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1、补充章节补充章节圆柱齿轮精度及其互换性圆柱齿轮精度及其互换性第一节第一节 概述概述 在在各各种种机机械械上上所所用用的的齿齿轮轮，对对齿齿轮轮传传动动的的要要求求因因用用途途不不同同而有差异，但归纳起来有以下四个方面的要求：而有差异，但归纳起来有以下四个方面的要求：（1 1）传递运动的准确性）传递运动的准确性 控制齿轮在一转范围内的转角误差控制齿轮在一转范围内的转角误差（2 2）传动的平稳性）传动的平稳性 控制齿轮在局部转角范围内的转角误差控制齿轮在局部转角范围内的转角误差（3 3）载荷分布的均匀性）载荷分布的均匀性 要求齿轮啮合时，齿面接触良好要求齿轮啮合时，齿面接触良好（4 4）传动侧隙）
2、传动侧隙 齿轮啮合时，非工作齿面间应有一定的间隙齿轮啮合时，非工作齿面间应有一定的间隙第二节第二节 齿轮加工误差的产生及分类齿轮加工误差的产生及分类 以滚齿加工为例，产生齿轮加工误差的主要因素有：以滚齿加工为例，产生齿轮加工误差的主要因素有：1.1.几何偏心几何偏心(e(e几几) )由于齿坯孔中心与工作台回由于齿坯孔中心与工作台回转中心不重合而引起转中心不重合而引起2.2.运动偏心（运动偏心（e e运运）由于机床分度蜗轮加工误差由于机床分度蜗轮加工误差和安装偏心等因素引起的和安装偏心等因素引起的3.3.机床传动链的高频误差机床传动链的高频误差加工直齿轮时，主要受分度加工直齿轮时，主要受分度链误
3、差的影响；链误差的影响；加工斜齿轮时，除分度链外，加工斜齿轮时，除分度链外，还受差动链误差的影响。还受差动链误差的影响。4.4.滚刀的加工误差和安装误差，滚刀的加工误差和安装误差，如滚刀的径向跳动、轴向窜动及齿如滚刀的径向跳动、轴向窜动及齿形角误差等形角误差等上述四方面中的几何偏心和运动偏心产生的齿轮误差以上述四方面中的几何偏心和运动偏心产生的齿轮误差以一转为周期，称为一转为周期，称为长周期误差长周期误差。传动链的高频误差和滚刀的误差所产生的齿轮误差，在传动链的高频误差和滚刀的误差所产生的齿轮误差，在一转中，多次重复出现，称为一转中，多次重复出现，称为短周期误差短周期误差（或高频误差）（或高频
4、误差）各种误差均导致刀具与齿坯间产生多余的位移，因此，各种误差均导致刀具与齿坯间产生多余的位移，因此，按照误差相对于齿轮的方向，又可分为按照误差相对于齿轮的方向，又可分为径向误差、切向误径向误差、切向误差、轴向误差差、轴向误差等。等。按范成法加工齿轮，其齿廓的按范成法加工齿轮，其齿廓的加工误差是齿轮转角的函数，具加工误差是齿轮转角的函数，具有周期性。有周期性。按齿轮各项误差对齿轮传动性能的主要影响，将齿轮加按齿轮各项误差对齿轮传动性能的主要影响，将齿轮加工误差分为三组：工误差分为三组：第第组为主要影响运动准确性的误差组为主要影响运动准确性的误差第第组为主要影响传动平稳性的误差组为主要影响传动平
5、稳性的误差第第组为主要影响载荷分布均匀性的误差。组为主要影响载荷分布均匀性的误差。第三节第三节 影响传递运动准确性的误差影响传递运动准确性的误差 一、切向综合误差一、切向综合误差 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，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，以分度圆的弧长计实际转角与公称转角之差的总幅度值，以分度圆的弧长计 齿轮单面啮合检查仪齿轮单面啮合检查仪切向综合误差切向综合误差评定齿轮评定齿轮运动准确性的综合指标，是运动准确性的综合指标，是几何偏心、运动偏心及各项几何偏心、运动偏心及各项误差因素综合影响的结果误差因素
