《齿轮基本知识》PPT课件

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1、齿轮传动基本知识齿轮传动基本知识何谓齿轮？何谓齿轮？一个有齿的机械构件，它与另一个有一个有齿的机械构件，它与另一个有齿构件通过其共轭齿面的相继啮合，从而传齿构件通过其共轭齿面的相继啮合，从而传递运动或改变运动的形式，称为齿轮。递运动或改变运动的形式，称为齿轮。齿轮的种类齿轮的种类1、按啮合方式分类：按啮合方式分类：1）外啮合齿轮外啮合齿轮2）内啮合齿轮内啮合齿轮2、按轴线在空间的位置分类按轴线在空间的位置分类1）轴线平行的圆柱齿轮轴线平行的圆柱齿轮2）轴线相交的锥齿轮轴线相交的锥齿轮3）轴线相交的螺旋齿轮，双曲线齿轮轴线相交的螺旋齿轮，双曲线齿轮和蜗轮蜗杆和蜗轮蜗杆3、按传动的工作条件分类按传

2、动的工作条件分类1）开式齿轮开式齿轮齿轮暴露在外齿轮暴露在外2）闭式齿轮闭式齿轮置于密封箱体内置于密封箱体内4、按齿轮轮齿的形态分类按齿轮轮齿的形态分类1）直齿直齿2）斜齿斜齿3）曲线齿曲线齿齿轮的种类齿轮的种类5、按轮齿齿廓曲线的形状分类按轮齿齿廓曲线的形状分类1）摆线齿形摆线齿形2）渐开线齿形渐开线齿形3）圆弧齿形圆弧齿形6、按齿坯形状可分为：按齿坯形状可分为：圆柱齿轮、锥齿轮、椭圆齿轮、圆柱齿轮、锥齿轮、椭圆齿轮、鼓形齿鼓形齿轮、扇形齿轮、齿条等轮、扇形齿轮、齿条等齿轮的种类齿轮的种类我国齿轮发展现状我国齿轮发展现状50年年代代一一般般采采用用以以调调质质热热处处理理为为主主的的软软齿齿

3、面面齿齿轮轮制制造造精精度达度达8-9级。级。70年年代代末末齿齿面面经经渗渗碳碳淬淬火火、氮氮化化或或感感应应淬淬火火处处理理的的所所谓谓硬齿面齿轮开始重视。硬齿面齿轮开始重视。80年年代代末末普普遍遍采采用用硬硬齿齿面面精精度度达达6-7级级高高精精度度可可达达4-5级级双双圆圆弧弧齿齿轮轮已已在在大大功功率率、高高转转速速齿齿轮轮传传动动装装置置上上推广推广在在应应用用珩珩齿齿新新工工艺艺基基础础上上开开发发出出超超硬硬滚滚切切（也也称称刮齿）刮齿）变位齿轮应用日益增多变位齿轮应用日益增多避免根切，减少传动结构尺寸，提高齿面接触强度避免根切，减少传动结构尺寸，提高齿面接触强度在在不不改改

4、变变结结构构，不不增增加加成成本本条条件件下下提提高高承承载载性性能能与与使使用用寿命。寿命。重重要要的的齿齿轮轮传传动动设设计计为为修修形形齿齿轮轮不不求求符符合合理理论论齿齿廓廓与理论齿向与理论齿向齿顶修形（也称修缘）齿顶修形（也称修缘）齿向修鼓形齿向修鼓形可降低轮齿变形与制造安装误差影响，降低噪音。可降低轮齿变形与制造安装误差影响，降低噪音。我国齿轮发展现状我国齿轮发展现状行行星星传传动动：是是一一种种至至少少有有一一个个齿齿轮轮的的集集合合轴轴线线绕绕中心轴线回转的齿轮传动。中心轴线回转的齿轮传动。特特点点：体体积积小小，重重量量轻轻，速速比比范范围围大大，传传动动效效率率高高，噪噪音

5、音小小，作作为为增增速速减减速速与与变变速速的的传传动动装装置。置。形形式式：渐渐开开线线行行星星传传动动，少少齿齿差差式式行行星星传传动动（渐开线、摆线、谐波齿轮（渐开线、摆线、谐波齿轮）我国齿轮发展现状我国齿轮发展现状锥齿轮与准双曲面齿轮锥齿轮与准双曲面齿轮弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮美国格里森（美国格里森（Gleason）延延 伸伸 外外 摆摆 线线 瑞瑞 士士 奥奥 利利 康康 （ Oerlikon） 德国克林根贝尔格（德国克林根贝尔格（Kingelnberg）蜗杆传动蜗杆传动用用于于要要求求单单级级大大减减速速比比并并传传递递大大转转矩矩的的齿齿轮轮传动。传动。普通圆柱蜗杆、圆弧圆柱蜗杆、环

6、面涡杆普通圆柱蜗杆、圆弧圆柱蜗杆、环面涡杆我国目前设计制造水平我国目前设计制造水平高高 速速 圆圆 周周 速速 度度 最最 高高 达达 156m/s 最最 大大 功功 率率 为为44000KW；制造精度为制造精度为4-5级级重重载载齿齿轮轮：圆圆周周速速度度最最高高达达30-50m/s；重重载载功功率达率达6000齿轮发展趋势齿轮发展趋势动动力力传传动动装装置置：小小型型化化、高高速速化化、低低噪噪音音、高高可靠性可靠性齿齿形形：硬硬齿齿面面、圆圆弧弧齿齿轮轮、行行星星齿齿轮轮、非非圆圆齿齿轮轮齿轮用钢材及热处理：齿轮用钢材及热处理：提高接触和弯曲应力提高接触和弯曲应力采用硬齿面（渗碳淬火）采

