互换性与测量技术基础4螺纹与齿轮概要.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第八章 螺纹的公差与配合,8-1,概述,在机械制造中,，,螺纹联接和传动的应用有很多,，,占有很重要的地位。根据其用途可分为三类,:,普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹。本章主要介绍,普通螺纹,的互换性,(,满足可装配性,旋入性,和使用要求,联结强度、传动精度,),。,一、普通螺纹的基本牙型：,指轴剖面内的螺纹轮廓形状：正三角形,顶部削去,H/8,底部削去,H/4.,设计：潘存云,外螺纹,内螺纹,二、普通螺纹的主要几何参数,1,、大径,(D,，,d),：,是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等,，,即,D=d,。,大径又称公称直径，是表征螺纹制件直径的,特征参数,，设计时,取标准值,。,、小径,(D,1,，,d,1,),：,是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。,、中径,(D,，,d,),：,中径,是指一个假想圆柱体直径,，其母线在,H/2,处，在此母线上,牙体与牙,槽的宽度相等,，均为,P/2(P,为螺距,),。,中径的大,小决定了牙侧相对于轴线的径向位置,是影响内外螺纹配合的主要参数。,4,螺距,(P),：,指相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离；,5,单一中径,(D,2s,，,d,2s,),：（,见下页图）,单一中径是指一个假想圆柱的直径,，,该圆柱的母线通过牙型上牙槽宽度等于,P/2,处，而不考虑牙体宽度大小。,实际螺纹可以用三针测量法很方便地测得单一中径,所以可,用,D,2s,，,d,2s,表示螺纹中径的实际值,D,2a,，,d,2a,。,注,:,当,P,无误差时：,D,2s,(,d,2s,）,=,D,2,(,d,2,）,=,D,2a,（,d,2a,）,牙型角（,),与,牙型半角（,/2,）：,牙型角,：,是指在螺纹基本牙型上，牙侧间的夹角。普通螺纹的牙型角为,60,。,牙型半角,/2,：,是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为,30,。牙型角正确时,牙型半角可能有误差。,螺纹旋合长度,Le,：,螺纹旋合长度是指内外螺纹沿轴线方向相互旋合的长度。,8,、普通螺纹的,公称直径与螺距,见,GB193-81,；普通螺纹的基本尺寸见,GB196-81,（查机械设计指导书）。,1.,螺纹牙型,2.,螺纹大径,3.,螺纹旋向,4.,螺纹线数,5.,螺纹螺距和导程,10-1-4,螺纹要素,内、外螺纹配,合使用，五要,素须相同,返回,10-1-5,螺纹五要素之,1,牙型,60,普通螺纹（代号,M,）,梯形螺纹（代号,Tr,）,30,返回,10-1-6,螺纹五要素之,1,55,管螺纹（代号,G,）,返回,10-1-7,牙型,管螺纹（代号,G,）,普通螺纹（代号,M,）,梯形螺纹（代号,Tr,）,锯齿形螺纹（代号,S,）,矩形螺纹,（非标准螺纹）,倒棱角,返回,螺纹五要素之,2,大径,内螺纹,外螺纹,小径,D1,大径,D,小径,d1,大径,d,返回,10-1-9,螺纹五要素之,3,旋向,左 旋,右 旋,返回,螺纹五要素之,4,线数,N,双线螺纹,单线螺纹,返回,10-1-11,螺纹五要素之,5,螺距,P,螺距,P,导程,T,导程,T=PN,螺距,P,返回,8-2,普通螺纹几何参数对互换性的影响,如图所示：由于螺纹结合仅在内外螺纹的侧面接触,在顶径和底径处均有间隙,所以决定螺纹旋合性和配合质量的主要参数是,中径、螺距和牙型半角,。