6、综合影响的结果 影响传递运动准确性的误差是主要是以齿轮一转为周期的，影响传递运动准确性的误差是主要是以齿轮一转为周期的，主要是由于几何偏心和运动偏心引起的主要是由于几何偏心和运动偏心引起的二、齿距累积误差二、齿距累积误差 在分度圆上（允许在齿高中部测量），任意两个同侧齿面间的在分度圆上（允许在齿高中部测量），任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值，即最大齿距累积偏差与最小齿实际弧长与公称弧长的最大差值，即最大齿距累积偏差与最小齿距累积偏差之代数差的绝对值距累积偏差之代数差的绝对值 齿距累积误差主要是由几何偏心和运动偏心引起的，综合反映了齿距累积误差主要是由几何偏心和运动偏心引起的，综
7、合反映了长周期的切向和径向误差。但该项误差是逐齿测量所得，误差曲线长周期的切向和径向误差。但该项误差是逐齿测量所得，误差曲线是条折线，对齿轮的短周期误差尚不能反映，因此，用评定齿轮的是条折线，对齿轮的短周期误差尚不能反映，因此，用评定齿轮的运动精度不够充分和确切，为近似的运动精度综合评定指标运动精度不够充分和确切，为近似的运动精度综合评定指标 三、齿圈径向跳动三、齿圈径向跳动 在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上与齿高中部双面接在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量 齿圈径向跳动主要是由几何偏心引起的齿圈径向
8、跳动主要是由几何偏心引起的 由几何偏心引起的误差会使与齿轮孔同由几何偏心引起的误差会使与齿轮孔同心的圆周上齿距及齿厚分布不均匀，且以心的圆周上齿距及齿厚分布不均匀，且以一转为周期变化，它会引起齿轮的齿距累一转为周期变化，它会引起齿轮的齿距累积误差，影响齿轮传递运动的准确性。积误差，影响齿轮传递运动的准确性。因此齿圈径向跳动是评这齿轮运动精度的因此齿圈径向跳动是评这齿轮运动精度的径向单项指标径向单项指标 此外，需要注意的是，不但加工时会产生几何偏心，安装时此外，需要注意的是，不但加工时会产生几何偏心，安装时也产生几何偏心。装配时齿轮孔与轴之间有间隙存在，即会使也产生几何偏心。装配时齿轮孔与轴之间
9、有间隙存在，即会使齿轮孔与轴不同轴，而产生配合偏心，如左图齿轮孔与轴不同轴，而产生配合偏心，如左图另外，齿坯端面跳动也会引起附加的偏心，即齿坯几何轴线另外，齿坯端面跳动也会引起附加的偏心，即齿坯几何轴线与工作台回转轴线交叉不重合，如右图与工作台回转轴线交叉不重合，如右图四、径向综合误差四、径向综合误差 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转内，双啮中心距的最大变动量齿轮双面啮合综合检查仪齿轮双面啮合综合检查仪主要反映径向误差，与基本相同，但检验效率高，且能主要反映径向误差，与基本相同，但检验效率高，
10、且能综合反映短周期的误差，如齿形误差、基节偏差等。成综合反映短周期的误差，如齿形误差、基节偏差等。成批生产时，常用作为齿轮运动准确性的检验指标。批生产时，常用作为齿轮运动准确性的检验指标。 五、公法线长度变动五、公法线长度变动在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差 在滚齿中，公法线长度变动是由在滚齿中，公法线长度变动是由运动偏心引起的运动偏心引起的加工时，齿坯孔中心与机床主轴加工时，齿坯孔中心与机床主轴中心重合，即中心重合，即e e几几=0=0，并且机床分度，并且机床分度蜗杆和滚刀皆匀速回转，则蜗杆和滚刀皆匀速回转，则e e运运主要
