在实施齿廓和螺旋线的形状偏差、倾斜偏差的控制，这对新标准的贯彻实施有一个好的基础。11.4 评定齿廓偏差、螺旋线偏差（尤其是对设计齿形、设计齿向）的一种较好的方法是：使用透明的“K”卡片。“K”卡片上最好制作出其平均迹线，在评定齿廓和螺旋线偏差的同时，亦将形状偏差和倾斜偏差评定出。12. 新标准与小模数齿轮标准（GB/T 23631990）的关系新标准在 mn0.21 mm 的范围内有 10 个模数与小模数齿轮标准交叉，即：mn =0.2，0.25