三者的影响最后以作用中径来统一，即将螺距和牙型半角两项误差分别折算为中径当量来考虑。所以国家标准只对,T,D2,(T,d2,),作了规定。,一,中径误差对互换性的影响,1.,中径误差,:,指中径的实际尺寸,(,以单一中径体现,),与公称中径之代数差。即：,2.,实际中径的大小及其影响,:,（,见下页图）,进刀,越,深,外螺纹的中径尺寸越小,内螺纹的中径尺寸越大。中径的大小决定了牙侧的径向位置,影响螺纹配合的松紧程度。就外螺纹而言,中径若比内螺纹大,，,必然影响旋合性,；,若过小,，,则会使牙侧间的间隙增大,，,联接强度降低。,3,、中径公差,:,见表,9-3,。,G,，,H,中径基本偏差：,见表,9-2 e,，,f,，,g,，,h,二,螺距误差对互换性的影响,1,、螺距误差产生的原因,:,1),机床运动链的传动误差；,2),成型刀具,(,板牙、丝锥,),本身的螺距误差。,螺纹中径和顶径的基本偏差：,2,、螺距误差的分类,(1),、,螺距偏差：,是指单个螺距的实际值与其公称值之代数差。,P=Pa-P,(2),、,螺距累积偏差：,（见上页图）,是指在规定的螺纹长度内,，同名牙侧与中径线交点的实际距离与其理论值的差值：,P,=L-nP,它与旋合长度有关。,螺距累积偏差对互换性的影响更为明显,。,3,、,P,对互换性的影响,:,P,增大，导致,内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。,三,、牙型半角对互换性的影响,1、牙型半角误差:/2,是指左、右牙型半角的实际,值对其公称值的差值,。,2、产生原因,1)牙型角有误差；,2)牙型角无误差，但牙型角相对于轴线的位置不正确，造成,左右牙型半角不等(,1,/2,2,/2,),。,3、,/2,对使用性能的影响:,旋合时产生干涉,。,四,中径当量,f,p,、,f,/2,为了消除由于,P,、,a/2,造成的螺牙干涉，几何上可以证明,:,可将外螺纹,作用中径,减小两个数值,f,p,、,f,/2,，或将内螺纹作用中径加大两个数值,f,p,、,f,/2,。,f,p,、,f,/2,就是,为补偿,P,、,a/2,而折算到中径上的数值，称为螺距累积误差和半角误差的中径当量。,同样由几何关系可证：,L,理论,=nP,L,实际,=nP,1,P,F,p,/2,螺距累积偏差对旋合性的影响示例（,1,）：,内螺纹,外螺纹,螺距累积偏差对旋合性的影响示例（,2,）：,K,1,、,K,2,为系数，对于,外螺纹,：当,1,/2,（,2,/2,）为正时，,K,1,（,K,2,）取,2,；当,1,/2,（,2,/2,）为负时，,K,1,（,K,2,）取,3,，,即正,2,负,3,；,对于,内螺纹,：反之，当,1,/2,（,2,/2,）为正时，,K,1,（,K,2,）取,3,；当,1,/2,（,2,/2,）为负时，,K,1,（,K,2,）取,2,，即,正,3,负,2,。,五,.,作用中径、中径公差及保证螺纹互换性的条件,1,、作用中径：,d,2m,、,D,2m,由于,P,、,a/2,均用中径来补偿，对外,(,内,),螺纹来讲，,d,2a,(D,2a,),需减小或增大,f,p,、,f,/2,。,即,：,d,2a,=,d,2m,f,p,f,/2,D,2a,=,D,2m,+,f,p,+,f,/2,于是,：,外螺纹：,内螺纹,：,意义,:,作用中径将,P,、,a/2,及实际中径三者联系在一起，它是保证螺纹互换性的最主要参数,.,所以普通螺纹用中径公差,T,d2,、,T,D2,即可控制,P,、,a/2,及中径本身的尺寸偏差,(,形状偏差,),。,GB,中无单独的,T,P,、,T,/2,。,2,、螺纹中径合格性判断原则,(1),针对一对螺纹：为保证内外螺纹能顺利旋合,应使：,D,2m,d,2m,(2),针对单个螺纹，,由泰勒原则,：,外螺纹：,d,2m,d,2max,，,d,2a,d,2min,；,内螺纹：,D,2m,D,2min,，,D,2a,D,2max,。