11、主要来源于机床分度蜗杆中心来源于机床分度蜗杆中心O O2 2对主轴对主轴中心中心O O的偏心的偏心 ，致使工作台带动齿，致使工作台带动齿坯在一转中转动快慢不匀，呈周期坯在一转中转动快慢不匀，呈周期性变化性变化如图，假设切如图，假设切“1 1”齿时，齿坯转角误差等于零，当切齿时，齿坯转角误差等于零，当切“2 2”齿齿时，理论上应转过时，理论上应转过(360/Z)(360/Z)，由于存在转角误差，实际上齿坯，由于存在转角误差，实际上齿坯多转了一个角多转了一个角，使，使“2 2”齿不在虚线位置（理论位置），而齿不在虚线位置（理论位置），而转到实线位置（实际位置），结果使齿廓沿着基圆的切线方向转到实线
12、位置（实际位置），结果使齿廓沿着基圆的切线方向发生偏移。同理，其他各齿也发生类似的切向位移，而使齿轮发生偏移。同理，其他各齿也发生类似的切向位移，而使齿轮的公法线长度不均匀。的公法线长度不均匀。 e e运运引起的误差是长周期切向误差，所以是评定齿轮运动精度引起的误差是长周期切向误差，所以是评定齿轮运动精度的切向单项指标。的切向单项指标。它使齿廓的位置在圆周上分布不均匀，并引起齿形变异。虽它使齿廓的位置在圆周上分布不均匀，并引起齿形变异。虽然然e e运运使齿坯在切齿过程中转速不均匀，但它不会改变刀具与齿使齿坯在切齿过程中转速不均匀，但它不会改变刀具与齿坯孔中心的距离，因此，坯孔中心的距离，因此，
13、e e运运不会产生径向误差。不会产生径向误差。公法线长度的测量比较简便，所以在生产实际中应用较普遍公法线长度的测量比较简便，所以在生产实际中应用较普遍第四节第四节 影响传动平稳性的误差影响传动平稳性的误差 影响传动平稳性的误差则主要是短周期的，在齿轮一转中影响传动平稳性的误差则主要是短周期的，在齿轮一转中多次出现。主要由于机床传动链高频误差和刀具误差引起多次出现。主要由于机床传动链高频误差和刀具误差引起（一、一齿切向综合误差一、一齿切向综合误差 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，以
14、分一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值，以分度圆弧长计度圆弧长计 二、一齿径向综合误差二、一齿径向综合误差 被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，双啮中心距的最大变动量轮一齿距角内，双啮中心距的最大变动量 广泛应用广泛应用 三、齿形误差三、齿形误差 齿轮端截面上，齿形工作部分内（齿顶倒棱部分除外），包齿轮端截面上，齿形工作部分内（齿顶倒棱部分除外），包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离 四、基节偏差四、基节偏差实际基节与公称基节之差实际基节与公称基节之差实际基节是指基圆柱的切
15、平面所截两相邻同侧齿面间的实际基节是指基圆柱的切平面所截两相邻同侧齿面间的交线之间的法线距离交线之间的法线距离 右图：齿轮右图：齿轮2 2有负的基节偏差，则当有负的基节偏差，则当a a1 1a a2 2轮齿已至啮合线终点时，轮齿已至啮合线终点时，由于由于b b1 1b b2 2轮齿尚未啮合，以致轮齿尚未啮合，以致a a1 1齿以齿顶推动齿以齿顶推动a a2 2齿回转齿回转（称为顶刃啮合），啮合点离开了啮合线，使齿轮（称为顶刃啮合），啮合点离开了啮合线，使齿轮2 2突然突然降速，直至降速，直至b b1 1齿撞击齿撞击b b2 2齿，使齿轮齿，使齿轮2 2突然增速，并使突然增速，并使a a1 1a
