圓柱齒輪公差與測量.ppt

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1、第十 章 圓柱齒輪公差與檢測,第一節(jié) 圓柱齒輪傳動的要求 第二節(jié) 齒輪加工誤差的主要來源及其特性 第三節(jié) 影響傳動平穩(wěn)性的誤差及測量 第四節(jié) 影響載荷分布均勻性的誤差及測量 第五節(jié) 影響齒輪副側(cè)隙的偏差及其測量 第六節(jié) 齒輪副的安裝及傳動 第七節(jié) 漸開線圓柱齒輪精度,齒輪公差標注的符號約定,F---大寫的代表是長周期的； f---小寫的代表是短周期的； F---不加代表是齒輪公差； F---加代表是齒輪誤差； --- 右上角碼為單撇號代表用單擬儀檢測； “---右上角碼為雙撇號代表用雙擬儀檢測； i---綜合的 p---圓周方向 b---基圓上 t---切向方向 ---齒廓方向 ---齒長方向

2、 f---齒面誤差,,,基本符號,上角標,,下角標,符號標注示例：,Fi---用單嚙儀檢測的長周期綜合誤差,第一節(jié) 對齒輪傳動的使用要求,一、圓柱齒輪傳動的要求 1、齒輪傳遞運動的準確性 一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)準確傳遞角位移 2、齒輪的傳動平穩(wěn)性 瞬時速比變化小，沒有沖擊、振動、噪聲小。 3、輪齒載荷分布的均勻性 嚙合齒面接觸良好，受力分布均勻 4、側(cè)隙（齒側(cè)間隙） 對齒輪副的要求，非工作面間隙，補償變形及齒輪安裝，加工誤差。,第二節(jié) 齒輪上影響四項使用要求的主要誤差,一、影響齒輪傳遞運動準確性的主要誤差 1、齒輪幾何偏心e1 e1導(dǎo)致的是徑向誤差 2、齒輪運動偏心e2 e2導(dǎo)致的是周向誤差,

3、第二節(jié) 齒輪上影響四項使用要求的主要誤差,一、齒輪加工誤差的來源 1、齒坯安裝偏心e1：齒坯內(nèi)孔軸線與心軸軸線不重合。 2、機床分度蝸輪安裝偏心ek，機床分度蝸輪軸線與心軸 軸線不重合。 3、機床分度蝸桿的徑向跳動及軸向竄動。 4、滾刀的安裝誤差，徑向跳動，軸向竄動 5、滾刀的制造誤差：齒形誤差，基節(jié)偏差 6、滾刀沿齒輪軸線移動的不平行,二、齒輪加工誤差的特性 1、齒輪加工誤差的周期性 、長周期誤差：以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的低頻誤差。長周期誤 差主要由齒坯安裝偏心和分度蝸輪安裝偏心引起。 有安裝偏心e時，該齒輪以內(nèi)孔中心0旋轉(zhuǎn)時，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，這種轉(zhuǎn)角誤差以齒輪旋轉(zhuǎn)一周為周期，稱長周期誤差，

4、 有安裝偏心ek時，蝸桿線速度不變化，蝸輪轉(zhuǎn)角發(fā)生變化，引起齒坯轉(zhuǎn)速不均勻，該齒輪以內(nèi)孔中心0旋轉(zhuǎn)時，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，同為長周期誤差。 長周期誤差主要影響傳遞運動準確性。,、短周期誤差： 在齒輪一轉(zhuǎn)中多次重復(fù)出現(xiàn)的高頻誤差，在齒輪加工中，分度蝸桿及滾刀的 都比齒坯的轉(zhuǎn)速高得多，它們的徑向跳動和軸向竄動，以及滾刀的制造誤差所引起的齒輪加工誤差，在齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)多次重復(fù)出現(xiàn)，具有這種特性的誤差稱短周期誤差。 短周期誤差主要影響齒輪傳動平穩(wěn)性。,2、齒輪加工誤差的方向性 （1）徑向誤差 齒坯安裝偏心和滾刀徑向跳動引起齒坯與滾刀間徑向 位置的周期性變動，使加工出的齒輪產(chǎn)生徑向誤差。 （2）切向誤差

