互换性第12章齿轮(讲稿).

第十二章圆柱齿轮传动的互换性1第十二章圆柱齿轮传动的互换性1圆柱齿轮传动的要求2圆柱齿轮加工误差及评定参数3渐开线圆柱齿轮精度标注及其应用12渐开线圆柱齿轮传动的公差第十二章圆柱齿轮传动的互换性1、传递运动的准确性：要求齿轮转一圈，最大转角误差限制在一定值内，保证主动齿轮和从动齿轮协调。2、传动平稳性：齿轮轮齿啮合时瞬时传动比稳定或变化小。圆柱齿轮传动的要求3、载荷分布均匀性：轮齿啮合时齿面接触良好，载荷分布均匀，否则引起应力集中，造成齿面局部磨损，影响使用寿命。4、合理的侧隙：齿轮啮合时非工作面要有一定的间隙，用以储存润滑油或容纳轮齿受热变形及制造和安装产生误差，保证传动中不出现卡死和齿面烧伤。第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿轮传动及其使用要求齿轮传动?第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿轮传动和齿轮的功用：1.齿轮传动——指组成传动的装置的齿轮轴轴承及箱体等零件的总和。2.齿轮功用——传递动力及运动。公差与测量技术第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性11第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮传动的要求不同场合的要求1、精密机床、仪表的读数齿轮2、低速重载（起重机、矿山机械）齿轮3、高速重载（气轮机减速器）4、正反转齿轮第十二章圆柱齿轮传动的互换性1、传递运动准确性2、传动平稳性圆柱齿轮传动的要求3、载荷分布均匀性4、侧隙要合理第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数二、齿轮加工误差的主要来源及其特点误差的产生（1）机床制造误差（2）刀具误差（3）齿坯加工、安装误差第十二章圆柱齿轮传动的互换性1、几何偏心2、运动偏心3、机床传动链的短周期误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性1.影响传递运动准确性的误差参数及测量1）齿圈径向跳动ΔFr（公差Fr）：（2）误差产生的原因——几何偏心（1）定义：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。二、单个齿轮的评定指标第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数A、齿坯孔和芯轴间有间隙B、齿坯端面跳动C、打表误差第十二章圆柱齿轮传动的互换性（3）齿圈径向跳动ΔFr的测量检测仪器圆柱齿轮加工误差及评定参数齿圈径向跳动检查仪第十二章圆柱齿轮传动的互换性检测步骤：①将被测齿轮安装在仪器上，松紧合适，即轴向不能窜动，转动自如。②根据被测齿轮的模数选择测头，将它装在千分表上，再将千分表装入仪器的表架上并锁紧。③移动被测齿轮的位置，使测头处于齿宽中部。圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性④松开立柱6后的紧定螺钉，转动调节螺母7，使测头处于齿槽内，并压表0.2—0.3mm左右，锁紧螺钉，将表针调为0，开始记录数据。⑤扳动抬升器9，转过一齿，放下抬升器9，记下千分表读数，逐齿测量，记下所有齿的读数。⑥.数据中最大值减去最小值即为ΔFr。判断：若ΔFr≤Fr，该项目合格，否者不合格。第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数2）公法线长度变动ΔFw（1）定义：齿轮一转范围内实际公法线长度最大值与最小值之差（公差Fw）第十二章圆柱齿轮传动的互换性（2）误差产生的原因：机床分度蜗轮偏心，使齿坯转速不均匀，引起齿面左右切削不均匀所造成的齿轮切向长周期误差（3）公法线长度测量ΔFw=ΔWmax-ΔWmin圆柱齿轮加工误差及评定参数公法线是指k个齿的异侧齿廓间的公共法线长度第十二章圆柱齿轮传动的互换性公法线千分尺圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性3）齿距累积误差ΔFp（公差Fp）和K个齿距累积误差ΔFkp（1）定义：在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大差值（绝对值）。即最大齿距累积偏差和最小齿距累积偏差的代数差。ΔFp=L-L´=ΔFpmax-ΔFpminΔFkp是K个齿的齿距累积误差。取2~Z/2个圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性（2）误差产生的原因：几何偏心和运动偏心（3）测量——相对法和绝对法——万能测齿仪——周节仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性1、2——定位支脚3——活动量爪4——固定量爪5——指示表周节仪第十二章圆柱齿轮传动的互换性1——活动测头2——固定测头3——被测齿轮4——重锤5——指示表万能测尺仪第十二章圆柱齿轮传动的互换性A相对测量法——利用圆周封闭原理，以齿轮上任意一个齿距作基准，调整指示表到零位，然后逐齿依次测量各齿对基准齿的相对齿距偏差Δfpt相对。经数据处理可求出ΔFp圆柱齿轮加工误差及评定参数例：用万能测齿仪（周节仪）测一齿轮Δfpt相对的读数后，求齿距累积误差ΔFp第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿距序号读数（相对齿距偏差）Δfpti相对齿距相对累积误差ΣΔfpti相对齿距偏差Δfpti=Δfpti相对-k齿距累积误差102+1304+15+36-77-48-79-610-311-512-813-814-515+316+117+318+5Σ—35齿距误差测量结果0+1+1+2+5-2-6-13-19-22-27-35-43-48-45-44-41-36—+2+3+2+3+5-5-2-5-4-1-3-6-6-3+5+3+5+7+35-35+2+5+7+10+15+10+8+3-1-2-5-11-17-20-15-12-70第十二章圆柱齿轮传动的互换性ΔFp=ΔFpmax-ΔFpmin=+15-（-20）=35μmB绝对测量法：用读数显微镜及分度圆盘进行读数，两相邻齿面定位后读出数值之差即为齿距偏差。圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性4）切向综合误差ΔF´i（公差F´i）（1）定义：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。以分度圆弧长计。