16、 a2 2齿齿脱离啮合，齿轮脱离啮合，齿轮2 2才恢复正常转速。才恢复正常转速。齿轮齿轮2 2有正的基节偏差。当有正的基节偏差。当a a1 1a a2 2齿尚未至啮合线终点时，齿尚未至啮合线终点时，b b1 1齿齿面在啮合线外就撞上面在啮合线外就撞上b b2 2齿的齿顶，使齿轮齿的齿顶，使齿轮2 2受到冲击后突然加速，受到冲击后突然加速，迫使迫使a a1 1a a2 2齿提前脱离啮合，直至齿提前脱离啮合，直至b b1 1b b2 2齿啮合点进入啮合线，齿轮齿啮合点进入啮合线，齿轮2 2才恢复正常转速。才恢复正常转速。这种齿面的反向撞击、刮行，在齿轮一转中多次出现，产生这种齿面的反向撞击、刮行，
17、在齿轮一转中多次出现，产生振动和噪声，是影响传动平稳性的主要因素振动和噪声，是影响传动平稳性的主要因素 五、齿距偏差五、齿距偏差 分度圆上（允许在齿高中部测量）实际齿距与公称齿距之差分度圆上（允许在齿高中部测量）实际齿距与公称齿距之差 在在滚滚齿齿加加工工中中，主主要要由由机机床床的的分分度度蜗蜗杆杆的的轴轴向向窜窜动动引引起起的的，而而与与滚滚刀刀的的误误差差无无关关。因因此此，主主要要反反映映机机床床传传动动链链的的短短周周期期误误差差或或加加工工中中的分度误差。的分度误差。 宽宽斜斜齿齿轮轮齿齿高高中中部部实实际际齿齿向向线线波波纹纹的最大波幅，沿齿面法线方向计值的最大波幅，沿齿面法线方
18、向计值 是是宽宽斜斜齿齿轮轮、人人字字齿齿轮轮产产生生高高频频误误差的主要原因。差的主要原因。六、螺旋线波度误差六、螺旋线波度误差 第五节第五节 影响载荷分布均匀性的误差影响载荷分布均匀性的误差 理论上理论上, ,若不考虑弹性变形，由齿顶到齿根每瞬间都沿着全若不考虑弹性变形，由齿顶到齿根每瞬间都沿着全齿宽成一直线接触齿宽成一直线接触 实际上，由于齿轮的制造和安装误差，轮齿啮合时在齿长方实际上，由于齿轮的制造和安装误差，轮齿啮合时在齿长方向并不是沿全齿宽接触。从评定齿轮承载能力的大小看，主要应向并不是沿全齿宽接触。从评定齿轮承载能力的大小看，主要应控制接触长度。控制接触长度。 一、齿向误差一、齿
19、向误差 分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际齿线的两条设计齿线之间的端面距离外），包容实际齿线的两条设计齿线之间的端面距离 设计齿线常采用修正的圆柱螺旋线，包括鼓形线（图设计齿线常采用修正的圆柱螺旋线，包括鼓形线（图b b）、齿）、齿端修薄（图端修薄（图c c）及其它修形曲线。）及其它修形曲线。齿向误差主要是由齿坯端面跳动和刀架导轨倾斜引起的齿向误差主要是由齿坯端面跳动和刀架导轨倾斜引起的 二、接触线误差二、接触线误差 基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的
20、两条最近的直线间的法向距离的两条最近的直线间的法向距离 斜齿轮的接触线接触线误差是斜齿轮齿向误差和齿形误差的斜齿轮的接触线接触线误差是斜齿轮齿向误差和齿形误差的综合反映。应在最大的接触线长度上测量。综合反映。应在最大的接触线长度上测量。在滚齿中，接触线误差主要来源于滚刀的安装误差（径向跳在滚齿中，接触线误差主要来源于滚刀的安装误差（径向跳动、轴线偏斜），此项误差在端面上表现为齿形误差，滚刀齿动、轴线偏斜），此项误差在端面上表现为齿形误差，滚刀齿形角误差引起接触线方向误差。形角误差引起接触线方向误差。三、轴向齿距偏差三、轴向齿距偏差 在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线在与齿轮基准轴
