第八章圆柱齿轮精度设计与检测
一．判断题（正确的打√，错误的打×）
1．齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转内最大转角误差限制在一定的范围内。（×）2．高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（√）
3．齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（×）
4．齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。（√）
5．精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（√）6．齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（√）
7．齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（×）
8．圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（√）9．齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（√）10．在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线长度偏差。
（√）
二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来）
1．影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD ）
A．齿距累积误差；B．一齿切向综合误差；
C．切向综合误差；D．公法线长度变动误差；E．齿形误差。
2．影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（ C ）
A．切向综合误差；B．齿形误差；C．齿向误差；D．一齿径向综合误差。
3．影响齿轮传动平稳性的误差项目有（AC ）
A．一齿切向综合误差；B．齿圈径向跳动；C．基节偏差；D．齿距累积误差。
4．下列说法正确的有（AB ）
A．用于精密机床的分度机构、测量仪器上的读数分度齿轮，一般要求传递运动准确；B．用于传递动力的齿轮，一般要求载荷分布均匀；
C．用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀；
D．低速动力齿轮，对运动的准确性要求高。
5．影响齿轮副侧隙的加工误差有（AD ）
A．齿厚偏差；B．基节偏差；C．齿圈的径向跳动；
D．公法线平均长度偏差；F．齿向误差。
6.下列项目中属于齿轮副的公差项目的有（ C ）
A．齿向公差；B．齿形公差；C．接触斑点。
三．填空题
1．齿轮副的侧隙可分为圆周侧隙法向侧隙两种。保证侧隙（即最小侧隙）与齿轮的精度无关（有关或无关）。
2．按GB10095的规定，圆柱齿轮的精度等级分为13 个等级，其中5 是制定标准的基础级。
3．标准规定，第Ⅰ公差组的检验组用来检定齿轮的传递运动准确性；第Ⅱ公差组的检验组用来检定齿轮的传动的平稳性；第Ⅲ公差组的检验组用来检定齿轮的载荷分布均匀性。
4．在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线长度偏
差。
5．在同一公差组内各项公差与极限偏差应保持相同（相同或不同）的精度等级。6．分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是传递运动的准确性。7．轧钢机、矿山机械及起重机械用齿轮，其特点是传递功率大、速度低。主要要求齿面接触良好。
齿轮检测指标名称符号对传动性能的主要影响
齿距累计总偏差△F
p
传递运动的准确性
齿距累计偏差△F
p k
传递运动的准确性
单个齿距偏差△f
pt
传递运动的平稳性
齿廓总偏差△F
α传递运动的平稳性、载荷分布的均匀性
螺旋线总偏差△F
β
载荷分布的均匀性
径向跳动△F
r
传递运动的准确性
径向综合总偏差△F
i
″传递运动的准确性
一齿径向综合偏差△f
i
″传递运动的平稳性
切向综合总偏差△F
i
′传递运动的准确性
一齿切向偏差△f
i
′传递运动的平稳性
公法线长度偏差ΔE
w 齿厚偏差
ΔE
sn
影响侧隙
四、问答题
1. 齿轮传动的使用要求有哪些？
1）运动精度
运动精度是指传递运动的准确性。保证齿轮传递运动的理论速比要恒定。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△i∑。
2）工作平稳性精度
工作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i R。
3）接触精度
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。对重载传动的齿轮，例如起重机、运输机中的齿轮，载荷分布要求均匀。
4）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，间隙过小，甚至会造成齿轮安装上的困难。但侧隙也不宜过大，对于经常需要正反转的传动齿轮副，侧隙过大会引起换向冲击，产生空程。
