圆柱齿轮精度公开课获奖课件.pptx

渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 圆柱齿轮同侧齿面精度指标圆柱齿轮同侧齿面精度指标7.3 7.3 圆柱齿轮径向综合偏差精度指标圆柱齿轮径向综合偏差精度指标7.4 7.4 齿轮侧隙和接触斑点齿轮侧隙和接触斑点7.5 7.5 齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平行度齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线平行度7.6 7.6 圆柱齿轮精度设计圆柱齿轮精度设计第1页一、概述一、概述传递运动精确性（运动精度）传递运动精确性（运动精度）传动平稳性 规定：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变规定：齿轮在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）变化尽量小化尽量小 1.圆柱齿轮传动使用规定规定规定:从动齿轮在一转范围内最大转角误差不超过规从动齿轮在一转范围内最大转角误差不超过规定数值定数值,以使齿轮在一转范围内传动比变化尽量小。以使齿轮在一转范围内传动比变化尽量小。第2页一、概述一、概述载荷分布均匀性载荷分布均匀性 规定：齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定规定：齿轮副啮合传动时，非工作齿面间应留有一定间隙间隙 齿侧间隙齿侧间隙 规定：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向实际接规定：必须保证啮合齿面沿齿宽和齿高方向实际接触面积，以满足承载均匀性规定。触面积，以满足承载均匀性规定。1.圆柱齿轮传动使用规定第3页不一样样工作条件和不一样样用途齿轮对上述四项使不一样样工作条件和不一样样用途齿轮对上述四项使用规定侧重点会有所不一样样。用规定侧重点会有所不一样样。精密机床、控制系统分度齿轮和测量仪器读数齿轮精密机床、控制系统分度齿轮和测量仪器读数齿轮 汽车、拖拉机和机床变速齿轮汽车、拖拉机和机床变速齿轮 起重机械、矿山机械等重型机械中低速重载齿轮起重机械、矿山机械等重型机械中低速重载齿轮 汽轮机和涡轮机中高速重载齿轮汽轮机和涡轮机中高速重载齿轮 第4页产生齿轮加工误差原因诸多，其重要来源于齿轮加工产生齿轮加工误差原因诸多，其重要来源于齿轮加工系统中机床、刀具、夹具和齿坯加工误差及安装、调整误系统中机床、刀具、夹具和齿坯加工误差及安装、调整误差。差。2.2.齿轮加工误差重要来源及其特性齿轮加工误差重要来源及其特性 按误差产生方向按误差产生方向 切向误差切向误差径向误差径向误差轴向误差轴向误差按误差在齿轮一转中出现次数按误差在齿轮一转中出现次数 长周期误差长周期误差短周期误差短周期误差第5页二、齿轮评估指标及其测量二、齿轮评估指标及其测量 GB/T 10095.1GB/T 10095.1轮齿同侧齿面偏差定义和容许值轮齿同侧齿面偏差定义和容许值GB/T 10095.2GB/T 10095.2径向综合偏差和径向跳动定义和容许值径向综合偏差和径向跳动定义和容许值GB/Z 18620.1GB/Z 18620.144圆柱齿轮检查实行规范圆柱齿轮检查实行规范 给出了齿轮评估项目旳容许值及规定了检测齿轮精度给出了齿轮评估项目旳容许值及规定了检测齿轮精度实行规范。实行规范。第6页第7页第一节 圆柱齿轮同侧齿面精度指标圆柱齿轮同侧齿面精度合用于通用机械和圆柱齿轮同侧齿面精度合用于通用机械和重型机械中单个渐开线齿轮，重型机械中单个渐开线齿轮，一般齿轮精度检查项目重要从齿距、齿形一般齿轮精度检查项目重要从齿距、齿形和齿向等三个方面加以检测，必检基本参数和齿向等三个方面加以检测，必检基本参数有单个齿距偏差有单个齿距偏差fpt、齿距累积总偏差、齿距累积总偏差FP、齿廓总偏差齿廓总偏差和螺旋线总偏差和螺旋线总偏差第8页单个齿距偏差反应是齿轮在转过一种齿距角（单个齿距偏差反应是齿轮在转过一种齿距角（360/z）内角度变化误差，当齿轮存在单个）内角度变化误差，当齿轮存在单个齿距偏差时，一对齿啮合完毕而此外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传动平稳性。齿距偏差时，一对齿啮合完毕而此外一对齿进入啮合时会有冲击，将影响齿轮传动平稳性。第一节 圆柱齿轮同侧齿面精度指标（必检）一、一、单单个个齿齿距偏差距偏差f pt（）单个齿距偏差指在端截面上，在靠近齿高中部一种与单个齿距偏差指在端截面上，在靠近齿高中部一种与齿轮轴线同心圆上，实际齿距与理论齿距代数差齿轮轴线同心圆上，实际齿距与理论齿距代数差第9页F Fp p是是指指齿齿轮轮同同侧侧齿齿面面任任意意圆圆弧弧段段（k k=1=1至至k k=z z）内内实实际际弧弧长长与与理理论论弧弧长长代代数数差差。