21、线平行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 轴向齿距偏差主要反映螺旋角误差。轴向齿距偏差主要反映螺旋角误差。为了保证轮齿的接触长度，应控制螺旋为了保证轮齿的接触长度，应控制螺旋角误差，但其不便于测量和直观地反映，角误差，但其不便于测量和直观地反映，就以测量轴向齿距偏差的方法加以代替就以测量轴向齿距偏差的方法加以代替 轴向齿距偏差由滚齿机差动传动链的调整误差、刀具托板轴向齿距偏差由滚齿机差动传动链的调整误差、刀具托板的倾斜、齿坯端面跳动等引起的倾斜、齿坯端面跳动等引起 第六节第六节 齿轮副误差的评定指标齿轮副误差
22、的评定指标一、齿轮副误差的评定指标一、齿轮副误差的评定指标 （1 1）齿轮副的切向综合误差）齿轮副的切向综合误差 （2 2）齿轮副的一齿切向综合误差）齿轮副的一齿切向综合误差 齿轮副的切向综合误差是指安装好的齿轮副，在啮合转齿轮副的切向综合误差是指安装好的齿轮副，在啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际转角与公称转角之差的总幅度值。以分度圆弧长计值角与公称转角之差的总幅度值。以分度圆弧长计值 齿轮副的一齿切向综合误差是指安装好的齿轮副，在啮合齿轮副的一齿切向综合误差是指安装好的齿轮副，在啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一
23、个齿轮，一个齿距转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮，一个齿距的实际转角与公称转角之差的最大幅度值。以分度圆弧长计值的实际转角与公称转角之差的最大幅度值。以分度圆弧长计值 接接触触斑斑点点是是指指安安装装好好的的齿齿轮轮副副，在在轻轻微微制制动动下下，运运转转后后齿齿面面上上分分布布的的接接触触擦擦亮亮痕痕迹迹，接接触触痕痕迹迹的的大大小小在在齿齿面展开图上用百分数计算面展开图上用百分数计算 （3 3）接触斑点）接触斑点接触斑点能综合反映齿轮加工中接触斑点能综合反映齿轮加工中的齿向、齿形误差和安装中轴线的的齿向、齿形误差和安装中轴线的平行度误差对齿面载荷分布均匀性平行度误差对齿面载荷分
24、布均匀性的影响。对较大的齿轮副，一般是的影响。对较大的齿轮副，一般是在安装好的传动装置中检验；对成在安装好的传动装置中检验；对成批生产的机床、汽车、拖拉机等中批生产的机床、汽车、拖拉机等中小齿轮，允许在啮合机上与精确齿小齿轮，允许在啮合机上与精确齿轮啮合检验。轮啮合检验。 （4 4）齿轮副的法向侧隙）齿轮副的法向侧隙 齿轮副的法向侧隙是指装配好的齿轮副的法向侧隙是指装配好的齿轮副，当工作齿面接触时，非齿轮副，当工作齿面接触时，非工作齿面之间的最小距离工作齿面之间的最小距离在生产中，也可检验圆周侧隙。在生产中，也可检验圆周侧隙。圆周侧隙是指装配好的齿轮副，圆周侧隙是指装配好的齿轮副，当一个齿轮固
25、定时，另一个齿轮当一个齿轮固定时，另一个齿轮的圆周晃动量。以分度圆弧长计的圆周晃动量。以分度圆弧长计值值二、齿轮副的安装误差对齿轮副的影响二、齿轮副的安装误差对齿轮副的影响 （1 1）轴线的平行度误差影响齿）轴线的平行度误差影响齿面载荷分布均匀性面载荷分布均匀性 X X轴向平行度误差和轴向平行度误差和Y Y轴向平轴向平行度误差主要来自箱体孔的位行度误差主要来自箱体孔的位置误差。设计时，应控制箱体置误差。设计时，应控制箱体孔轴线平行度误差孔轴线平行度误差 （2 2）齿轮副中心距偏差影响侧隙）齿轮副中心距偏差影响侧隙 齿轮副中心距偏差（齿轮副中心距偏差（ ）是指齿）是指齿轮副的齿宽中间平面内，实际