7、用硬齿面（渗碳淬火）为为提提高高钢钢化化韧韧度度、改改善善加加工工性性能能采采用用真真空空脱脱气气为为保保证证心心部部硬硬度度、减减少少热热处处理理变变形形应应用用保保证证淬透性钢淬透性钢为缩短渗碳周期为缩短渗碳周期推行稀土渗碳工艺推行稀土渗碳工艺为为保保证证加加工工质质量量、效效率率及及减减少少变变形形重重视视齿齿坯坯预预备备热热处理（正火）处理（正火）切齿：切齿：向高速、高效、高精度向高速、高效、高精度硬质合金刀、多头滚刀、机床采用数控、数显硬质合金刀、多头滚刀、机床采用数控、数显硬质合金负前角滚刀超硬滚齿代磨硬质合金负前角滚刀超硬滚齿代磨Tin涂层涂层蜗杆式珩齿蜗杆式珩齿采采用用CBN（

8、立立方方氮氮化化硼硼砂砂轮轮）蜗蜗杆杆砂砂轮轮、数数控控磨磨齿齿机机、高效高精度高效高精度采用齿轮专用采用齿轮专用CAD软件软件开拓新的磨削原理、环面蜗杆砂轮连续成形磨齿开拓新的磨削原理、环面蜗杆砂轮连续成形磨齿齿轮发展趋势齿轮发展趋势柳工齿轮加工简况柳工齿轮加工简况柳工齿轮主要在箱体及驱动桥中柳工齿轮主要在箱体及驱动桥中50C箱箱 体体 ： 齿齿 轮轮 共共 有有 15种种 22件件 ， 齿齿 轮轮 材材 料料 为为20CrMnTi主要种类有：主要种类有：直齿圆柱、内齿轮直齿圆柱、内齿轮模数有：模数有：3.25，4，6.53种种压力角压力角均为均为20精度等级精度等级均为均为8-7-7GK其

9、中变位齿轮其中变位齿轮2个个主主要要加加工工工工艺艺为为滚滚、剃剃滚滚、剃剃、珩珩滚滚、硬硬齿齿面面刮齿刮齿滚磨、插滚磨、插50C驱动桥齿轮驱动桥齿轮齿轮共有齿轮共有：7种种36件件主主要要种种类类有有：直直齿齿圆圆柱柱、直直齿齿内内齿齿轮轮、直直齿齿锥锥齿齿轮轮、弧弧齿锥齿轮齿锥齿轮齿轮材料：齿轮材料：除内齿轮为除内齿轮为40Cr外其余均为外其余均为20CrMnTi模数有：模数有：轮边行星齿轮副：行星轮、太阳轮、内齿轮轮边行星齿轮副：行星轮、太阳轮、内齿轮m6；20；ha0.8差速器直齿锥齿轮、锥齿轮、半轴齿轮差速器直齿锥齿轮、锥齿轮、半轴齿轮m7.5；20；变位；变位；ha0.8主传动弧齿

10、锥齿轮副：主传动弧齿锥齿轮副：m11；20；35；ha1.788柳工齿轮加工简况柳工齿轮加工简况齿轮制造工艺过程的五个阶段齿轮制造工艺过程的五个阶段材材料料制制备备齿齿坯坯加加工工切切齿齿齿齿坯坯热热处处理理齿齿坯精加工坯精加工齿坯加工齿坯加工必须保证基准面精度、必须保证基准面精度、热处理热处理直接决定轮齿的内在质量直接决定轮齿的内在质量齿齿形形加加工工和和热热处处理理后后精精加加工工是是制制造造的的关关键键，也也反反映映齿齿轮轮制造水平。制造水平。常常用用轮轮齿齿加加工工方方法法：铣铣齿齿、滚滚齿齿、刨刨齿齿、扦扦齿齿、剃剃齿齿、珩齿、梳齿、挤齿、研齿、磨齿、刮齿等珩齿、梳齿、挤齿、研齿、磨

11、齿、刮齿等常用切齿工艺常用切齿工艺圆圆柱柱中中小小模模数数齿齿轮轮：滚滚（插插）齿齿剃剃（挤挤）齿齿热处理热处理珩齿珩齿大中模数齿轮大中模数齿轮：调质处理：调质处理滚（插）齿滚（插）齿低低速速重重载载与与高高速速：滚滚（插插）齿齿渗渗碳碳淬淬火火磨磨（括括）齿齿蜗轮副加工：蜗轮副加工：蜗杆加工：通常用铣削、车削、或磨削蜗杆加工：通常用铣削、车削、或磨削蜗轮：滚削、但齿或多齿飞刀、剃齿蜗轮：滚削、但齿或多齿飞刀、剃齿锥齿轮加工：锥齿轮加工：直直齿齿、斜斜齿齿-刨刨齿齿（展展成成法法、仿仿形形法法）、圆圆拉拉齿齿、双双刀刀盘盘铣铣齿齿、磨磨齿齿、成成形形铣铣刀刀（盘盘状状、指指状铣刀）状铣刀）曲齿