它它等等于于齿齿距距累累积积偏偏差差最最大大偏偏差差与与最小偏差代数差最小偏差代数差 二、齿距累积偏差二、齿距累积偏差FPK影响齿轮传动精确性。1.1.齿距累积总偏差齿距累积总偏差F Fp p第10页N123456789A232524262019221925B22C+1+3+2+4-2-30-3+3D+1+4+6+10+8+5+5+2+5N101112131415161718A192321212024251921B22C-3+1-1-1-2-2+2+3-1D+2+3+2+1-2-4+2+5+4第11页2.k个齿齿距累积偏差个齿齿距累积偏差 任意任意k个齿距实际弧长与理论弧长代数差个齿距实际弧长与理论弧长代数差理论上它等于这理论上它等于这k个齿距各单个齿距偏差代数和。原则个齿距各单个齿距偏差代数和。原则规定一般规定一般k等于等于2到不不小于到不不小于z/8圆周上评估。圆周上评估。第12页三、齿廓总偏差三、齿廓总偏差齿廓总偏差是指在齿轮端平面上，其计值范围内，包容实际齿齿廓总偏差是指在齿轮端平面上，其计值范围内，包容实际齿廓曲线两条设计齿廓曲线间法向距离。由于有齿廓总偏差齿轮，廓曲线两条设计齿廓曲线间法向距离。由于有齿廓总偏差齿轮，其齿廓不是原则对旳渐开线，不能保证瞬时传动比为常数，因其齿廓不是原则对旳渐开线，不能保证瞬时传动比为常数，因此轻易产生振动和噪声。此轻易产生振动和噪声。因此影响传动平稳性因此影响传动平稳性第13页四、螺旋线总偏差四、螺旋线总偏差螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线两条螺旋线总偏差是指在计值范围内，包容实际螺旋线两条设计螺旋线迹线间距离。即在分度圆柱面上，齿宽有效设计螺旋线迹线间距离。即在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际迹线且距部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际迹线且距离为最小两条设计迹线之间端面距离。离为最小两条设计迹线之间端面距离。影响载荷分布均匀性影响载荷分布均匀性第14页二、圆柱齿轮径向综合偏差精二、圆柱齿轮径向综合偏差精度指标及检测度指标及检测齿轮在加工时存在齿坯在机床上定位误齿轮在加工时存在齿坯在机床上定位误差、刀具径向圆跳动，以及齿坯轴与刀具轴差、刀具径向圆跳动，以及齿坯轴与刀具轴位置做周期性变化，必将产生齿轮径向加工位置做周期性变化，必将产生齿轮径向加工误差。误差。齿轮径向综合偏差精度指标有径向综合总齿轮径向综合偏差精度指标有径向综合总偏差偏差Fi、一齿径向综合偏差、一齿径向综合偏差fi和径向和径向跳动跳动Fr。第15页是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮左是指在径向（双面啮合）综合检查时，产品齿轮左右面同步与检测齿轮接触，转过一周时出现双啮中心距右面同步与检测齿轮接触，转过一周时出现双啮中心距最大值与最小值之差。影响齿轮传递运动精确性。最大值与最小值之差。影响齿轮传递运动精确性。合格条件：合格条件：FiFi1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi第16页1.1.径向综合总偏差径向综合总偏差Fi被测齿轮被测齿轮测量齿轮测量齿轮指示表指示表记录器记录器第17页 第18页2.2.一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi fi 是指产品齿轮啮合一周时，对应一是指产品齿轮啮合一周时，对应一种齿距角内（种齿距角内（360/z360/z）出现双啮中心距最大）出现双啮中心距最大变化量。影响齿轮传动平稳性。变化量。影响齿轮传动平稳性。合格条件：合格条件：fi fi fi fi 第19页3.3.径向跳动径向跳动Fr Fr 是指测头依次置于每个齿槽内时，是指测头依次置于每个齿槽内时，测头相对于齿轮基准轴线最大与最小径向距测头相对于齿轮基准轴线最大与最小径向距离之差。离之差。相称于相称于FiFi。合格条件：合格条件：Fr Fr Fr Fr影响齿轮传递运动精确性。影响齿轮传递运动精确性。第20页第21页影响传递运动精确性：影响传递运动平稳性影响载荷分布均匀性：第22页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查1.齿轮副最小侧隙齿轮副最小侧隙jbnmin是指两个相配齿轮工作齿面接触时，是指两个相配齿轮工作齿面接触时，在两个非工作齿面之间所形成间隙。