互换性与公差测量齿轮结合精度设计资料.pptx

第10章渐开线齿轮结合精度设计渐开线齿轮结合精度设计n了解渐开线圆柱齿轮传动的精度要求。n了解圆柱齿轮传动精度的评定指标。n掌握渐开线圆柱齿轮传动精度的设计的 基本方法。渐开线圆柱齿轮传动精度要求渐开线圆柱齿轮传动精度要求 齿轮的作用主要是传传递递运运动动和和动动力力，应用非常广泛。在一般情况下，齿轮传动应有下面四个方面的使用要求。1、传递运动的准确性、传递运动的准确性 即运运动动精精度度。对于精密机床、仪器仪表中的齿轮，要求传递运动的准确性高。2、传递运动的平稳性、传递运动的平稳性 即运运动动平平稳稳性性精精度度。在高高速速、轻轻载载传传动动装装置置中，要求齿轮运转平稳，避免产生冲击、振动和噪声。如汽车变速箱。3、载荷分布的均匀性、载荷分布的均匀性 即接接触触精精度度。对于轧钢机、起重机、运输机等低低速速重重载载机机械械，传递动力大，齿轮负荷大，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，以免造成局部损伤和断齿，影响齿轮的使用寿命。4、齿侧间隙、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。接触精度用沿齿长和齿 在非工作齿面间应存在 高方向上保证一定的接 间隙，如无间隙齿轮传触区域来表示。接触精 动过程中会出现卡死和度低，会造成局部损伤 烧伤现象。和断齿。渐开线圆柱齿轮精度的评定指标渐开线圆柱齿轮精度的评定指标 一、轮齿同侧齿面偏差一、轮齿同侧齿面偏差n齿距偏差齿距偏差：单个齿距偏差单个齿距偏差 fptfpt 齿距累积偏差齿距累积偏差 Fpk Fpk 齿距累积总偏差齿距累积总偏差 Fp Fpn齿廓偏差齿廓偏差：齿廓总偏差齿廓总偏差 FF 齿廓形状偏差齿廓形状偏差 f fff 齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差 f fHHn螺旋线偏差螺旋线偏差：螺旋线总偏差螺旋线总偏差 F F 螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差 f fff 螺旋线倾斜偏差螺旋线倾斜偏差 f fHHn切向综合偏差切向综合偏差：切向综合总偏差切向综合总偏差 F i 一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差 f f i 二、径向综合偏差与径向跳动二、径向综合偏差与径向跳动n径向综合偏差径向综合偏差：径向综合总偏差径向综合总偏差 F Fi i 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差 f fi in径向跳动径向跳动 F Fr r 三、齿厚偏差及齿侧间隙三、齿厚偏差及齿侧间隙n齿厚偏差齿厚偏差 E Esnsnn公法线长度偏差公法线长度偏差 E Ebnbnn齿侧间隙齿侧间隙 一、轮齿同侧齿面偏差一、轮齿同侧齿面偏差 齿距偏差齿距偏差n单个齿距偏差单个齿距偏差fptfpt 在端平面上接近齿高中部在端平面上接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的的一个与齿轮轴线同心的圆上圆上,实际齿距与理论齿距实际齿距与理论齿距的代数差。的代数差。当齿轮存在齿距偏差时，会造成一对齿啮合完了而另一对齿进入啮合时，主动齿与被动齿发生冲撞，影响齿轮传动的运动平稳运动平稳性精度性精度。n齿距累积偏差齿距累积偏差 F Fpkpk 任意任意k k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差。理论上它等于这个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差。理论上它等于这k k个齿距个齿距的各单个齿距偏差的代数和。的各单个齿距偏差的代数和。如果Fpk 过大，将产生振动和噪声，影响齿轮工作平稳性。n齿距累积总偏差齿距累积总偏差 F Fp p 齿轮同侧齿面任意弧段（齿轮同侧齿面任意弧段（k=1k=1到到k=zk=z）内的最大齿距累积偏差。它表现为）内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值齿距累积偏差曲线的总幅值。齿廓偏差齿廓偏差n齿廓偏差是齿廓偏差是指实际指实际齿廓对设计齿廓的齿廓对设计齿廓的偏离量。偏离量。n齿廓总偏差齿廓总偏差F F n齿廓形状偏差齿廓形状偏差f fff n齿廓倾斜偏差齿廓倾斜偏差f fHHn在齿轮端平面内且在垂直于渐开线齿廓的方向上计值。n齿廓总偏差齿廓总偏差F F 在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条在计值范围内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离。设计齿廓迹线间的距离。nF 主要影响齿轮运动平稳性精度运动平稳性精度。螺旋线偏差螺旋线偏差 在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线与在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线与设计螺旋线的偏离量。