12、锥齿轮：曲齿锥齿轮：弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮铣齿、磨齿铣齿、磨齿延伸外摆线延伸外摆线滚切滚切特特种种齿齿轮轮加加工工：（包包括括非非圆圆齿齿轮轮、谐谐波波齿齿轮轮和和摆线齿轮）摆线齿轮）采用相应的滚齿、铣齿、扦齿、磨齿等方法的采用相应的滚齿、铣齿、扦齿、磨齿等方法的特殊应用。特殊应用。常用切齿工艺常用切齿工艺齿齿轮轮加加工工的的工工艺艺过过程程，因因其其结结构构形形状状精精度度等等级级，生生产产批批量量和和各各厂厂生生产产条条件件的的不不同同而而采采取取不不同同的的工工艺艺规程。规程。每每个个操操作作者者应应熟熟悉悉整整个个齿齿轮轮加加工工工工艺艺过过程程，特特别别是是了了解解上上下下道道工工序序

13、的的加加工工步步骤骤加加工工位位置置，加加工工余余量量，这这时时本本道道工工序序的的加加工工是是有有益益处处的的，尽尽可可能能做做到到设设计计、工工艺艺（加加工工）、测测量量基基准准统统一一和和基基准准重重合合，保证零件的加工质量。保证零件的加工质量。常用切齿工艺常用切齿工艺齿轮加工齿轮加工齿轮加工主要是齿坯加工与齿形的加工齿轮加工主要是齿坯加工与齿形的加工对对齿齿坯坯加加工工的的要要求求：尺尺寸寸精精度度、表表面面粗粗糙糙度度、形形位公差位公差齿齿形形加加工工：按按加加工工原原理理分分主主要要有有成成形形法法和和展展成成法法两大类。两大类。成成形形法法使使用用与与齿齿槽槽形形状状相相同同的的

14、成成形形刀刀具具加加工出齿形。工出齿形。特特点点：刀刀具具简简单单、操操作作方方便便，一一般般在在铣铣床床上上一一齿齿一一齿齿铣铣成成，加加工工精精度度较较低低，效效率率高高。主主要要有铣齿、拉齿有铣齿、拉齿展展成成法法利利用用齿齿轮轮啮啮合合原原理理，即即刀刀具具和和毛毛坯坯在在啮合运动中切削加工齿形的方法。啮合运动中切削加工齿形的方法。特特点点：效效率率高高，齿齿轮轮精精度度高高，可可加加工工各各种种形形状状复杂的齿轮。复杂的齿轮。主主要要有有：滚滚齿齿、插插齿齿、剃剃齿齿、珩珩齿齿、磨磨齿齿、硬硬齿面刮齿、刨齿、铣齿、冷挤。齿面刮齿、刨齿、铣齿、冷挤。另另外外还还可可通通过过小小（无无）

15、切切削削加加工工方方法法加加工工齿形，主要有：齿形，主要有：热轧齿轮、铸造齿轮、精密模锻齿热轧齿轮、铸造齿轮、精密模锻齿齿轮加工齿轮加工齿轮机床的名称、型号齿轮机床的名称、型号机机床床的的分分类类：金金属属切切削削机机床床，按按其其产产品品的的工工作作原原理理，结结构构性性能能特特点点和和使使用用范范围围，分分为为车车、铣铣、刨、钻、齿、磨等十二大类。刨、钻、齿、磨等十二大类。用用大大写写的的汉汉语语拼拼音音字字母母表表示示，例例车车床床用用C，铣铣床用床用X、X62，齿轮机床（牙）用齿轮机床（牙）用Y。齿轮机床齿轮机床齿轮机床型号举例：齿轮机床型号举例：YM3180（X8）（）（A）（）（/

16、1）Y：类代号：齿轮加工类代号：齿轮加工M：通用特性：精密级通用特性：精密级31：组、代号：滚齿机组、代号：滚齿机80：主主参参数数或或设设计计顺顺序序号号：最最大大工工件件直直径径800（X8）第二主参数：最大工作模数第二主参数：最大工作模数1-8mm（A）重大改进顺序号，第一次改进重大改进顺序号，第一次改进（/1）：）：同一型号机床的变形号：第一种同一型号机床的变形号：第一种齿轮机床齿轮机床常用齿轮刀具材料常用齿轮刀具材料一、一、刀具材料的性能刀具材料的性能1、高的硬度高的硬度2、高的耐磨性高的耐磨性3、足够的硬度和韧性足够的硬度和韧性4、高耐热性高耐热性常用齿轮刀具材料种类常用齿轮刀具材

17、料种类1、高速钢，又称锋钢高速钢，又称锋钢淬火后硬度为淬火后硬度为HRC62-70允许切削允许切削速度为速度为25-30m/min2、硬质合金硬质合金常温硬度常温硬度HRA74-93允许切削允许切削速度可达速度可达200m/min直齿圆柱齿轮各部分名称基本参数尺寸直齿圆柱齿轮各部分名称基本参数尺寸计算计算1、齿齿顶顶圆圆过过齿齿轮轮各各轮轮顶顶端端所所作作的的圆圆，用用“d0”2、齿齿根根圆圆与与齿齿轮轮各各轮轮齿齿的的齿齿槽槽底底部部相相切切的的圆圆用用“df”3、齿齿厚厚在在任任意意圆圆上上，一一个个轮轮齿齿的的两两侧侧齿齿廓廓间间的的弧弧线线长长度度，又又称称弧弧齿齿厚厚，用用“S”表表