在两个非工作齿面之间所形成间隙。第23页侧隙作用：侧隙作用：a.储存润滑油储存润滑油b.赔偿热变形。赔偿热变形。计算公式：（式中计算公式：（式中a为齿轮中心距）为齿轮中心距）第24页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查2.齿厚评价指标齿厚评价指标侧隙大小取决于齿轮安装中心侧隙大小取决于齿轮安装中心距和齿厚大小。距和齿厚大小。第25页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查2.齿厚评价指标齿厚评价指标在制造齿轮时，重要控制齿厚在制造齿轮时，重要控制齿厚减薄量来保证合适侧隙。减薄量来保证合适侧隙。第26页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查2.齿厚评价指标齿厚评价指标齿厚：指在分度圆柱上法向平齿厚：指在分度圆柱上法向平面齿厚度。公称齿厚面齿厚度。公称齿厚Sn为弧为弧长，长，第27页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查2.齿厚评价指标齿厚评价指标齿厚上偏差齿厚上偏差Esns计算计算齿厚下偏差齿厚下偏差Esni计算计算分度圆弦齿高公称值分度圆弦齿高公称值hc计算计算分度圆弦齿厚公称值分度圆弦齿厚公称值Snc计算计算见教材见教材P127。第28页齿轮卡尺齿轮卡尺分度圆弦齿高分度圆弦齿高hc分度圆弦齿高分度圆弦齿高Snc第29页齿轮卡尺齿轮卡尺第30页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查3.公法线长度偏差公法线长度偏差 齿厚偏差还可以通过测量公法线齿厚偏差还可以通过测量公法线长度偏差来实现。长度偏差来实现。公法线长度公法线长度Wk：齿轮上齿轮上 k 个轮齿两端异向齿廓间个轮齿两端异向齿廓间所包括一段基圆圆弧，即基圆切线段所包括一段基圆圆弧，即基圆切线段长度。长度。第31页第32页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查3.公法线长度偏差公法线长度偏差第33页第34页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查3.公法线长度偏差公法线长度偏差 公法线长度偏差公法线长度偏差 Ew：实际公法线长度实际公法线长度 Wa 与公称公法与公称公法线长度线长度Wk 之差。之差。Ew=Wa Wk合格条件：合格条件：Ewi Ew Ews第35页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查4.齿轮接触斑点齿轮接触斑点 加工好一对齿轮装在箱体内或者加工好一对齿轮装在箱体内或者装在配对啮合试验台上，装在配对啮合试验台上，在轻微受载下，在轻微受载下，运转后齿运转后齿面接触面接触痕迹。痕迹。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2第36页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查4.齿轮接触斑点齿轮接触斑点 接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽接触斑点用沿齿高方向和沿齿宽方向百分数来表达。方向百分数来表达。可以评价可以评价齿轮载荷齿轮载荷分布状况，分布状况，可用其代可用其代替替 F。有效齿宽有效齿宽b有效齿高有效齿高hhc1hc2bc1bc2第37页三、齿轮侧隙和接触斑点检查三、齿轮侧隙和接触斑点检查4.齿轮接触斑点齿轮接触斑点 表表7-5 齿轮装配后接触斑点齿轮装配后接触斑点 GB/Z18620.4-第38页四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度精度平行度精度1.齿轮坯精度齿轮坯精度 是指在轮齿加工前供制造齿轮工是指在轮齿加工前供制造齿轮工件。件。齿轮坯基准表面精度对齿轮加工齿轮坯基准表面精度对齿轮加工精度和安装精度影响很大。精度和安装精度影响很大。用控制齿轮坯精度来保证和提高用控制齿轮坯精度来保证和提高齿轮加工精度是一项有效技术措施。齿轮加工精度是一项有效技术措施。第39页四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线四、齿轮坯、齿轮轴中心距和轴线 平行度精度平行度精度1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮坯重要分两种形式齿轮坯重要分两种形式齿轮轴齿轮轴带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮第40页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 a.