,讨论：由,当：,d,2a,=MMS=d,2max,，,D,2a,=MMS=D,2min,时，不允许有,P,及,a/2,，即：,f,p,=,f,/2,=0,当,D,2a,、,d,2a,偏离,MMS,时,才允许有,P,、,a/2,所以,D,2a,、,d,2a,应尽量靠近最小实体处,以便允许有较大的,P,、,a/2,从而降低加工成本。,3,、中径公差,T,d2,、,T,D2,：以上,D,2m,、,d,2m,公式及,（,1,）,（,2,）及其结论均表明了中径的合,格性，可用公差带表示之：见下页图。,8-3,普通螺纹公差与配合,（保证螺纹旋合性及使用性能的其它因素）,一,、普通螺纹公差带,:,（,H/h,配合）牙型公差带，在螺纹轴线方向上计量。,1,、关于中径、顶径（,d,、,D,1,）,:,中径：影响螺纹互换性的主要因素；,顶径：便于测量,能保证足够的联接强度,通,过顶径大小,保证旋合高度,。,(1),公差等级：,39,级，见表,9-1,。,基本级为,6,级,；,(2),公差值：表,9-3,、,9-2.,(3),基本偏差：内螺纹,:G,、,H.,外螺纹,:e,、,f,、,g,、,h,。基本偏差值：表,9-2,。常用配 合：,H/h(,间隙最小,保证接触高度,),。,2,、关于底径（,d,1,、,D,）：,螺纹中径和顶径的基本偏差：,不规定具体公差值，只规定内外螺纹牙底实际轮廓不超越,MML,牙型，以保证旋合时不发生干涉,.,措施,:,加工时进刀量稍深一些,（导致外螺纹尺寸,变小，内螺纹尺寸变大，留出顶隙）。,二,、旋合长度,螺纹结合的精度不仅与制造公差有关，还与螺纹联接件结合的旋合长度有关。旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，配合精度越难保证。因此螺纹精度由公差带及旋合长度构成：,由使用要求 旋合长度、,螺纹精度 查表,9-4,中径、顶径公差带代号。,三,、普通螺纹的标记：,完整的螺纹标记由螺纹代号（牙型符号,公称直径,中径、顶径公差带代号）和螺纹旋合长度组成，中间用,“,”,隔开。,举例,：,M10,5g6g,S,M10,1LH,6H,30,M20,2LH,6H/5g6g,四,、螺纹公差带的选用,由螺纹公差等级（,39),和基本偏差代号相组合，可以得到多种不同的公差带。为了减少刀具量具的规格数量,提高经济效益,对内外螺纹规定了,11,（,13,）种公差带,见表,9-4,。,1,、精密级：,4H,5H,4h,要求配合性质稳定,间隙小,定心精度高,以承受振动、交变冲击载荷；,2,、中等级,:,6H,6h,6g,用于一般用途联结。,、粗糙级,:,7H,8h,用于精度要求不高及制造困难的螺纹。,4,、旋合长度的选择：,N,一般用途,L,铝合金等强度较低的零件,选,L,可保证螺牙的强度；,S,受力不大且空间位置受限制：锁紧螺母,调整用的螺纹。,5,、配合的选用：,为保证足够的径向接触高度，,最好选用,H/g,、,H/h,、,G/h,的配合。,五、螺纹工作表面的粗糙度,(Ra,um),国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值：,公差等级,4,，,5,6,，,7,79,螺栓、螺钉、螺母,1.6,3.2,3.26.3,轴及套上的螺纹,0.81.6,1.6,3.2,【,例题：,】,某外螺纹的代号为,M242,6g,，加工后测得：,d,a,=23.850mm,，,d,2a,=22.521mm,，,P,=+0.05mm,，,1,/2=+20,，,2,/2=-25,。试判断该螺纹中径和顶径是否合格。,解：,（,1,）画中径、顶径公差带图：,查机械设计指导书附表,4.2,：,d,2,=22.701,；,再查表,9,2,、,9,3,：中径：,es=,0.038,，,T,d2,=0.170,；大径,:es=,0.038,，,T,d,=0.280,，作图,:,见下页。