18、示示分分度度圆圆上弧齿厚。上弧齿厚。4、齿齿槽槽宽宽相相邻邻两两齿齿之之间间的的间间隙隙，用用“e”表表示分度圆的齿槽宽示分度圆的齿槽宽5、齿距齿距在任意圆周上，相邻两齿同一侧齿廓在任意圆周上，相邻两齿同一侧齿廓间的弧线长度，间的弧线长度，“p”6、分分度度圆圆标标准准齿齿轮轮上上齿齿厚厚与与齿齿槽槽宽宽相相等等的的圆圆，用用“d”表示其直径表示其直径7、齿齿顶顶高高位位于于齿齿顶顶圆圆与与分分度度圆圆之之间间的的轮轮齿齿部部分，用分，用“ha”8、齿齿根根高高位位于于齿齿根根圆圆与与分分度度圆圆之之间间的的轮轮齿齿部部分，用分，用“hf”表示表示9、全全齿齿高高齿齿顶顶圆圆与与齿齿根根圆圆之

19、之间间的的径径向向距距离离，用用“h”表示表示:h=ha+hf齿轮的基本参数齿轮的基本参数1、齿数齿数齿轮轮齿的数目，用齿轮轮齿的数目，用“Z”表示表示2、模模数数衡衡量量轮轮齿齿大大小小的的基基本本参参数数，用用“m”表示表示或或3、压压力力角角齿齿廓廓曲曲线线上上受受压压力力方方向向与与运运动动速速度方向的夹角，用度方向的夹角，用“”表示表示4、齿齿顶顶高高系系数数齿齿顶顶高高度度与与模模数数之之比比，用用“ha*”表示表示规定：标准齿轮规定：标准齿轮ha*=1短齿齿轮短齿齿轮ha*=0.8行星轮、太阳行星轮、太阳轮、内齿轮用轮、内齿轮用“C*”表示表示5、顶隙系数顶隙系数规定：规定：标准

20、齿轮标准齿轮C*=0.25短齿齿轮短齿齿轮C*=0.3采用扦齿、剃齿法加工时：采用扦齿、剃齿法加工时：C*=0.35齿轮的基本参数齿轮的基本参数齿轮的精度和检测齿轮的精度和检测对齿轮精度的基本要求：对齿轮精度的基本要求：（GB10095-88）传递运动准确、平稳、振动和噪声小传递运动准确、平稳、振动和噪声小齿面接触良好，载荷分布均匀齿面接触良好，载荷分布均匀有一定的齿侧间隙有一定的齿侧间隙GB1009588渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度简介简介1、适适用用范范围围：适适用用于于符符合合GB1356渐渐开开线线圆圆柱柱齿齿轮轮基基本齿廓本齿廓法向模数法向模数mn1mm的渐开线直齿（或斜齿）

21、圆柱齿轮。的渐开线直齿（或斜齿）圆柱齿轮。2、误差定义和代号：误差定义和代号：定义定义22项误差项误差常用常用12种种：（1）齿距累积误差：齿距累积误差：Fp在在分分度度圆圆上上（允允许许在在齿齿高高中中部部测测量量）任任意意两两个个同同侧侧齿齿间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值（2）齿圈径向跳动齿圈径向跳动Fn在在齿齿轮轮一一转转范范围围内内，测测头头在在内内槽槽内内，于于齿齿高高中中部部双双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。（3）公法线长度变动公法线长度变动Fw在在齿齿轮轮一一周周范范围围内内，实实际际

22、公公法法线线长长度度最最大大值值与与最最小小之之差。差。（4）齿形误差齿形误差ff在在端端截截面面上上（允允许许用用检检查查被被测测齿齿轮轮和和测测量量蜗蜗杆杆啮啮合合时时齿齿轮轮齿齿面面上上的的接接触触迹迹线线代代替替，但但仍仍按按基基圆圆切切线线方方向向计计值值）齿齿形形工工作作部部分分内内（齿齿顶顶倒倒棱棱部部分分除除外外），包包容容实实际际齿齿形形且且距距离离为为最最小小的的两两条条设设计计齿齿形形间间的的法法向向距离。距离。GB1009588渐开线圆柱齿轮精渐开线圆柱齿轮精度简介度简介（5）齿距误差齿距误差fpt在在分分度度圆圆上上（允允许许在在齿齿高高中中部部测测量量）实实际际齿齿

23、距距与与公公称称齿齿距之差。距之差。公称齿距是指所有实际齿距的平均值。公称齿距是指所有实际齿距的平均值。（6）基节偏差基节偏差fpb实际基节与公称基节之差。实际基节与公称基节之差。公公称称基基节节是是指指基基圆圆柱柱切切平平面面所所截截两两相相邻邻同同侧侧齿齿面面的的交交线线之间的法向距离。之间的法向距离。（7）齿向误差齿向误差F在在分分度度圆圆柱柱面面上上，齿齿宽宽有有效效部部分分范范围围内内（端端面面倒倒角角部部分分除除外外），包包容容实实际际齿齿线线的的两两条条设设计计齿齿线线之之间间的的端端面面距距离。离。（8）轴向齿距误差轴向齿距误差Fp在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直