设计螺旋线的偏离量。螺旋线总偏差螺旋线总偏差F F 螺旋线形状偏差螺旋线形状偏差f fff 螺旋线倾斜偏差螺旋线倾斜偏差f fHHn螺旋线检查仪测量非修形螺旋线斜齿轮偏差，原理是将被测齿轮的实际螺旋线与标准的理论螺旋线逐点进行比较并将所得的差值在记录纸上画出偏差曲线图。n没有螺旋线偏差的螺旋线展开后应该是一条直线，即设计螺旋线线1。如果无螺旋线总偏差螺旋线总偏差F F，仪器的记录笔应该走出一条与线1重合的直线，而当存在 F F 时，则走出一条曲线2实际螺旋线。虚线线3平均螺旋线。n对于直齿圆柱齿轮，其螺旋角对于直齿圆柱齿轮，其螺旋角=0=0，此时，此时，F F 称为齿向称为齿向偏差。偏差。切向综合偏差切向综合偏差：切向综合总偏差切向综合总偏差 F i 被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，在被测齿轮一转内，被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时，在被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值齿轮分度圆上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。F i是反映齿轮运动精度运动精度的检查项目，但不是必检项目。一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差 f f i 在一个齿内的在一个齿内的切向综合偏差切向综合偏差。f f i是检验齿轮运动平稳性精度运动平稳性精度的项目，但不是必检项目。二、径向综合偏差与径向跳动二、径向综合偏差与径向跳动径向综合总偏差径向综合总偏差 F Fi i 在径向（双面）综合检验时，被测齿轮的左右齿面同时与在径向（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和最小测量齿轮接触，并转过一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。值之差。下图为在双啮仪上测量画出的 F Fi i偏差曲线，横坐标表示齿轮转角，纵坐标表示偏差，过曲线最高、最低点作平行于横轴的两条直线，该二平行线距离即为 F Fi i值。F Fi i是反映齿轮运动精度运动精度的项目，但不是必检项目。n一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差 f fi i 被测齿轮与测量齿轮啮合一整圈（径向综合被测齿轮与测量齿轮啮合一整圈（径向综合检验）时，对应一个齿距角（检验）时，对应一个齿距角（360/z360/z）的）的径向综径向综合偏差值。合偏差值。nf fi i反映齿轮运动平稳精度运动平稳精度，但不是必检项目。径向跳动径向跳动 F Fr r 齿轮径向跳动是指测头（球形、圆柱形、锥形）相继置齿轮径向跳动是指测头（球形、圆柱形、锥形）相继置于每个齿槽内时，相对于齿轮基准轴线的最大和最小径向距于每个齿槽内时，相对于齿轮基准轴线的最大和最小径向距离之差。离之差。检查中，测头在近似齿高中部与左右齿面同时接触。Fr主要反映齿轮的几何偏心反映齿轮的几何偏心，是检验齿轮运动精度的项目，但不是必备项目。三、齿厚偏差及齿侧间隙三、齿厚偏差及齿侧间隙 齿厚偏差齿厚偏差 EsnEsn 是指分度圆柱面上齿厚的实际值与公称值之差。是指分度圆柱面上齿厚的实际值与公称值之差。齿厚测量可用齿厚游标卡尺齿厚游标卡尺。n公法线长度变动公法线长度变动F FW W见教材n公法线长度偏差公法线长度偏差 EbnEbn见教材n齿侧间隙齿侧间隙见教材 小小 结结n影响齿轮影响齿轮传递运动的准确性传递运动的准确性的评定参数：的评定参数：齿距累积总偏差齿距累积总偏差 Fp Fp 径向跳动径向跳动 F Fr r 切向综合总偏差切向综合总偏差 F F i i 径向综合总偏差径向综合总偏差 F Fi i 公法线长度变动公法线长度变动F FW Wn影响齿轮影响齿轮传递运动的平稳性传递运动的平稳性的评定参数：的评定参数：单个齿距偏差单个齿距偏差 fpt fpt 齿廓偏差齿廓偏差 一齿切向综合偏差一齿切向综合偏差 f f i 一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差 f fi in影响齿轮影响齿轮载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性的评定参数：的评定参数：螺旋线偏差螺旋线偏差 接触斑点接触斑点 轴线的平行度误差轴线的平行度误差n影响齿轮影响齿轮齿侧间隙齿侧间隙的评定参数：的评定参数：最小法向侧隙最小法向侧隙j jnmin nmin 齿厚偏差齿厚偏差EsnEsn 公法线长度偏差公法线长度偏差Ewm Ewm 中心距偏差中心距偏差 要求掌握的评定参数要求掌握的评定参数 单个齿距偏差单个齿距偏差 fptfpt齿距累积总偏差齿距累积总偏差 Fp Fp 径向跳动径向跳动 F Fr r齿廓偏差齿廓偏差（齿廓总偏差（齿廓总偏差F F ）螺旋线偏差（螺旋线总偏差螺旋线偏差（螺旋线总偏差F F）公法线长度变动公法线长度变动F FW W公法线长度偏差公法线长度偏差EwmEwm齿厚偏差齿厚偏差EsnEsn