,（,2,）判断中径的合格性：,d,2max,=d,2,+es=22.701-0.038=22.663,d,2min,=d,2max,T,d2,=22.663-0.170=22.493,f,P,=1.732|P,|=1.7320.05=0.087,f,/2,=0.073Pk1|,1,/2|+k,2,|,2,/2|=0.0732(220+325),=16.8m=0.017mm,d,2m,=d,2a,+f,P,+f,/2,=22.521+0.087+0.017=22.625,按泰勒原则,:d,2m,=22.625,d,2max,=22.663,，,d,2a,=22.521,d,2min,=22.493,，故中径合格。,(3),判断大径的合格性：,d,max,=d+es=24,0.038=23.962,d,min,=d,max,T,d,=23.962,0.28=23.682,d,min,d,a,=23.850,d,max,，故大径合格。,第九章 圆柱齿轮传动的互换性,9-1,概述,一、圆柱齿轮传动的使用要求,1,、传递运动的准确性,运动精度,(,第,公差,组,),。,若主动轮,(,测量齿轮,),的齿距,(P),没有误差，而从动轮,(,被测齿轮,),的齿距存在不均现象时，要求从动轮在一转范围内，其最大转角误差（,）应限制在一定范围内，以控制从动轮与主动轮在一转范围内的传动比变化。,产生原因：齿距误差。,返回,轮齿,轮缘,辐板,轮榖,轴孔,键槽,齿轮的结构,2、传动平稳性,工作平稳性精度(第公差组),.同上，要求从动轮在转,一齿范围内,，其最大转角误差（）应限制在一定范围内，即控制瞬时传动比的变化，以避免产生冲击、振动和噪声。,3、载荷分布均匀性,接触精度(第公差组),要求齿轮啮合时齿面接触良好，以提高承载能力，保证使用寿命。（见下页图）,以上三项是齿轮自身的制造精度要求，有相应的公差项目对其控制。,4,、合理的齿轮副侧隙：,要求齿轮啮合时非工作齿面间应具有一定的间隙。齿轮副侧隙用于贮存润滑油、容纳受力受热引起的弹性变形、容纳制造及安装所产生的误差，保证传动中不出现卡死和齿面烧伤现象。（见下页图）,注）,：上述四项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应有所不同：,1、精密机床和仪表的分度或读数齿轮，以为主；,2、对于汽车、拖拉机等变速齿轮传动，以 为主；,3、对于重型机械（轧钢机、起重机），低速重载，以为主；,4、对于高速重载机械，,、,组均有高要求.,5、无论何种齿轮，为保证正常运转，都必须规定合理的侧隙。对于仪器、仪表齿轮以及需要可逆传动时，应对侧隙大小加以限制，以减小反转时的空行程误差。,二、齿轮误差分类,齿轮误差主要来源于工艺系统误差及制造时的安装调整误差。由于齿轮参数多，误差复杂，为便于研究：,1,、按误差相对于齿轮轴线的分布方向，可分为径向误差、切向误差和轴向误差；,2,、按误差出现的周期分：长周期误差，短周期误差（前者：以齿轮一转为周期；后者：误差在齿轮一转内多次重复出现）；,3,、按误差的成份,:,单项误差和综合误差。,9-2,圆柱齿轮的误差项目,一、影响传递运动准确性的误差,1,、切向综合误差,F,i,（公差代号：,F,i,）,指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,【,即最大转角误差（,）,】,。,它以分度圆弧长计值,（单位：,m,）。,2,、齿距累积总偏差（,F,p,）及,K,个齿距累积偏差（,F,pk,）：公差代号：,F,P,、,F,PK,，,属切向误差,。,（见下页图）,F,p,：,在齿轮的一转范围内，分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。