24、线在与齿轮基准轴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，沿齿面法线方向计值。沿齿面法线方向计值。（9）齿厚偏差齿厚偏差E分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。对于斜齿轮指法向齿厚。对于斜齿轮指法向齿厚。（10）公法线平均长度偏差公法线平均长度偏差Ew在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。（11）齿轮副的接触斑点齿轮副的接触斑点装装配配好好的的齿齿轮轮副副，在在啮啮合合转转动动轻轻微微的的制制动动下下，运运转后齿面上分布

25、的接触擦亮痕迹。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数计算。接触痕迹的大小在齿面展开图上用百分数计算。（12）齿轮副的侧隙齿轮副的侧隙jt（圆周），圆周），jn（法向）法向）圆圆周周侧侧隙隙装装配配好好的的齿齿轮轮副副，当当一一个个齿齿轮轮固固定定时时，另另一一个个齿齿轮轮的的圆圆周周晃晃动动量量，以以分分度度圆圆上上弧弧长计值。长计值。法法向向侧侧隙隙装装配配好好的的齿齿轮轮副副，当当工工作作齿齿面面接接触触时，非工作齿面之间的最小距离时，非工作齿面之间的最小距离。精度等级精度等级（1）齿齿轮轮有有12个个精精度度等等级级，1级级最最高高，12级级最最低低。齿齿轮

26、轮副副中中两两个个配配对对齿齿轮轮的的精精度度一一段段取取相相同的等级，也允许取不同的等级。同的等级，也允许取不同的等级。（2）根根据据使使用用要要求求不不同同，允允许许各各公公差差组组选选用用不不同同的的精精度度等等级级，但但在在同同一一公公差差组组内内，各各项项公公差差与极限偏差应保持相同的精度等级。与极限偏差应保持相同的精度等级。（3）公公差差组组按按误误差差项项目目对对传传动动性性能能的的主主要要影影响响将各项精度指标分为三个公差组将各项精度指标分为三个公差组公差组公差组公差与极限偏差公差与极限偏差项目项目误差特性误差特性对传动性能的对传动性能的主要影响主要影响 Fi， Fp， Fpk

27、 Fi，Fy， Fw以齿轮一转为周以齿轮一转为周期的误差期的误差传递运动的准传递运动的准确性确性 fi， fi， fi fpt， fpb， fp在齿轮一周内多在齿轮一周内多次周期地重复出次周期地重复出现的误差现的误差传递的平稳性、传递的平稳性、噪声、振动噪声、振动 F， Fb， Fpx齿向线的误差齿向线的误差载荷分布的均载荷分布的均匀性匀性（4）精度等级的选择精度等级的选择应应根根据据传传动动的的用用途途，使使用用条条件件.传传动动功功率率和圆周速度及其它技术要求确定和圆周速度及其它技术要求确定（5）齿坯检验齿坯检验在在加加工工、检检验验、安安装装时时的的径径向向基基准准和和轴轴向向辅助基准面

28、应尽量一致辅助基准面应尽量一致由由于于齿齿坯坯加加工工精精度度对对齿齿加加工工有有很很大大影影响响，因因此此对对齿齿坯坯的的孔孔、顶顶圆圆直直径径、基基准准面面尺尺寸寸和和形形位公差都有规定。位公差都有规定。（6）成品检验时，检验项目应包括：成品检验时，检验项目应包括：齿齿轮轮传传递递运运动动的的准准确确性性，传传动动的的平平稳稳性性，载载荷荷分分布的均匀性，齿厚偏差布的均匀性，齿厚偏差（7）齿厚极限偏差齿厚极限偏差对齿厚偏差的上下偏差用对齿厚偏差的上下偏差用cs共共14个字母代号。个字母代号。（8）齿轮精度和齿厚极限偏差标注齿轮精度和齿厚极限偏差标注例例一一、齿齿轮轮的的三三个个公公差差组组

29、的的精精度度同同为为7级级，其其齿齿厚厚上上偏偏差差为为F，下下偏偏差差为为L（老老标标准准JB178-83）GB10095-887-F-L 7齿轮第、公差组的精度等级均为7级 F齿厚上偏差 L齿厚下偏差例二、例二、50C内齿轮，太阳轮、行星齿轮内齿轮，太阳轮、行星齿轮（老标准老标准JB178-83）GB10095-888-7-7GK8第第公差组精度公差组精度8级（传递运动的准确性）级（传递运动的准确性）7第第公差精度公差精度7级（传递平稳性）级（传递平稳性）7第第公差精度公差精度7级（载荷分布均匀性）级（载荷分布均匀性）G齿厚上偏差齿厚上偏差K齿厚下偏差齿厚下偏差齿轮常用检测方法齿轮常用检测

30、方法由由于于齿齿轮轮种种类类不不同同，制制造造方方法法不不同同，检检测测手手段段也也有有所所不不同同，小小批批生生产产时时应应件件件件按按要要求求，逐逐个个进进行行单单项项检检测测在在大大量量生生产产时时，日日常常检检测测为为提提高高生生产产率率，保保证证质质量量降降低低成成本本，一一般般采采用用综综合合检检测测来来代代替替单单项项检检测测，同同时时对对工工艺艺装装备备机机床床、量量具具等等也也要定期检测。要定期检测。一、齿厚的检测一、齿厚的检测常用方法：常用方法：齿厚游标卡尺测量法齿厚游标卡尺测量法滚珠或滚柱测量法滚珠或滚柱测量法公法线长度测量法公法线长度测量法1、齿厚游标卡尺测量方法齿厚游