2. 试比较单个齿距偏差?f pt、k个齿距累计偏差?F pk和齿距累积总偏差?F p、齿距累积
偏差。
测量范围：1齿、k个齿、全齿；
数值范围：齿距累积总偏差F p 及齿距累积偏差F pk 为正值（或零）、
单个齿距偏差±f pt 应用：
齿距累积总偏差F p 及齿距累积偏差F pk ：评定齿轮传动的准确性
单个齿距偏差±f pt ：影响平稳性，是平稳性必检，也影响综合误差
形成的原因不同。
3. 精度等级的选择的原则是什么？目前主要选择方法有哪些？
在满足使用要求的前提下，应尽量选择较低精度的公差等级。 精度等级的选择方法：有
计算法和类比法。
4. 规定齿侧间隙的目的是是什么？对单个齿轮来讲，可用哪两项指标控制齿侧间隙大小？
保证正常传动、满足正常储存润滑油和补偿齿轮和箱体温升引起的变形的需要。 对于单个齿轮可以齿厚和公法线长度控制齿侧间隙。 6. 如何选择精度等级？
齿轮精度等级的选择应考虑齿轮传动的用途、使用要求、工作条件以及其他技术要求，在满足使用要求的前提下，应尽量选择较低精度的公差等级。可以通过计算或类比的方法选择。
7. 什么是齿厚偏差？齿厚偏差如何确定？
齿厚偏差是指在分度圆柱上，齿厚的实际值与公称值之差（对于斜齿轮齿厚是指法向齿厚）。
齿厚偏差由齿轮副的最小侧隙确定。
8. 齿坯精度包括哪些方面？
齿坯上影响齿轮加工和传动质量的基准表面上的误差：尺寸偏差、形状误差、基准面（圆柱面、端面）的跳动及表面粗糙度。
）＋n a n
bn
bn sns f J j E ααtan cos 2(
min +-=
轮齿的失效形式 作者：佚名文章来源：网络转载点击数：129 更新时间：2006-7-18 正常情况下，齿轮的失效都集中在轮齿部位。其主要失效形式有： ● 轮齿折断 整体折断，一般发生在齿根，这是因为轮齿相当于一个悬臂梁，受力后其齿根部位弯曲应力最大，并受应力集中影响。局部折断，主要由载荷集中造成，通常发生于轮齿的一端（图18-1a）。在齿轮制造安装不良或轴的变形过大时，载荷集中于轮齿的一端，容易引起轮齿的局部折断。 图18-1 轮齿的失效形式 a）局部折断b）齿面点蚀c）齿面胶合d）磨粒磨损e）塑性变形 齿轮经长期使用，在载荷多次重复作用下引起的轮齿折断，称疲劳折断；由于短时超过额定载荷（包括一次作用的尖峰载荷）而引起的轮齿折断，称过载折断。二者损伤机理不同，断口形态各异，设计计算方法也不尽相同。 一般地说，为防止轮齿折断，齿轮必须具有足够大的模数。其次，增大齿根过渡圆角半径、降低表面粗糙度值、进行齿面强化处理、减轻轮齿加工过程中的损伤，均有利于提高轮齿抗疲劳折断的能力。而尽可能消除载荷分布不均现象，则有利于避免轮齿的局部折断。 为避免轮齿折断，通常应对齿轮轮齿进行抗弯曲疲劳强度的计算。必要时，还应进行抗弯曲静强度验算。 ● 齿面点蚀 轮齿工作时，其工作齿面上的接触应力是随时间而变化的脉动循环应力。齿面长时间在这种循环接触应力作用下，可能会出现微小的金属剥落而形成一些浅坑（麻点），这种现象称为齿面点蚀（图18-1b）。齿面点蚀通常发生在润滑良好的闭式齿轮传动中。实践证明，点蚀的部位多发生在轮齿节线附近靠齿根的一侧。这主要是由于该处通常只有一对轮齿啮合，接触应力较高的缘故。 提高齿面硬度，降低齿面粗糙度值，采用粘度较高的润滑油以及进行合理的变位等，都能提高齿面抗疲劳点蚀的能力。其中最有效的方法就是提高其齿面硬度。
第八章凸轮机构（A卷） 年级第学期专业班级《机械基础》课程提示： （1）考试时间为100分钟。满分值为99分。 （2）请把答案填入答题纸的相应位置。 一、填空题：（每空1分，共8分） 1. 凸轮机构能使从动杆按照实现各种复杂的运动。 2. 在凸轮机构中，凸轮通常作并作等速或。 3. 在凸轮机构中，通过改变凸轮，可使从动件实现设计要求的运动。 4. 在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮可分为、和 三类。 二、单选题：（每题2分，共30分） 1. 有关凸轮机构的论述，正确的是（）。 A．不能用于高速启动 B．从动件只能作直线移动 C．凸轮机构是高副机构 2. 作等速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。 A．抛物线B．斜直线C．双曲线 3. 作等加速等减速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。 A．斜直线B．抛物线C．双曲线 4. 等加速等减速运动的凸轮机构（）。 A．存在刚性冲击B．存在柔性冲击C．没有冲击 5. 凸轮机构中，（）凸轮机构在生产实际中最为常见，应用广泛。A．移动B．圆柱C．盘形 6. 凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。 A．高副B．转动副C．移动副 7. 凸轮的（）决定了从动件的运动规律。 A．轮廓曲线B．转速C．形状 8. 凸轮机构（）根据实际需要实现任意拟定从动件的运动规律。A．可以B．不可以 9. 通常情况下，避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是（）。