26、中心轮副的齿宽中间平面内，实际中心距与公称中心距之差。距与公称中心距之差。设计和制造时，主要通过控制箱体设计和制造时，主要通过控制箱体孔的中心距偏差来限制安装误差对孔的中心距偏差来限制安装误差对侧隙的影响，侧隙的影响， 第七节第七节 渐开线圆柱齿轮精度标准渐开线圆柱齿轮精度标准 GB10095GB1009596969999是圆柱齿轮传动公差的标准是圆柱齿轮传动公差的标准 一、精度等级：一、精度等级： 常用常用 1 1，2 2，3 3，6 6，7 7，8 8，9 9，1212 高高 低低6 6级级精密级精密级7 7级级精密精密 分度机构，高速重载齿轮传动分度机构，高速重载齿轮传动（减速箱，汽车，
27、飞机）（减速箱，汽车，飞机）机床，标准减速器，飞机、汽车机床，标准减速器，飞机、汽车 8 8级级中等精度中等精度 普通机械中不要求特别精确的齿轮普通机械中不要求特别精确的齿轮 9 9级级低精度低精度 精度要求低，低速下工作的齿轮精度要求低，低速下工作的齿轮 二公差组二公差组 齿齿轮轮各各项项误误差差对对传传动动性性能能的的主主要要影影响响，将将相相应应的的公公差差或极限偏差分为或极限偏差分为、三个公差组三个公差组 三齿轮的检验组三齿轮的检验组 齿齿轮轮的的误误差差项项目目繁繁多多，在在生生产产中中，不不必必对对各各公公差差组组的的所所有有误误差差项项目目同同时时进进行行检检验验。标标准准把把同
28、同一一公公差差组组的的各各项项指指标标分分成成若若干干个个检检验验组组，根根据据齿齿轮轮副副的的功功能能要要求求、生生产产规规模模及及测测量量条条件件，在在各各公公差差组组中中，分分别别选选择择一一个个检检验验组组来来检检查查齿齿轮轮的的精精度度。若若用用不同的检验组所测得结果不同，应以最低的结果为准不同的检验组所测得结果不同，应以最低的结果为准 （1 1）第）第公差组的检验组（即如何检验齿轮的运动精度？）公差组的检验组（即如何检验齿轮的运动精度？）切向综合误差切向综合误差 齿距累积误差齿距累积误差 K K个齿距累积误差个齿距累积误差 径向综合误差径向综合误差与公法线长度变动与公法线长度变动
29、齿圈径向跳动齿圈径向跳动 （仅用于（仅用于10101212级精度）级精度） 与公法线长度变动与公法线长度变动（2 2）第）第公差组的检验组（即如何检验齿轮的工作平稳性精度？）公差组的检验组（即如何检验齿轮的工作平稳性精度？）一齿切向综合误差一齿切向综合误差 一齿径向综合误差一齿径向综合误差齿形误差齿形误差与齿距偏差与齿距偏差 与基节偏差与基节偏差 与与（用于（用于9 91212级精度）；级精度）；与与（用于（用于10101212级精度）；级精度）； 螺旋线波度误差螺旋线波度误差 （用于轴向重合度，（用于轴向重合度，6 6级及级及6 6级以上的斜齿轮或人字齿轮）。级以上的斜齿轮或人字齿轮）。（3
30、 3）第）第公差组的检验组（即如何验收齿轮的接触精度？）公差组的检验组（即如何验收齿轮的接触精度？）齿向误差齿向误差 接触线误差接触线误差（仅用于轴向重合度（仅用于轴向重合度，齿向线不作修正的斜齿轮）；，齿向线不作修正的斜齿轮）； 轴向齿距偏差轴向齿距偏差和齿形误差和齿形误差（仅用于轴向重合度，齿向线不作修正的斜齿轮）；（仅用于轴向重合度，齿向线不作修正的斜齿轮）； 轴向齿距偏差轴向齿距偏差和接触线误差和接触线误差（仅用于轴向重合度，齿向线不作修正的斜齿轮）（仅用于轴向重合度，齿向线不作修正的斜齿轮） （4 4）对于单个齿轮，除了在三个公差组的检验组中分别选择一）对于单个齿轮，除了在三个公差组