31、标卡尺测量方法是是在在保保证证齿齿侧侧间间隙隙条条件件下下，采采用用测测量量固固定定弦弦齿齿高高和和固固定定弦弦齿齿厚的单齿测量方法。厚的单齿测量方法。特特点点：使使用用简简便便计计算算数数值值只只与与模模数数、压压力力角角有有关关，是是以以齿齿轮轮外外圆圆为为测量基准，测量精度受齿顶圆直径误差影响。测量基准，测量精度受齿顶圆直径误差影响。固定弦齿高：固定弦齿高：指固定弦到齿顶的距离指固定弦到齿顶的距离固固定定弦弦齿齿厚厚：指指标标准准齿齿条条齿齿形形与与齿齿轮轮齿齿形形对对称称相相切切的的两两切切点点A、B间间的距离。的距离。（1）计算公式：）计算公式：从从公公式式中中可可看看出出，固固定定

32、弦弦齿齿高高和和固固定定弦弦齿齿厚厚只只与与模模数数压压力力角角有有关关，与齿轮齿数无关。与齿轮齿数无关。当当=20时，时，ha=0.7476m，Sc=1.3871m（2）测量要点）测量要点：a、测测量量时时先先按按固固定定弦弦齿齿高高调调整整垂垂直直卡卡尺尺，螺螺丝丝拧拧紧紧固固定定，再再使使高高度度尺尺端端面面轻轻轻轻与与齿齿顶顶圆圆接接触触，再再调调整整水水平平主主尺尺，水水平平主主尺尺的的读读数数即即为为齿齿厚厚尺尺寸。寸。b、注注意意卡卡尺尺的的测测量量平平面面应应与与齿齿向向垂垂直直，使使活活动动量量爪爪和和固固定定量量爪爪按按垂垂直直方方向向与与齿齿面面接接触触，无无间间隙后进行

33、读数。隙后进行读数。c、可可在在每每隔隔120的的齿齿圈圈上上测测量量，取取其其偏偏差差最最大值。大值。2、滚珠或滚柱测量法滚珠或滚柱测量法特特点点：（1）此此法法比比齿齿厚厚游游标标卡卡尺尺测测量量精精度度高高，比比万万能能显显微镜简便，可见解确定齿厚误差值。微镜简便，可见解确定齿厚误差值。（2）测测量量结结果果精精确确，数数值值稳稳定定不不受受齿齿顶顶高高误误差差、齿齿圈圈径向跳动的影响。径向跳动的影响。适适用用范范围围：内内齿齿轮轮、蜗蜗轮轮、内内外外花花键键、加加工工中中的的现现场场检检测。测。测量方法：测量方法：将将规规定定要要求求的的滚滚珠珠、滚滚柱柱（量量棒棒）方方于于被被测测齿

34、齿轮轮的的两两个个相相对对的的齿齿槽槽内内，用用卡卡尺尺、外外径径千千分分尺尺或或其其他他量量仪测量圆柱的跨距。跨距大小简称为仪测量圆柱的跨距。跨距大小简称为M值值。M值的误差与齿厚的误差的关系是：值的误差与齿厚的误差的关系是：M=Sctg当当=20时，时，M=2.75S当当=30时，时，M=1.732S3、公法线千分尺测量公法线千分尺测量特特点点：简简便便、准准确确、实实用用、不不受受测测量量基基准准面面限限制制，长长度度值值也也不不受受齿齿轮轮外外径径公公差差的的影影响响。可可用用公公法法线线千千分分尺尺，也也可可用用普普通游标卡尺，适用于各种生产方式、内外齿。通游标卡尺，适用于各种生产方

35、式、内外齿。计算公式：计算公式：W=mcos（k0.5）+zinv当当=20时，时，W=mcos（k0.5）+zinvK为跨齿数为跨齿数K=1/9Z二、齿圈径向跳动的检验二、齿圈径向跳动的检验使用齿圈径向跳动仪、或偏摆仪测量。使用齿圈径向跳动仪、或偏摆仪测量。如如使使用用齿齿圈圈径径向向跳跳动动仪仪，可可先先按按模模数数选选取取适适合合的的锥锥形形（锥锥角角为为2倍倍压压力力角角）测测量量头头或或球球形形（d=1.68m）安安装装在在千千分分表表上上，再再将将被被测测零零件件套套在在锥锥度度心心轴轴上上两两端端顶顶尖尖顶顶，逐逐齿齿测测量量，或或使用偏摆仪，可选用上述测量头或量棒。使用偏摆仪，

36、可选用上述测量头或量棒。注意：注意：检查前应检查心棒径跳不大于检查前应检查心棒径跳不大于0.005。三、齿向误差的测量三、齿向误差的测量齿向误差反映了齿轮在齿宽方向的接触精度。齿向误差反映了齿轮在齿宽方向的接触精度。测量方法：测量方法：齿圈径向跳动仪测量直齿圆柱齿轮，用标准齿圈径向跳动仪测量直齿圆柱齿轮，用标准齿轮进行啮合涂色检验，观看接触情况。齿轮进行啮合涂色检验，观看接触情况。万能测齿仪对直齿或斜齿。万能测齿仪对直齿或斜齿。四、基节的测量四、基节的测量基节基节是基圆上的齿距。是基圆上的齿距。基节是影响齿轮工作性能的重要因素。基节是影响齿轮工作性能的重要因素。可可分分析析机机床床分分度度传传