两个轴颈直径尺寸公差，一般按相配滚两个轴颈直径尺寸公差，一般按相配滚动轴承规定确定；动轴承规定确定；第41页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 b.两个轴颈分别对齿轮基准轴线径向圆跳两个轴颈分别对齿轮基准轴线径向圆跳动公差：动公差：tr=0.3FP 第42页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 c.齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚齿顶圆柱面直径尺寸公差（作测量齿厚基准、不作测量齿厚基准）；基准、不作测量齿厚基准）；第43页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 齿轮轴齿轮轴 d.齿顶圆柱面作测量齿厚基准时，对齿轮齿顶圆柱面作测量齿厚基准时，对齿轮基准轴线径向圆跳动公差：基准轴线径向圆跳动公差：tr=0.3FP 第44页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 a.基准孔直径基准孔直径尺寸公差；尺寸公差；b.基准端面对基准端面对基准轴线轴向圆基准轴线轴向圆跳动公差跳动公差 tt=0.2（Dd/b）F；tt第45页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 带孔盘形齿轮带孔盘形齿轮 c.齿顶圆柱面齿顶圆柱面直径尺寸公差；直径尺寸公差；d.齿顶圆柱面对齿顶圆柱面对齿轮基准轴线径向齿轮基准轴线径向圆跳动公差圆跳动公差 tr=0.3FP；tr第46页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 基准面与安装面形状公差（摘自基准面与安装面形状公差（摘自GB/Z18620.3-）a.齿轮坯公差应减至能经济地制造最小值；齿轮坯公差应减至能经济地制造最小值；确定轴线基准面公公 差差 项项 目目圆圆 度度圆圆 柱柱 度度平平 面面 度度基准基准为为两个短两个短圆圆柱柱或或圆锥圆锥形柱面形柱面0.04(L/b)F或0.1FP取二者中之小值基准基准为为一个一个长圆长圆柱柱或或圆锥圆锥形柱面形柱面0.04(L/b)F或0.1FP取二者中之小值基准基准为为一个短一个短圆圆柱柱和一个端面和一个端面0.06FP0.06(Dd/b)F第47页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮齿轮精度等精度等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴轴尺寸公差尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆齿顶圆直径直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 a.当齿轮检测参数精度等级不一样样时，当齿轮检测参数精度等级不一样样时，按其中最高精度等级确定齿坯公差；按其中最高精度等级确定齿坯公差；第48页1.1.齿轮坯精度齿轮坯精度 表表7-9 齿坯尺寸公差齿坯尺寸公差齿轮齿轮精度等精度等级级123456789101112孔尺寸公差孔尺寸公差IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8IT9轴轴尺寸公差尺寸公差IT4IT4IT4IT4IT5IT5IT6IT7IT8齿顶圆齿顶圆直径直径IT6IT6IT7IT7IT7IT8IT8IT9IT11 b.当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差当齿顶圆不作测量基准时，其尺寸公差按按IT11给定，但不得不小于给定，但不得不小于0.1mn法向模数。法向模数。第49页2.2.齿轮中心距偏差齿轮中心距偏差实际中心距与公称中心距之差 第50页3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 齿轮轴平行度偏差将影响齿轮啮合齿轮轴平行度偏差将影响齿轮啮合螺旋线偏差，导致承载能力下降。螺旋线偏差，导致承载能力下降。第51页3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 垂直面上平行度公差垂直面上平行度公差 推荐最大值为推荐最大值为 第52页3.3.