,必要时（大,i,，单级传动常用值：,35,；,i,max,=8,），还应控制,K,个齿距的累积偏差,F,pk,，即在分度圆上，,K,个齿距间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。,K=2Z/8,的整数。,由于,F,p,（,F,pk,）,可以反映齿轮转一转过程中的,i,变化，因此它影响齿轮的传递运动准确性。,注）：小批量生产时，,F,p,可以代替,F,i,作为,的评定项目。,3,、齿圈径向跳动,F,r,（公差带代号,F,r,）：,在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部与齿轮双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。,F,r,反映了轮齿在（分度圆周上）沿径向分布不均（有高有低）的现象，,F,r,是产生,F,p,的原因之一。,4,、公法线长度变动,F,w,（公差带代号：,F,w,）,公法线长度,：相邻近的齿，反向齿廓间的法向距,离。（见下页图）,F,w,：,在被测齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差：,F,w,=W,max,W,min,。,F,w,是产生,F,p,的另一种原因。,注）：因为,W,长度的测量与齿轮轴线无关，故,F,w,不能揭示径向误差，所以常用,F,w,与,F,r,组合来评定齿轮传递运动的准确性，代替,Fp,或,F,i,，,检验成本低。,5,、径向综合误差,F,i,（公差代号：,F,i,）,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。,由于测量,F,i,所用测量齿轮相当于测量,F,r,时所用的测头，所以实质上,F,i,相当于,F,r,(,前者连续测量,后者逐齿测量,),且测量简单，故常用,F,i,代替,F,r,与,F,w,组合，评价传动精确性。,二、影响传动平稳性的误差,1,、一齿切向综合误差,f,i,（公差代号,f,i,）,实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，,以分度圆弧长计值（单位：,m,）。,f,i,是由单啮仪在测量F,i,时同时测出，它在齿轮一转中多次重复出现，影响传动平稳性。,2、,一齿径向综合误差f,i,（公差代号f,i,）,被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内，双啮中心距的最大变动量。由双啮仪在测量Fi的同时测出。,3、齿廓总偏差,（,齿形误差）F,（公差F）,齿形误差是在齿轮端面上，齿形工作段内（齿顶倒棱、齿根圆角部分除外），包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。,F,对传动平稳性的影响：见ppt第23页图,4,、单个齿距偏差,f,pt,（极限偏差,f,pt,）,在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差。,f,pt,无论正负都会造成前一对齿即将退出，后一对齿进入啮合时发生冲撞，影响传动平稳性,三、影响载荷分布均匀性的误差（,）,如图示：关于两齿轮啮合时的接触线：,影响接触线长度的是：齿向误差,F,，,影响接触线高度的是：齿形误差,F,。,齿向误差（,F,）：,在分度圆柱面上，包容实际齿线且距离为最小的两条设计齿向线之间的端面距离。,关于,F,：,对于直齿轮：称为齿向误差；,对于斜齿轮：称螺旋线总偏差。,总结以上内容：,：,F,i,，,F,p,（,F,pk,），,F,r,，,F,w,，,F,i,；,：,f,i,，,f,i,，,F,，,f,pt,；,：,F,。