37、动动链链和和刀刀具具齿齿形形角角的的误误差差（基基节的测量与齿轮的同心度无关）节的测量与齿轮的同心度无关）测量方法：测量方法：通常用基节仪测量，也可用万能测齿通常用基节仪测量，也可用万能测齿仪及工具显微镜检测。仪及工具显微镜检测。五、齿轮副中心距偏差的检测五、齿轮副中心距偏差的检测通通过过被被测测齿齿轮轮与与标标准准齿齿轮轮作作无无间间隙隙啮啮合合转转动动进进行行检检测测，由由于于它它的的啮啮合合情情况况与与加加工工齿齿轮轮时时的的啮啮合合情情况况相相似似，它它可可以以反反映映生生产产过过程程中中的的不不稳稳定定因因素素，如如：毛毛坯坯质质量量、安安装装调调整整误误差差、加加工工设设备备的的振

38、振动动，刀刀具具磨磨损损，适适用用于于成成批批生生产产，这这种方法效率高操作简单。种方法效率高操作简单。测量方法：测量方法：采用双啮仪采用双啮仪测测量量时时，齿齿轮轮转转过过一一转转，千千分分表表所所反反映映的的最最大大值值与与最最小小值值之之差差，即即为为“一一转转中中心心距距变变动动量量”，转转过过一一齿齿的的变变化化即即为为“一一齿齿中中心心距距变变动动量量”，中中心心距距变变动动量量是是反反映映齿齿轮轮的的综综合合误误差差，也也表表示示齿齿轮轮的的齿齿圈圈径径向向跳跳动动和和公公法法线线变变动动量量，反映了齿侧间隙的变化和齿轮的运动精度。反映了齿侧间隙的变化和齿轮的运动精度。六、齿面粗

39、糙度检验六、齿面粗糙度检验一一般般采采用用比比较较法法检检验验，即即用用标标准准块块与与被被测测齿面相比较凭眼力来评定等级。齿面相比较凭眼力来评定等级。也可采用粗糙度测量仪。也可采用粗糙度测量仪。七、接触斑点（啮合面）的检测七、接触斑点（啮合面）的检测一一般般在在双双啮啮合合仪仪上上进进行行，即即在在标标准准齿齿轮轮上上涂涂一一层层很很薄薄的的红红丹丹油油，双双面面转转动动啮啮合合，在在被被测测齿轮的齿面上接触痕迹。齿轮的齿面上接触痕迹。常见齿轮的误差及其常见齿轮的误差及其产生的原因产生的原因齿齿轮轮加加工工过过程程中中，由由于于机机床床刀刀具具工工件件加加工工系系统统以以及及操操作作调调整整

40、等等误误差差因因素素，造造成成齿齿轮轮的的误误差差及及报废。报废。一、产生误差的主要因素一、产生误差的主要因素1、理论误差、理论误差也称原理误差，指加工设备原理上的缺陷造成的误也称原理误差，指加工设备原理上的缺陷造成的误差，由于条件限制，所以是不能完全克服的。如：渐差，由于条件限制，所以是不能完全克服的。如：渐开线齿形，理论上是光滑连续曲线，在制造上是达不开线齿形，理论上是光滑连续曲线，在制造上是达不到绝对光滑的。因为滚刀齿形是直线形，刀齿圆周上到绝对光滑的。因为滚刀齿形是直线形，刀齿圆周上仅仅810齿，在滚切过程中是断续地形成折线，滚齿，在滚切过程中是断续地形成折线，滚切大模数时就十分明显，

41、扦齿、刨齿也同样。切大模数时就十分明显，扦齿、刨齿也同样。2、机机床床误误差差：指指机机床床的的几几何何精精度度误误差差，造造成成齿齿轮轮几几何何形形状和尺寸的误差。状和尺寸的误差。如如：扦扦齿齿机机主主轴轴垂垂直直移移动动，滚滚齿齿机机立立柱柱刀刀架架垂垂直直移移动动，对工作台回转轴线平行度误差，造成齿轮齿向误差。对工作台回转轴线平行度误差，造成齿轮齿向误差。3、刀具误差、刀具误差刀具的制造和安装误差。刀具的制造和安装误差。4、夹具误差、夹具误差夹具在制造和安装、使用过程的误差。夹具在制造和安装、使用过程的误差。如已装心轴安装表面与工件定位表面的同轴度误差将如已装心轴安装表面与工件定位表面的

42、同轴度误差将会造成工件相对机床工作台的偏心。会造成工件相对机床工作台的偏心。5、量具误差量具误差6、变形误差变形误差切切削削过过程程中中产产生生的的切切削削力力、切切削削热热、内内应应力力等等引引起起的的工工件件的的变变形形和和振振动动，装装夹夹工工件件不不当当，热热处处理理变变形形以以及工件受热都会造成工件的变形误差。及工件受热都会造成工件的变形误差。7、操作误差、操作误差机床调整不当，工件安装不当，操作程序和切削用机床调整不当，工件安装不当，操作程序和切削用量选用不适合。量选用不适合。二、滚齿加工产生废品的原因二、滚齿加工产生废品的原因不不同同的的机机床床不不同同的的加加工工方方式式都都会