齿轮轴线平行度公差齿轮轴线平行度公差 轴线平面内平行度公差轴线平面内平行度公差 推荐最大值为推荐最大值为 第53页4.4.齿轮表面粗糙度确实定齿轮表面粗糙度确实定 轮齿表面粗糙度将对轮齿传动精度轮齿表面粗糙度将对轮齿传动精度（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、（噪声、振动）、表面承载能力（表面点蚀、胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面胶合和磨损）以及弯曲强度（齿根过渡曲面状况）产生影响。状况）产生影响。国标国标GB/Z 18620.4 GB/Z 18620.4 分别推荐了算术分别推荐了算术平均偏差平均偏差 Ra Ra 和轮廓最大高度和轮廓最大高度 Rz Rz 极限值。极限值。轮齿表面粗糙度标注在齿轮分度圆上。轮齿表面粗糙度标注在齿轮分度圆上。第54页4.4.齿轮表面粗糙度确实定齿轮表面粗糙度确实定 算术平均偏差算术平均偏差Ra推荐值（摘自推荐值（摘自GB/Z 18620.4-）等等 级级 Ra（单单位：位：m）模模 数数 （单单位：位：mm）m66m25m2550.50.630.8060.81.01.2571.251.62.082.02.53.293.24.05.0第55页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计圆柱齿轮精度设计包括：圆柱齿轮精度设计包括：a.选择齿轮精度等级；选择齿轮精度等级；b.选择齿轮检查项目；选择齿轮检查项目；c.选择齿坯尺寸公差、几何公差选择齿坯尺寸公差、几何公差和表面粗糙度；和表面粗糙度；d.箱体精度设计。箱体精度设计。第56页第57页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计1.齿轮精度等级标注齿轮精度等级标注 当齿轮所有检测项目旳公差等级当齿轮所有检测项目旳公差等级相似时，可标注齿轮精度等级和原则相似时，可标注齿轮精度等级和原则号。号。例如：例如：7 GB/T 10095.1；8 GB/T 10095.2；9 GB/T 10095.12。第58页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计1.齿轮精度等级标注齿轮精度等级标注 当齿轮检测项目旳公差等级不一当齿轮检测项目旳公差等级不一样样时，图样上可按齿轮传递运动精样样时，图样上可按齿轮传递运动精确性、齿轮传动平稳性和轮齿载荷分确性、齿轮传动平稳性和轮齿载荷分布均匀性次序分别标注它们精度等级布均匀性次序分别标注它们精度等级及带括号对应公差、极限偏差符号和及带括号对应公差、极限偏差符号和原则号。例如：原则号。例如：8（Fp、fpt、F）7（F）GB/T 10095.1；第59页GB/T10095.1、2分别规定了13个精度等级（双啮精度指标公差 和 除外），分别用阿拉伯数字0、1、2、3、12来表达。其中0级精度最高，后来各级精度依次减少，12级精度最低 和 分别要求了9个精度等级（4、5、6、12）。5级精度是各级精度基础级。五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计2.2.齿轮精度等级选择齿轮精度等级选择 第60页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计2.2.齿轮精度等级选择齿轮精度等级选择 表表7-12 齿轮精度等级应用范围齿轮精度等级应用范围产产品品类类型型精度等精度等级级产产品品类类型型精度精度等等级级产产品品类类型型精度精度等等级级产产品品类类型型精度精度等等级级测测量量齿轮齿轮24汽汽车车底底盘盘58拖拉机拖拉机69矿矿用用绞车绞车810金属切削金属切削机床机床38通用减速通用减速器器69航空航空发动发动机机48起重机械起重机械710内燃机内燃机车车67载载重汽重汽车车69轻轻型汽型汽车车58农业农业机械机械811第61页 表表7-13 齿轮精度等级合用范围齿轮精度等级合用范围精精 度度等等 级级圆圆周速度周速度m/s齿面终加工工工 作作 条条 件件直直齿齿斜斜齿齿5 级级到到20到到44 精密磨齿;精密滚齿,进而挤齿或剃齿齿轮 精密分度机构中或要求极平稳且无噪声高速工作齿轮传动;精密机构用齿轮;涡轮机齿轮;检测8级和9级齿轮用测量齿轮6 级级到到16到到30磨磨齿齿或剃或剃齿齿 要求最高效率且无噪声高速下平稳工作齿轮转动或分度机构齿轮传动;尤其主要航空、汽车齿轮;读数装置用尤其精密传动齿轮7 级级到到10到到15 