31、的检验组中分别选择一个检验组进行检验外，还应检验齿轮的齿厚偏差或公法线平均长个检验组进行检验外，还应检验齿轮的齿厚偏差或公法线平均长度偏差，以保证齿轮副侧隙的要求。度偏差，以保证齿轮副侧隙的要求。 四、齿轮副公差四、齿轮副公差五、齿轮副侧隙和齿厚极限偏差五、齿轮副侧隙和齿厚极限偏差齿轮副的侧隙是装配后形成的，其大小主要取决于中心距齿轮副的侧隙是装配后形成的，其大小主要取决于中心距和齿厚两个因素，即它是一定的中心距和一定的齿厚综合影响和齿厚两个因素，即它是一定的中心距和一定的齿厚综合影响的结果。本标准规定齿轮副的侧隙采用的结果。本标准规定齿轮副的侧隙采用“基中心距制基中心距制”，即在，即在固定中
32、心距极限偏差的情况下，通过改变齿厚偏差的大小而获固定中心距极限偏差的情况下，通过改变齿厚偏差的大小而获得不同的齿侧间隙。得不同的齿侧间隙。齿厚偏差齿厚偏差指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。 标准规定了标准规定了1414种齿厚极种齿厚极限偏差，代号由限偏差，代号由C CS S（I I、O O、Q Q除外）除外）, ,每种代号所每种代号所表示的齿厚极限偏差均表示的齿厚极限偏差均以齿距极限偏差以齿距极限偏差的整数倍表示的整数倍表示 齿厚上、下偏差（齿厚上、下偏差（、齿侧间隙等条件，通过计算确定。齿侧间隙等条件，通过计算确定。 （1 1）齿轮副的最小极限侧
33、隙）齿轮副的最小极限侧隙 补偿温升引起变形所需的最小侧隙补偿温升引起变形所需的最小侧隙 保证正常润滑所需的最小侧隙保证正常润滑所需的最小侧隙 对于油池润滑：对于油池润滑： ）的代号可根据所需保证的最小）的代号可根据所需保证的最小对于喷油润滑，按齿轮圆周速度选：对于喷油润滑，按齿轮圆周速度选：因此，齿轮副的最小极限侧隙为因此，齿轮副的最小极限侧隙为 (2)(2)齿厚上、下偏差齿厚上、下偏差、的确定的确定齿轮加工和安装误差对侧隙减小的影响齿轮加工和安装误差对侧隙减小的影响K K 齿厚公差按下式计算：齿厚公差按下式计算：齿厚下偏差齿厚下偏差 大模数齿轮，在生产中通常测量齿厚大模数齿轮，在生产中通常测
34、量齿厚中、小模数齿轮，在成批生产中，一般测量公法线长度。中、小模数齿轮，在成批生产中，一般测量公法线长度。 公法线平均长度上、下偏差及公差公法线平均长度上、下偏差及公差 齿齿轮轮毛毛坯坯的的加加工工精精度度对对齿齿轮轮的的加加工工精精度度和和传传动动质质量量有有直直接接影影响。因此控制齿坯粗度是保证齿轮精度的有效措施。响。因此控制齿坯粗度是保证齿轮精度的有效措施。切切齿齿时时常常用用的的径径向向定定位位基基准准是是齿齿轮轮孔孔或或轴轴径径（齿齿轮轮轴轴）；轴轴向向辅辅助助基基准准有有端端面面或或顶顶尖尖孔孔。当当齿齿顶顶圆圆作作为为测测量量基基准准时时，应应按按标标准准规规定定提提出出要要求求
35、。如如果果只只作作为为加加工工找找正正基基准准，对对顶顶圆圆表表面面粗粗糙度应提出较高要求。糙度应提出较高要求。齿坯各部分公差值及表面粗糙度按表齿坯各部分公差值及表面粗糙度按表1919和表和表2020确定。确定。六、齿坯精度六、齿坯精度 在在齿齿轮轮工工作作图图上上应应标标注注齿齿轮轮的的精精度度等等级级和和齿齿厚厚极极限限偏偏差的字母代号。差的字母代号。标注示例：标注示例：七、齿轮精度的标注七、齿轮精度的标注当齿厚采用非标准极限偏差时，应标注为：当齿厚采用非标准极限偏差时，应标注为：第八节第八节 齿轮精度及互换性设计齿轮精度及互换性设计某某减减速速器器中中有有一一对对圆圆柱柱齿齿轮轮，采采用