,四、齿轮副安装误差与齿侧间隙,1,、齿轮副的安装误差,1),齿轮副的中心距偏差,f,a,（极限偏差,f,a,）,在齿轮副的,齿宽中心平面,P,（包含齿宽中点连线、基准轴线,两轴线中任意一条,的平面）内，实际中心距与公称中心距之差。,即：f,a,=,f,a,影响：重合度、侧隙j,bn,大小及啮合角的大小，影响齿轮传动时的受力状态。,f,a,产生原因:,箱体孔心距偏差,、轴承偏心、轴线平行度度误差。,2)、轴线平行度偏差,a),轴线平面内的平行度偏差,f,:,指一对齿轮的轴线在其,轴线平面,H（包含基准轴线、过另一轴线的中点M,）上投影的平行度误差。,b)垂直平面上的平行度偏差f,:,指一对齿轮的轴线在,垂直平面,（轴线平面H且平行于基准轴线的平面）V上投影的平行度误差。,f,、,f,主要影响齿轮副的接触精,度，是评定载荷分布均匀性的单项指标；,f,、,f,的公差：,f,=0.5(L/b)F,，,L：轴承跨距，,f,=2 f,，b：齿宽。,两点说明：,3),、齿轮副的接触斑点,:,指安装好的齿轮副，在轻微制动下运转后，齿面上分布的擦亮痕迹。,控制：,齿长方向、齿高方向规定值，,见表,10-21,、,10-22,。,2,、齿轮副的侧隙,(1),、影响侧隙大小的主要因素,:,中心距偏差,f,a,及齿厚。我国采用,“,基中心距制,”,，就是,在固定中心距极限偏差的情况下，通过改变齿厚偏差来获得需要的侧隙,。,(2),、控制齿厚的指标,:,（,a,）、齿厚偏差（,E,sn,）,用于低精度（,7,级）、大模数（,m,10,）的齿轮。,齿厚偏差是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称值之差。齿厚公差：,T,sn,。,为了保证一定的齿侧间隙，齿厚的上偏差（,E,SnS,）、下偏差（,E,Sni,）均为负值。,（,b,）、公法线平均长度偏差（,E,bn,）,用于高精度（,7,级）、小模数（,m10,）的齿轮。,上偏差：,E,bnS,；下偏差：,E,bni,；公差：,T,bn,。,公法线平均长度偏差,E,bn,是指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。即,E,bn,=,（,W,1,+W,2,+,+Wn,）,/n,W,公称,实际,E,bn,应在,E,bni,，,E,bnS,内，合格。,当,=20,，,x=0,时：,K=Z/9+0,5,or,：,W,k,=mW,k,，,W,k,：查表,m=1,时,的标准,W,。,试比较公法线长度变动,F,w,与公法线平均长度偏差,E,bn,。,解：,1,、两者含义不同；,2,、两者作用不同：前者影响齿轮传递运动的准确性，后者影响齿轮副侧隙大小。,问题：,3,、侧隙与,E,sn,及,E,bn,的确定,1),侧隙大小,:,取决于齿轮传动用途、工作条件，,与齿轮精度等级无关。,j,b,nmin,：齿轮副的最小法向间隙，应能保证正常储油润滑和补偿材料受热变形。可查表,10-17,。,2),齿厚极限偏差,E,sns,、,E,sni,的确定,:,当主动轮与被动轮齿厚均做成最大值即上极限偏差，且取,Esns1=Esns2,时，可获得最小侧隙。,几何上可以证明：,，于是：,E,sns1,（,2,）,=,j,bnmin,/2cos,n,此时：,b,r,切齿径向进刀公差，查表,10-19,；,F,r,齿圈径向跳动公差，查表,10-8,。,d,1,d,2,T,sn1,T,sn2,，于是：,E,sni1,E,sni2,，,E,sni,=E,sns,T,sn,。,（,3,）、公法线平均长度极限偏差：,E,bns1,（,2,）,=E,sns1,（,2,）,cos,n,E,bni1,（,2,）,=E,sni1,（,2,）,cos,n,。,9-3,渐开线圆柱齿轮精度设计,一、齿轮精度等级及其选用,为了控制齿轮的前述四项要求，,GB,规定了一系列的偏差项目极其精度等级：,1,、精度等级,:,齿轮及齿轮副共规定有,13,个精度等级，用,0,，,1,，,2,，,，,12,表示。