用准确刀具加工不淬火齿轮;对于淬火齿轮必须精整加工(磨齿、挤齿、珩齿等)增速和减速用增速和减速用齿轮传动齿轮传动;金属切削机床金属切削机床进进给给机构用机构用齿轮齿轮;减速器用减速器用齿轮齿轮;航空、汽航空、汽车车用用齿轮齿轮；读读数装置用数装置用齿轮齿轮8 级级到到5到到10 必要必要时时精整加工精整加工 普通机械制造用齿轮;机床传动齿轮;飞机、汽车制造业中不主要齿轮;起重机构用齿轮;农业机械中主要齿轮;通用减速器齿轮9 级级到到2到到4 无无须须精整加工精整加工 用于其它用于其它齿轮齿轮第62页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（带孔齿轮精度设计示例带孔齿轮精度设计示例）已知：两斜齿轮Z1=27，Z2=103，法面模数mn=2.5mm，法面压力角 n=20，轴承间跨距L=150 mm，分度圆螺旋角=144211，分度圆直径 d1=69.784mm,d2=266.215mm，齿宽b2=64mm，转速n2=379r/min，齿轮内孔直径d=56mm，大齿轮齿面硬度为200HBS，齿轮材料为45号钢正火处理。第63页 齿轮精度设计齿轮精度设计 a.选用齿轮精度等级选用齿轮精度等级 求大齿轮圆周速度求大齿轮圆周速度 根据表根据表7-12、表、表7-13选用齿轮传递运动精选用齿轮传递运动精确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为都为8级级。第64页 齿轮精度设计齿轮精度设计 b.选择齿轮精度检测指标选择齿轮精度检测指标 单个齿距偏差极限偏差单个齿距偏差极限偏差 fpt、齿距累积总公差、齿距累积总公差 Fp、齿廓总公差齿廓总公差 F和螺旋线总公差和螺旋线总公差 F以及公法线长度以及公法线长度极限偏差极限偏差 Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-1、附表附表7-2可得：可得：fpt=18m，Fp=70m，F=25m，F=29m。第65页 齿轮精度设计齿轮精度设计 c.计算齿厚极限偏差计算齿厚极限偏差第66页 齿轮精度设计齿轮精度设计 d.公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 第67页 齿坯精度设计齿坯精度设计 a.尺寸公差设计（查表尺寸公差设计（查表7-9）测量公法线检查侧隙，齿顶圆不作为测量测量公法线检查侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为基准，取尺寸公差带代号为271.215h11，不，不满足不不小于满足不不小于0.1mn，故选择，故选择 ；齿；齿轮内孔为安装基准面，取为轮内孔为安装基准面，取为56H7；平键槽；平键槽按平键联结公差原则设计，取正常联结，轮按平键联结公差原则设计，取正常联结，轮毂键槽宽度为毂键槽宽度为16JS9，槽深为：，槽深为：第68页 齿坯精度设计齿坯精度设计 b.几何公差设计（查表几何公差设计（查表7-7、表、表7-8）内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F=3m两者之中小值；两者之中小值；齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差跳动公差 tt=0.2（Dd/b）F =0.2259.9656429=23.559m；圆；圆整后取为：整后取为：tt=22m=0.022mm第69页 齿坯精度设计齿坯精度设计 b.几何公差设计（查表几何公差设计（查表7-7、表、表7-8）键宽中心面按平键联结公差原则标注对称键宽中心面按平键联结公差原则标注对称度公差，以键宽为主参数查附表度公差，以键宽为主参数查附表3-4，取，取 8 级级或或 9 级，本例取级，本例取 9 级为级为 40m。c.表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度不不小于因齿面硬度不不小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面取为 Ra=6.3m；齿顶圆按附表齿顶圆按附表7-5选用选用 Ra=6.3m；第70页 齿坯精度设计齿坯精度设计 c.表面粗糙度设计（附表表面粗糙度设计（附表7-5）内孔安装定位需磨削取内孔安装定位需磨削取 Ra=1.6m；齿轮轴向两个定位端面取齿轮轴向两个定位端面取 Ra=3.2m；键宽侧面取常用值键宽侧面取常用值 Ra=3.2m；键槽底面取常用值键槽底面取常用值 Ra=6.3m；其他取其他取 Ra=12.5m。第71页 带孔齿轮精度设计实例带孔齿轮精度设计实例第72页五、圆柱齿轮精度设计五、圆柱齿轮精度设计3.3.