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第8章渐开线圆柱齿轮精度及检测学习要求：了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。了解齿轮误差产生的原因及误差特性。了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的基本方法。重点：齿轮的精度指标难点：各项齿轮精度的术语及定义相关标准：GB/T10095.1-2008圆柱齿轮精度制第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值GB/T10095.2-2008圆柱齿轮精度制第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值GB/T10096-88齿条精度GB/T13924-2008渐开线圆柱齿轮精度检验细则第一节齿轮传动使用要求和齿轮加工工艺误差对齿轮传动的要求•传递运动的准确性:指齿轮在一转范围内，速比变化不超过一定的限度•传动的平稳性:指齿轮在转一齿范围内，瞬时传动比变化不超过一定的限度•载荷分布的均匀性:指一对齿轮在啮合时，工作齿面要保证一定的接触面积•齿侧间隙：在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙。一方面为了贮存润滑油，一方面为了补偿齿轮的制造和变形误差。对齿轮传动的要求（归纳）•传递运动的准确性•传动的平稳性•载荷分布的均匀性•传动侧隙的合理性对应的精度要求•运动精度：传递运动的准确性。为了保证齿轮传动的运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差。•运动平稳性精度：要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和噪声。要限制一齿距角范围内转角误差的最大值。•接触精度：要求齿轮在接触过程中，载荷分布要均匀，接触良好，以免引起应力集中，造成局部磨损，影响齿轮的使用寿命。说明：对于不同用途、不同工作条件的齿轮，对其要求的侧重点也应有所不同。•对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时，传递运动准确性是主要的；•对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传动比的变化要求小，以减少振动和噪声；•对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。影响齿轮使用要求的主要工艺误差齿轮的加工方法按齿廓的形成原理可分为•仿形法成形铣刀在铣床上铣齿•范成法滚刀在滚齿机上滚齿滚齿加工产生加工误差的主要因素有•几何偏心：齿坯孔轴线与齿轮加工时的回转中心轴线的偏心。•运动偏心：分度涡轮的加工误差及安装偏心所引起。•机床传动链高频误差。•滚刀的安装误差和加工误差。•1)影响齿轮传递运动准确性的主要工艺误差就齿轮特征来说是齿轮轮齿分布不均匀而影响齿轮轮齿分布的主要工艺误差是几何偏心和运动偏心•几何偏心是指齿轮坯在机床工作台心轴上的安装偏心。•运动偏心是指机床分齿传动链传动误差2）影响齿轮传动平稳性的主要工艺误差影响齿轮传动平稳性的主要工艺误差，就齿轮特征来说，是齿轮齿距偏差（特别直接的是基圆齿距偏差）和齿廓偏差（包括齿廓渐开线形状偏差和渐开线压力角偏差）•滚刀齿形角偏差的影响•滚刀轴向齿距偏差的影响•滚刀安装误差的影响•机床小周期误差的影响•3）影响载荷分布均匀性的主要工艺误差影响载荷分布均匀性的主要工艺误差，就齿轮特征来说，是指齿轮螺旋线偏差（主要影响齿长方向的接触精度）、基圆齿距偏差和齿廓偏差（主要影响齿高方向的接触精度）•机床导轨相对于工作台回转轴线的平行度误差的影响•齿轮坯安装误差的影响•齿轮坯自身误差的影响•4）影响齿侧间隙的主要工艺原因就齿轮特征来说，影响齿侧间隙的主要因素是齿轮齿厚偏差•主要因素是齿轮副中心距偏差造成齿轮副中心距偏差的主要原因是箱体孔的中心距偏差第二节齿轮精度的评定指标1.齿轮精度的评定指标（10个）•单个齿距偏差fpt单个齿距偏差(singlepitchdeviation)是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差齿距累积偏差Fpk齿距累积偏差(cumulativepitchdeviation)是指任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差齿距累积总偏差Fp齿距累积总偏差(totalcumulativepitchdeviation)是指齿轮同侧齿面任意弧段内的最大齿距累计偏差齿廓总偏差齿廓总偏差(totalprofilerdeviation)是指在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离LAF称为可用长度(useablelength）有效长度LAE（activelength）计值范围则是从E点开始延伸至有效长度92%处F螺旋线总偏差螺旋线总偏差(totalhelixdeviation)是指在齿廓计值范围La(profilerevaluationrange)内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线间的距离F切向综合总偏差切向综合总偏差(totaltangentialcompositedeviation)是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值，以分度圆弧长计一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差(tooth-to-toothtotaltangentialcompositedeviation)是指切向综合偏差记录曲线上小波纹的幅度值，以分度圆弧长计。即一个齿距内的切向综合偏差'if径向综合总偏差径向综合总偏差(totalradialcompositedeviation)是指在径向（双面）综合检验时，被测齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触并转过一整圈时出现的中心距最大值与最小值之差iF一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差(tooth-to-toothtotalradialcompositedeviation)是指径向综合偏差记录曲线上小波纹的幅度值if径向跳动Fr径向跳动(run-out)是指测头在每个齿槽内近似齿高中部与左右齿面接触，测头到齿轮轴线的最大和最小距离之差齿轮精度的评定指标小结•2.齿轮精度的结构GB/T10095.1-2008和GB/T10095.2-2008分别对上述的10个指标规定了精度等级，0级或4级最高，12级最低；还分别给出了这些指标的5级精度偏差允许值计算式3.齿轮精度的检验1）单个齿距和齿距累积偏差的检验(1)用齿距比较仪检测齿距偏差(2）用角度转位法（一个触头）检测齿距2）齿廓偏差的检验3）径向综合偏差的检验第三节齿轮副精度的评定及检测1.齿轮副的切向综合误差及检测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（齿数为z2的大齿轮）相对另一个齿轮（齿数为z1的小齿轮）的实际转角与公称转角之差的总幅度值•检测仪器2.齿轮副的一齿切向综合误差及检测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（齿数为z2的大齿轮）相对另一个齿轮（齿数为z1的小齿轮）在一个齿距内的实际转角与公称转角之差的最大幅度值3.齿轮副的接触斑点•1）接触斑点及其与齿轮精度等级的一般关系接触斑点是指装配（在箱体内或啮合实验台上）好的齿轮副，在轻微制动下运转后齿面的接触痕迹。接触斑点用接触痕迹占齿宽b和有效齿面高度h的百分比表示•2）齿轮副轴线平行度偏差4.齿轮副的侧隙1）齿轮副侧隙和侧隙配合体制圆周侧隙法向侧隙径向侧隙•2）齿轮副中心距偏差齿轮副的中心距偏差fa（中心距极限偏差±fa）是指在箱体两侧轴承孔跨距L的范围内，实际中心距与公称中心距之差•3）齿厚偏差及检测•几个术语公称齿厚实际齿厚齿厚偏差极限齿厚齿厚公差齿厚极限偏差•实际齿厚测量第四节齿轮坯和箱体孔的精度•1.齿轮坯精度1）基准轴线与工作轴线之间的关系2）确定基准轴线的方法3）中心孔的应用4）基准面的形状公差、工作及制造安装面的形状公差5）工作安装面的跳动公差•2.中心距和轴线的平行度第五节渐开线圆柱齿轮精度设计•1.精度等级的选择•2.齿厚要求的确定•3.齿轮精度的标注