其中,0,级精度最高，,12,级精度最低；,0,，,1,，,2,：远景级,3,，,4,，,5,：高级,6,，,7,，,8,：中等级,9,：较低级,10,，,11,，,12,：低级,2,、精度等级的选用,:,以使用要求和工作条件为依据，同时考虑工艺的可能性和经济性。前者指运动精度、圆周速度、传递功率、润滑方式、振动、噪声、工作持续时间及使用寿命等。,主、从动轮一般选用相同的公差等级，、分别选相同的公差公级。,用类比法确定，查表10-9、10-10。,二、公差值、偏差值,:,由基本尺寸（分度圆直径）、模数及精度等级,查表10-110-8，以及机械设计手册 各检测项目的公差或极限偏差值。,三、齿轮检验组及公差项目的选择,影响齿轮传动性能的误差项目繁多。在生产中难以也没有必要逐项检验。因此,GB,根据各项误差的性质，组成不同的检验组,(,共,6,个,),，分别适用于不同的场合。见下表。,四、确定齿轮副侧隙,j,bnmin,、,齿厚偏差,E,sns,、,E,sni,及公法线平均长度偏差,E,bns,、,E,bni,五、齿轮精度的标注,如：,7GB/T10095.1-2001,7F,P,6,（,F,，,F,）,GB/T10095.1-2001,6,（,F,i,，,f,i,）,GB/T10095.1-2001,齿厚偏差的标注：,标在零件图右上角的参数表中：,或,S,n,法向公称齿厚，,S,n,=S,b,基圆齿厚；,W,k,公法线的公称值。,六、齿坯精度,齿坯的,内孔,（或轴,齿轮轴）、,顶圆和端面,，通常作为齿轮的加工、检验、和装配基准，其精度直接影响齿轮的加工、检验、和装配。,1,、齿坯孔,(,轴,),的尺寸公差,:,见表,10-13,；,顶圆直径尺寸公差：,2,、安装面的跳动公差,:,当基准轴线与工作轴线不重合时，则工作安装面相对于基准轴线的跳动，应加以限制。,见表,10-12,、补充表及图,10-12,、图,10-10,3,、基准面,(,或安装面,),的形状公差,:,圆度、圆柱度及平面度见表,10-11,及图,10-9,、,10-10,、,10-11,。,4,、重要表面的表面粗糙度,1),工作表面,:,见表,10-14,2),各基准面,:,见表,10-15,七、箱体公差,1,、孔心距偏差：,上式中,f,a,齿轮副中心距极限偏差，查表,10-16,2,、两孔轴线平行度公差,轴线平面内：,垂直平面内：,八、举例：,例,1,：某直齿轮,m=3,，,Z=30,，,=20,，,x=0,，齿轮精度等级为,7,级，公法线长度变动公差,F,W,=0.027mm,。经测量公法线长度分别为：,32.130,，,32.124,，,32.095,，,32.133,，,32.106,，和,32.120,。若公法线要求为 问该齿轮公法线长度变动,F,W,及公法线平均长度偏差,E,bn,是否合格？,解：,（,1,）判断,F,W,是否合格：,F,W,=W,max,W,min,=32.133,32.095=0.038,F,W,=0.027,F,W,不合格；,（,2,）判断,E,bn,是否合格：,k=Z/9+0.5=30/9+0.5=3.84,W=m1.476(2k,1)+0.014Z=32.257,将已知条件,W=,改写成,W=,于是,:,Ebn=32.118,32.257=,0.139,0.199=Ebni,Ebn,Ebns=-0.121 Ebn,合格。,作业题：,某直齿轮法线长度,公称值,及其极限偏差为 ，,F,W,=0.028,，测得轮齿一周内六条实际公法线长度分别为：,42.931,，,42.950,，,42.945,，,42.965,，,42.960,和,42.949,。试判断该齿轮公法线平均长度偏差,E,bn,与公法线长度变动,F,W,是否合格？