5、 分度蝸輪安裝偏心，滾刀的軸向竄動，使齒坯在加工過 程中轉(zhuǎn)動不均勻，引起被加工出的左右齒面在分度圓周 上分布不均勻，產(chǎn)生切向誤差。 （3）軸向誤差： 滾刀沿齒坯軸線方向移動的不平行，引起軸向誤差。,,,第三節(jié) 影響傳動平穩(wěn)性的誤差及測量,一、一齒切向綜合誤差fi 1、定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪作單面嚙合時， 在被測齒輪一個齒距角內(nèi)，它的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角 之差的最大幅度值。 2、特點：接近齒輪實際工作狀態(tài)，故是評定傳動平穩(wěn)性 較為完善的綜合誤差項目，（包括了徑向、切向誤差） 3、測量：單嚙儀測量,二、一齒徑向綜合誤差fi“ 1、定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪作

6、雙面嚙合傳動時， 在被測齒輪一個齒距角內(nèi)雙嚙中心距的最大變動量。 2、特點：反映所有嚙合點的徑向誤差，為綜合誤差項目。 3、測量：雙嚙儀測量。,,三、齒形誤差ff 1、定義：在齒形的工作部分，包容實際齒形且距離最 小的兩條設(shè)計齒形之間的法向距離。齒形誤差影響 傳動平穩(wěn)性。 2、測量: 低精度的齒輪，其齒形誤差可以由工藝系統(tǒng)保證； 高精度的齒輪，其齒形誤差可用漸開線檢查儀測量,四、基節(jié)偏差fPb 1、定義：切于基圓柱的平面與相鄰?fù)瑐?cè)齒面交線間的距離 基節(jié)偏差：實際基節(jié)與 公稱基節(jié)的偏差。 基節(jié)偏差對齒輪傳動 平穩(wěn)性的影響。 2、特點：為單項誤差項目 3、測量：基節(jié)儀測量,

7、,五、齒距偏差fPt 1、定義：分度圓上實際齒距與公稱齒距的差值。 2、特點：為單項誤差項目 3、測量：齒距儀測量 六、螺旋線波度誤差ff 1、定義：在寬斜齒輪齒高中部，實際齒向線波紋的最大波幅。 2、特點：僅反映螺旋線的形狀誤差。,,七、第公差組中的檢驗組 fi、切向一齒綜合誤差，全面反映一齒內(nèi)轉(zhuǎn)角誤差。 單獨使用。 fi 、徑向齒綜合誤差，該項不能反映齒形誤差， 故必須保證齒形前提下。 基節(jié)偏差fpb與齒形誤差ff ； 與齒形誤差ff ； 齒距偏差fpt與基節(jié)偏差fpb； 齒距偏差fpt或基節(jié)偏差fpb；,第四節(jié) 影響載荷分布均勻性的誤差及測量,一、齒向誤差 1、定義：分度圓

8、柱面上，齒寬有效部分范圍包容實 際齒向線的兩條設(shè)計齒線之間的端面距離。 2、特點：反映齒向誤差 3、測量：d=1.68m的量棒放入齒槽中，表頭在 水平位置讀出a、c兩點的讀數(shù)， 、 將兩點的讀數(shù)差再乘以 相隔180 的兩個測量數(shù)取平均值。,二、軸向齒距偏差F 1、定義：沿平行于軸線通過齒高中部的一條直線上，任 意兩同側(cè)齒面的實際距離與公稱距離之差，沿齒面法向度量. 2、特點：反映齒向誤差 3、測量：齒向測量儀 四、第公差組的檢驗組 齒向公差F：直齒輪 接觸線公差Fb 用于窄斜齒輪。 軸向齒距偏差FPx和接觸線公差Fb：寬斜齒輪 同時接觸的兩對齒以上，故用