齿轮精度设计示例齿轮精度设计示例（齿轮轴精度设计示例齿轮轴精度设计示例）已知：两直齿轮已知：两直齿轮Z1=32，Z2=89，m=3mm，分度，分度圆压力角圆压力角=20，轴承间跨距，轴承间跨距L=130 mm，齿宽，齿宽b1=80mm，转速，转速n1=325r/min，小齿轮齿面硬度为，小齿轮齿面硬度为235HBS，齿轮材料为，齿轮材料为45号钢调质处理，为大批量生号钢调质处理，为大批量生产。产。第73页 小齿轮轴精度设计小齿轮轴精度设计 a.选用齿轮精度等级选用齿轮精度等级 计算小齿轮圆周速度计算小齿轮圆周速度 根据表根据表7-12、表、表7-13选用齿轮传递运动精选用齿轮传递运动精确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级确性传动平稳性和载荷分布均匀性精度等级都为都为9级级。第74页 小齿轮轴精度设计小齿轮轴精度设计 b.选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高）一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi；齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi；齿面接触斑点；齿面接触斑点；公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差附表附表7-3可得：可得：fi=41m，Fi=102m，第75页 小齿轮轴精度设计小齿轮轴精度设计 b.选择齿轮精度检测指标（选择齿轮精度检测指标（测量效率要高测量效率要高）一齿径向综合公差一齿径向综合公差 fi；齿轮径向综合总公差齿轮径向综合总公差 Fi；齿面接触斑点；齿面接触斑点；公法线长度极限偏差公法线长度极限偏差Wk、Ews、Ewi。查齿轮公差查齿轮公差表表7-5可得：可得：bc1 25%，hc1 50%，bc2 25%，hc2 30%。第76页 小齿轮轴精度设计小齿轮轴精度设计 c.计算齿厚极限偏差计算齿厚极限偏差第77页 小齿轮轴精度设计小齿轮轴精度设计 d.公法线长度计算公法线长度计算 公称长度公称长度Wk 第78页 小齿轮坯精度设计小齿轮坯精度设计 由于小齿轮齿顶圆直径不不小于由于小齿轮齿顶圆直径不不小于160mm，因此齿轮采用整体式构造，按中心孔为基准因此齿轮采用整体式构造，按中心孔为基准面齿轮设计。面齿轮设计。第79页 小齿轮坯精度设计小齿轮坯精度设计 a.尺寸公差设计（查表尺寸公差设计（查表7-9）测量公法线检查侧隙，齿顶圆不作为测量测量公法线检查侧隙，齿顶圆不作为测量基准，取尺寸公差带代号为基准，取尺寸公差带代号为 ；开；开平键槽段轴径采用平键槽段轴径采用30m6，平键槽按平键联，平键槽按平键联结公差原则设计，取正常联结，轴键槽宽度结公差原则设计，取正常联结，轴键槽宽度为为 槽深为：槽深为：装轴承内圈两段直径根据轴承公差原则设装轴承内圈两段直径根据轴承公差原则设计采用计采用40k6。其他采用未注尺寸公差。其他采用未注尺寸公差GB/T1804-m第80页 小齿轮坯精度设计小齿轮坯精度设计 b.几何公差设计（查表几何公差设计（查表7-7、表、表7-8）内孔圆柱度公差取内孔圆柱度公差取0.1Fp=0.170=7m或或0.04（L/b）F=3m两者之中小值；两者之中小值；齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆齿轮两端面为轴向定位基准，标注轴向圆跳动公差跳动公差 tt=0.2（Dd/b）F =0.2259.9656429=23.559m；圆；圆整后取为：整后取为：tt=22m=0.022mm第81页 小齿轮坯精度设计小齿轮坯精度设计 b.几何公差设计（查表几何公差设计（查表7-7、表、表7-8）键宽中心面按平键联结公差原则标注对称键宽中心面按平键联结公差原则标注对称度公差，以键宽为主参数查附表度公差，以键宽为主参数查附表3-4，取，取 8 级级或或 9 级，本例取级，本例取 8 级为级为 15m。c.表面粗糙度设计表面粗糙度设计 因齿面硬度不不小于因齿面硬度不不小于350HBS为软齿面，查为软齿面，查表表7-11齿面取为齿面取为 Ra=6.3m；齿顶圆按附表齿顶圆按附表7-5选用选用 Ra=6.3m；第82页 小齿轮坯精度设计小齿轮坯精度设计 c.表面粗糙度设计（附表表面粗糙度设计（附表5-4）安装轴承内圈两段直径取为安装轴承内圈两段直径取为 Ra=0.8m；轴承两个轴向定位轴肩取轴承两个轴向定位轴肩取 Ra=3.2m；键宽侧面取常用值键宽侧面取常用值 Ra=3.2m；键槽底面取常用值键槽底面取常用值 Ra=6.3m；其他取其他取 Ra=12.5m。第83页