,例,2,（作业）,：某机床主轴箱传动轴上的一对圆柱直齿轮，,Z,1,=26,，,Z,2,=56,，,m=2.75,，,b,1,=28mm,，两轴承间跨距,L=90mm,，,n,1,=1650rpm,，单件小批量生产，试设计小,（大）,齿轮的精度，并画出齿轮工作图（已知小齿轮安装孔直径,D=30mm,）。,（,D=45mm,，,b,2,=22mm,）,影响齿轮传动质量的因素主要有哪些？,答：,单个齿轮的设计、制造误差（轮齿部分：,：,5,项；,：,4,项；,：,1,项）；,一对齿轮的安装误差（,f,a,、,f,、,f,）、齿侧间隙（,j,bnmin,、,E,sns,、,b,r,、,T,sn,、,E,sni,、,E,bns,、,E,bni,）；,齿轮毛坯设计、制造误差：,（,a,）安装孔（轴）的尺寸公差；,（,b,）顶圆直径尺寸公差；,（,c,）顶圆、端面圆跳动公差；,（,d,）安装轴颈的圆度公差（或圆跳动公,差）；,（,e,）安装孔的圆柱度公差（或圆度公差）；,（,f,）齿轮工作表面及各基准面的表面粗糙度。,支撑齿轮轴系的箱体制造误差（,f,a,、,f,、,f,）。,解：,（,1,）确定齿轮精度等级,该齿轮为机床主轴箱传动齿轮，查表,10-10,可知：其精度等级在,38,级之间。由线速度,V=dn,1,/100060,=mZn,1,/100060,=3.142.75261650/100060,=6.2m/s,参考表,10-9,可确定该齿轮为,7,级精度：,7GB/T10095.1-2001,（,2,）确定检验项目极其公差,参考补充表：该齿轮属于小批生产，中等精度,没有对局部范围提出更严格的噪声、震动要求，因此可选用第一检验组，即检验,F,P,、,F,、,F,、,F,r,；,E,sn,或,E,bn,（,m,10,，公差等级,7,级）。,由,d=mz=71.5,查表,10-3,、,10-4,、,10-8,、,10-5,得：,F,P,=0.038,F,=0.016,F,=0.017,Fr=0.030,（,3,）选择侧隙和齿厚偏差,中心距,a=,（,Z,1,+Z,2,）,m/2=112.75,按表,10-17,下方公式计算,:,由表,10-19:,切齿径向进刀公差,于是齿厚公差,即：公法线公称长度及其偏差为：,此项内容填写在齿轮零件图的参数表中。,（,4,）确定齿轮副精度及箱体公差,（,a,）中心距极限偏差,查表,10-16,：,f,a,=0.027,，即：,a=112.750.027,此项内容标在齿轮所在部件的装配图上；,箱体公差：,此项内容标在箱体零件图上,（,b,）轴线平行度偏差,垂直平面内,：,轴线平面内：,此两项内容标在箱体零件图上,（,5,）确定齿坯精度,（,a,）内孔尺寸偏差,查表,10-13,：,IT7,，即,（,b,）顶圆直径偏差：,（,c,）基准面的形位公差：,、内孔圆柱度公差,t,：查表,10-11,：,取,中较小者，,即：,t=0.002mm,；,、端面跳动公差：,查补充表得：,t,1,=0.018mm,；,、顶圆径向跳动公差：,查补充表得：,t,2,=0.018mm,；,（,d,）、齿坯表面粗糙度：,由表,10-14,：齿面,Ra,上限为,1.25m,；,由表,10-15,：齿坯内孔,Ra,上限为,1.25m,；端面,Ra,上限为,2.5m,；顶圆,Ra,上限为,3.2m,；其余,:Ra,上限为,12.5m,；,(e),关于键槽,:,由表,8-2:d+t,2,=,b=80.018,由表,4-22,：,T =0.015 (,按,IT8),(6),画出该齿轮零件工作图,当,d,a,200mm,时：,齿轮可采用实体式结构；,当,d,a,=200500mm,时：,齿轮可采用腹板式结构；,当,d,a,500mm,时：,齿轮可采用轮辐式结构。,技术要求,1,、热处理,HRC=4050,；,2,、未注圆角,R2,，未注倒角,C2,；,3,、未注尺寸公差按,GB/T1804-m,；,4,、未注形位公差按,GB/T1184-K,。,