9、FPx,第五節(jié) 影響齒輪副側(cè)隙的偏差及其測量,一、齒厚偏差Es 1、Es：分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱值之差。 通常用分度圓弦齒厚代替。 2、測量： 計算： 計算后可用齒厚游標卡尺測量 3、特點：齒厚測量以齒頂圓為基準，受齒頂圓偏差影響 較大，故精度低。,二、公法平均長度偏差Ewm 1、定義：在齒輪一圈內(nèi)，公法線長度平均值與公稱值之差 2、測量： 計算：W公稱=m1.476（2k-1）+0.014Z k：測量跨齒數(shù) k=Z/9+0.5 計算后用公法線千分尺測量。 3、特點：測量受其它因素影響較小，精度較高。,,,第六節(jié) 齒輪副的安裝及傳動,一、齒輪副的切向綜合誤差 按設(shè)計中心

10、距安裝好的齒輪副，嚙合傳動足夠的精度。 一個齒輪相對另一齒輪的實際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角之差總副 值。 影響運動精度,二、齒輪副的一齒切向齒綜合誤差 三、齒輪副的接觸斑點 安裝好的齒輪在輕微轉(zhuǎn)動下，運轉(zhuǎn)后齒面上分布的接觸檫亮 痕跡。（用百分比計算） 沿齒長方向： 沿齒高方向： 接觸斑點的分布位置，應(yīng)趨近齒面中部，齒頂和兩端部棱 角處最好不接觸。若齒輪副接觸斑點檢驗合格，則此齒輪副 中單個齒輪的第三公差項目可不予考慮。,四、齒輪副的側(cè)隙 1、圓周側(cè)隙jn 2、法向側(cè)隙jc 五、齒輪副的中心距偏差 齒輪副齒寬中間平面內(nèi)，實際中心距與理論中心距之差 主要影響側(cè)

11、隙。 六、軸線的平行度誤差 影響側(cè)隙及接觸精度。,第七節(jié) 漸開線圓柱齒輪精度,一、精度等級及其選擇 1、精度等級：12級，1、2、312 35高精度 68中等精度 912低精度。 2、精度等級的選擇： 首先：根據(jù)用途確定主要公差組的等級，然后其它。 根據(jù)使用要求不同，各公差組可選不同的等級， 但同一公差組內(nèi)各項公差精度應(yīng)相同。 例如:（1）對讀數(shù)，分度齒輪：準確性，根據(jù)轉(zhuǎn)角誤差 選第公差組精度，第公差組與 相同，第 公差組精度可稍低。,（2）高速齒輪，平穩(wěn)性：根據(jù)圓周速度或噪聲強度選擇第公差 組精度， 與 同級或低，不低于。 （3）承載齒輪：載荷分布

12、均勻，根據(jù)強度壽命選擇第公差， 、 可稍低。 三、齒輪副的側(cè)隙 1、最小側(cè)隙的確定 依據(jù)：最小法向側(cè)隙jnmin應(yīng)保證齒輪正常運轉(zhuǎn)，潤滑和補償 各種變形。 潤滑jn1min 溫度jn2min jnmin=jn1min+jn2min,2、齒厚上偏差的確定 由齒厚上偏差決定的間隙必須保證： jnmin 安裝及加工誤差k 中心距偏差fa換算成齒厚減薄。,,通常：Es1=Es2=Ess 齒厚極限偏差Ess共有CS14種代號，用fpt的倍數(shù)表示。 3、齒厚公差 br、Fr查表 4、齒厚下偏差：Esi=Ess+Ts,5、公法線平均長度極限偏差 上偏差：Ews=EssCOS -0.72Frsin 下偏差：Ewi=EsiCOS +0.72Frsin 公差： TW=Ews-Ewi 一般大模數(shù)齒輪，測量齒厚偏差 中小模數(shù)測量公法線長度偏差,