36、用浸浸油油润润滑滑。已已知知模模数数m mn n=3mm=3mm，主主动动轮轮齿齿数数Z Z1 1=32=32，被被动动轮轮齿齿数数Z Z2 2=96=96，中中心心距距a=192mma=192mm，主主动动轮中心孔直径轮中心孔直径40mm40mm，齿形角，齿形角齿齿宽宽B=20mmB=20mm，传传递递最最大大功功率率N=5kWN=5kW，主主动动轮轮转转速速n n1 1=1280/min=1280/min，齿齿轮材料为轮材料为4545号钢，线膨胀系数号钢，线膨胀系数其工作温度其工作温度t2=40t2=40，小批量生产。试确定主动轮的精度等级，小批量生产。试确定主动轮的精度等级，检验组项目，
37、齿坯技术要求，并完成齿轮工作图。检验组项目，齿坯技术要求，并完成齿轮工作图。 解：（解：（1 1）确定齿轮的精度等级）确定齿轮的精度等级参照表参照表2 2，第，第公差组选用公差组选用7 7级级 一般减速器齿轮，对传递运动的准确性要求不高，故第一般减速器齿轮，对传递运动的准确性要求不高，故第公差公差组选组选8 8级；动力齿轮对齿面接触精度有一定要求，所以第级；动力齿轮对齿面接触精度有一定要求，所以第公公差组也选差组也选7 7级级 （2 2）确定各公差组的检验组）确定各公差组的检验组该该齿齿轮轮为为中中等等精精度度，尺尺寸寸不不大大，为为小小批批量量生生产产，参参照照表表5 5，确定其检验指标如下
38、：，确定其检验指标如下：第第公差组为：公差组为：FrFr和和Fw Fw ，由表，由表9 9、表、表8 8查得：查得： 第第公差组为：公差组为：FfFf与与fptfpt，由表，由表1212，表，表1313查得：查得： ， 第第公差组为：公差组为：F F ，由表，由表1515查得：查得： F F（3 3）确定齿厚上、下偏差代号）确定齿厚上、下偏差代号根据式（根据式（4 4），齿厚上偏差为），齿厚上偏差为 其中：其中： 根据式根据式(3)(3)计算计算K K值值由于齿轮副的工作条件相同，设被动齿轮与主动齿轮精由于齿轮副的工作条件相同，设被动齿轮与主动齿轮精度等级相同，由表度等级相同，由表1414查得
39、：查得： 由表由表1717查得查得按表按表1818，取取G G，G=-6G=-6由表由表6 6得：得：由式（由式（5 5），则齿厚公差），则齿厚公差由式由式(6)(6)，齿厚下偏差的计算式为，齿厚下偏差的计算式为按表按表1818，取取K K，K=-12K=-12（4 4）齿轮精度的标注为）齿轮精度的标注为8 87 77 G K GB100957 G K GB100958888（5 5）公法线平均长度及其上、下偏差）公法线平均长度及其上、下偏差 该齿轮为中模数齿轮，控制侧隙的指标宜采用公法线平均长该齿轮为中模数齿轮，控制侧隙的指标宜采用公法线平均长度上、下偏差。按式（度上、下偏差。按式（7 7）
40、、式（）、式（8 8）得：）得： 计算公法线长度公称值计算公法线长度公称值W W及跨齿数及跨齿数n n：（6 6）确定齿坯的技术要求）确定齿坯的技术要求以内孔及端面为定位基准，由表以内孔及端面为定位基准，由表1919得得: :基准孔：基准孔：，且采用包容要求，且采用包容要求基准端面的端面圆跳动公差基准端面的端面圆跳动公差0.018mm 0.018mm 顶圆柱面顶圆柱面: :由表由表2020确定齿轮各部分表面粗糙度的确定齿轮各部分表面粗糙度的RaRa值为：值为： 齿面齿面 顶圆顶圆 端面端面 基准孔基准孔1.6m 1.6m （7 7）齿轮工作图）齿轮工作图 本章重点对齿轮精度主要有哪四方面的要求对齿轮精度主要有哪四方面的要求影响齿轮传递运动准确性的误差有哪些影响齿轮传递运动准确性的误差有哪些影响齿轮传动的平稳性的误差有哪些影响齿轮传动的平稳性的误差有哪些影响齿轮载荷分布的均匀性的误差有哪些影响齿轮载荷分布的均匀性的误差有哪些齿轮精度的标注齿轮精度的标注通过齿轮副侧隙的要求确定齿厚极限偏差通过齿轮副侧隙的要求确定齿厚极限偏差补充章节补充章节 齿轮精度齿轮精度结束结束