43、会造造成成齿齿轮轮的的各各种种误误差差，误误差差种种类类也也有有所所不不同同，滚滚齿齿产产生生废废品品的的主主要要原原因如下：因如下：1、齿轮齿数不对或乱齿、齿轮齿数不对或乱齿原原因因：分分齿齿挂挂轮轮计计算算不不正正确确；挂挂轮轮齿齿数数不不对对；滚滚刀刀的的模模数数、头头数数不不对对；差差动动蜗蜗杆杆没没有有脱脱开开；滚滚斜斜齿齿时时附附加加运运动转动方向不对；齿轮坯未固定紧等。动转动方向不对；齿轮坯未固定紧等。2、齿圈径向跳动超差、齿圈径向跳动超差原原因因：齿齿坯坯几几何何偏偏心心（内内外外圆圆不不同同轴轴）或或安安装装偏偏心心，用用顶顶尖尖装装夹夹时时，上上顶顶尖尖与与机机床床中中心心

44、偏偏心心，或或顶顶尖尖孔孔未未压压紧，间隙大。紧，间隙大。3、齿形误差、齿形误差（1）齿齿顶顶部部变变肥肥且且左左右右齿齿廓廓对对称称，齿齿形形渐渐开开线线曲曲率率变变小小，压压力力角角减减小小，原原因因：刀刀具具修修磨磨齿齿形形变变小小或或刃刃磨磨产生较大的正前角，使齿形角变小。产生较大的正前角，使齿形角变小。（2）齿齿顶顶部部变变瘦瘦且且左左右右齿齿廓廓对对称称，齿齿形形渐渐开开线线曲曲率率变大，压力角增大。变大，压力角增大。原因：原因：同上述（同上述（1）相反。）相反。（3）一边变肥，另一边变瘦一边变肥，另一边变瘦原原因因：滚滚刀刀前前面面刃刃磨磨时时产产生生导导程程误误差差或或直直槽槽

45、滚滚刀刀的的轴轴向向误误差差，使使左左右右齿齿廓廓压压力力角角不不同同，压压力力角角大大的的一一边边变瘦，压力角的一边变肥。变瘦，压力角的一边变肥。当误差较小时可用微量扳转刀架转角调整，误差较大当误差较小时可用微量扳转刀架转角调整，误差较大时，用改变滚刀移距或转动刀齿位置来单面消除。时，用改变滚刀移距或转动刀齿位置来单面消除。（4）个别齿面凹出凸进个别齿面凹出凸进原原因因：滚滚刀刀刃刃磨磨容容屑屑槽槽槽槽距距（刀刀齿齿等等分分）误误差差，侧侧刃刃偏偏离离刀刀齿齿变变瘦瘦，少少切切了了齿齿面面形形成成凸凸进进点点，反反之之形形成成凹凹进进点。点。（5）齿顶部齿廓成正弦变化齿顶部齿廓成正弦变化齿坯

46、安装偏心齿坯安装偏心（6）齿形一侧齿顶多切，另一侧齿根多切齿形一侧齿顶多切，另一侧齿根多切滚刀刀杆有轴向窜动，滚刀端面与孔不垂直滚刀刀杆有轴向窜动，滚刀端面与孔不垂直5、基节超差、基节超差由由于于滚滚刀刀轴轴向向齿齿距距误误差差齿齿坯坯安安装装偏偏心心，刀刀架架扳扳转转角角度度不不正确，机床蜗轮副周接正确，机床蜗轮副周接节差大。节差大。6、齿向误差、齿向误差（1）机机床床走走刀刀拖拖板板对对机机床床中中心心线线不不平平行行，上上下下中中心心线线对继续黄中心线歪斜，上下顶尖不同心。对继续黄中心线歪斜，上下顶尖不同心。（2）夹夹具具制制造造、安安装装、调调整整时时径径向向跳跳动动，垫垫圈圈两两端端

47、面面平行度超差引起轴心线歪斜。平行度超差引起轴心线歪斜。（3）齿坯安装歪斜齿坯安装歪斜（4）滚切斜齿轮时差动挂轮比计算错误。滚切斜齿轮时差动挂轮比计算错误。（5）机床走刀丝杆间隙大，有窜动。机床走刀丝杆间隙大，有窜动。7、齿厚超差（或齿厚超差（或M值公法线长度超差）值公法线长度超差）（1）机床调整不正确，进给丝杆螺距不精确。机床调整不正确，进给丝杆螺距不精确。（2）加工过程中刀具磨损，齿轮尺寸变大。加工过程中刀具磨损，齿轮尺寸变大。（3）加加工工过过程程中中，切切削削力力引引起起振振动动，丝丝杆杆及及溜板间隙变化。溜板间隙变化。8、齿面粗糙齿面粗糙（1）滚滚刀刀刃刃磨磨质质量量差差，径径向向跳跳动动大大，刀刀具具磨磨损损，未未固固紧紧而而产产生生的的振振动动，刀刀杆杆辅辅助助轴轴承承支支承承不好。不好。（2）切削用量选择不正确。切削用量选择不正确。（3）齿坯刚性不好或没有夹紧。齿坯刚性不好或没有夹紧。（4）切屑瘤的存在切屑瘤的存在三、扦齿、剃齿、刨齿等误差度原因大体与滚刀三、扦齿、剃齿、刨齿等误差度原因大体与滚刀相同相同