（2）误差产生的原因：齿轮安装偏心、运动偏心（3）测量——单啮仪（4）数据处理圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性切向综合误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性5）径向综合误差ΔFi（公差ΔF）（1）定义：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。（2）误差产生的原因：齿坯偏心、刀具安装和调整造成的齿形误差。（3）测量：双啮仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性1、固定拖扳2、被测齿轮3、测量齿轮4、浮动滑扳5、误差曲线6、记录纸7、滑针8、传送带9、指示表第十二章圆柱齿轮传动的互换性径向综合误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性检验方法：在评定传递运动准确性时，根据齿轮传动的用途、生产及检验条件，在下列方案中任选之一即可。1）切向综合误差ΔF´i2）齿距累积误差ΔFｐ３）径向综合误差ΔFi与公法线长度变动ΔFw４）齿圈径向跳动ΔFr与公法线长度变动ΔFw５）齿圈径向跳动ΔFr（用于１０～１２级精度）圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性2、影响传动平稳性的误差及测量1）一齿切向综合误差Δfi´（公差fi´）（1）定义：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总幅度值。以分度圆弧长计。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装无耻及机床分度蜗杆安装、制造误差（3）测量仪器：单啮仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性2）一齿径向综合误差Δfi（公差fi）（1）定义：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。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装误差（3）测量仪器——双啮仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性3）齿形误差Δff（公差ff）（1）定义：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。（2）误差产生的原因：刀具制造和安装误差及机床传动链误差。（3）测量仪器——渐开线检查仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数4）基节偏差Δfpb（基节极限偏差±fpb）（1）定义：实际基节和公称基节之差。（2）误差产生的原因：刀具的基节和齿形误差（3）测量仪器——基节仪第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数实际基节：切于基圆柱的平面与相邻同侧齿面交线间的距离。公称基节Pb=πmCosα第十二章圆柱齿轮传动的互换性基节仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数5）齿距偏差Δfpt（齿距极限偏差±fpt）（1）定义：分度圆上实际齿距与公称齿距之差齿距Pt=πm公称齿距为实际齿距的平均值（2）误差产生的原因：分度蜗杆跳动及轴向窜动造成。即机床传动链误差（3）测量仪器——周节仪第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿距偏差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性6）螺旋线波度误差Δffβ（公差ffβ）（1）定义：宽斜齿轮齿高中部实际齿线波纹的最大波幅齿线——齿面与分度圆柱面的交线。（2）误差产生的原因：分度蜗杆和进给机构的跳动引起的短周期误差（3）测量仪器——螺旋线检查仪圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿线圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性检验方法：在评定传动平稳时，根据齿轮传动的用途、生产及检验条件，在下列方案中任选之一即可。1、一齿切向综合误差Δfi´（需要时，加检基节偏差Δfpb）2、一齿径向综合误差Δfi（需保证齿形精度）3、齿形误差Δff与齿距偏差Δfpt4、齿形误差Δff与基节偏差Δfpb5、齿距偏差Δfpt与基节偏差Δfpb（用于9~12级精度）6、齿距偏差Δfpt或基节偏差Δfpb（用于10~12级精度）7、螺旋线波度误差Δffβ（用于轴向重合度1.25，6级及以上精度斜齿轮和人字齿轮）第十二章圆柱齿轮传动的互换性3.影响载荷分布均匀性的误差及测量1）齿向误差ΔFβ（公差Fβ）（1）定义：分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际齿线且距离为最小的两条设计齿线之间的端面距离。（2）误差产生原因：机床导轨倾斜，夹具和齿坯安装误差引起（3）测量仪器圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿向误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性齿向误差测量圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性2）轴向齿距偏差ΔFpx（公差Fpx）（1）定义：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，沿齿面法线方向计值。（2）误差产生原因及测量仪器同齿向误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性轴向齿距偏差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性3）接触线误差ΔFb（公差Fb）（1）定义：在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的两条直线间的法向距离。（2）误差产生的原因：刀具制造与安装误差、机床进给链误差圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性4.影响齿轮副侧隙的偏差及测量1）齿厚偏差ΔEs（上偏差Ess、下偏差Esi）（1）定义：分度圆柱面上，齿厚的实际值和公称值之差。对于斜齿轮，指法向齿厚。按定义，齿厚是以分度圆弧长计算，而测量时则以弦长（弦齿厚）计值。90SmzSinz圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章圆柱齿轮传动的互换性圆柱齿轮加工误差及评定参数第十二章