A．增大滚子半径B．减小滚子半径C．增大基圆半径 10. 凸轮机构主要由（）、从动件和机架等组成。 A．曲柄B．摇杆C．凸轮 11. 等速运动的凸轮机构一般适用于凸轮作（）、轻载的场合。A．低速回转B．中速回转C．高速回转 12. 一个凸轮只能实现（）任意预定的运动规律。 A．三种B．二种C．一种 13. 凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）。 A．平底从动件B．滚子从动件C．尖顶从动件 14. 内燃机的配气机构采用了（）。 A．凸轮机构B．铰链四杆机构C．齿轮机构 15. 凸轮机构中，常用于高速传动的从动件是（）。 A．滚子从动件B．平底从动件C．尖顶从动件 三、判断题：（每题1分，共12分） 1. 在凸轮机构中，凸轮作主动件。( ?)
齿轮精度等级、公差的说明 名词解释： 齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组齿轮各项公差和极限偏差的分组 -------------------------------------- 齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组齿轮各项公差和极限偏差的分组-------------------------------------------------------------------------------- 公差组公差与极限偏差项目误差特性对传动性能的主要影响ⅠFi′、FP、FPk Fi″、Fr、Fw 以齿轮一转为周期的误差传递运动的准确性Ⅱfi′、fi″、ff ±fPt、±fPb、ff β在齿轮一周内，多次周期地重复出现的误差传动的平稳性，噪声，振动ⅢFβ、Fb、±FPx 齿向线的误差载荷分布的均匀性根据使用的要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级，但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。齿轮传动精度等级的选用 -------------------------------------------------------------------------------- 机器类型精度等级机器类型精度等级测量齿轮3～5 一般用途减速器6～8 透平机用减速器3～6 载重汽车6～9 金属切削机床3～8 拖拉机及轧钢机的小齿轮6～10 航空发动机4～7 起重机械7～10 轻便汽车5～8 矿山用卷扬机8～10 内燃机车和电气机车5～8 农业机械8～11 关于齿轮精度等级计算的问题 某通用减速器中有一对直齿圆柱齿轮副，模数m=4mm，小齿轮z1=30,齿宽b1=40mm,大齿轮2的齿数z2=96,齿宽b2=40mm，齿形角α=20o。两齿轮的材料为45号钢，箱体材料为HT200，其线胀系数分别为α齿=11.5310-6K-1, α箱=10.5310-6K-1,齿轮工作温度为t齿=60oC,箱体工作温度t箱=30oC,采用喷油润滑，传递最大功率7.5KW，转速n=1280r/min，小批生产，试确定其精度等级、检验项目及齿坯公差，并绘制齿轮工作图。 回答你的问题： 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如：传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为：7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释： 7FL：齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM：齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点
齿轮精度等级 2009-06-20 08:47 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如：传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为：7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释： 7FL：齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM：齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点 7、精度等级有5、6、7、8、9、10级，数值越小精度越高 8、（齿厚）偏差等级也是设计者综合具体工况给出的等级，精密传动给高一点，一般机械给低一点，闭式传动给高一点，开式传动给低一点。 9、（齿厚）偏差等级有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S级，C级间隙最大，S 级间隙最小。 10、不管是精度等级，还是偏差等级，定得越高，加工成本也越高，需要综合分析之后再具体的给出一个恰当的精度等级和偏差等级。 11、对于齿轮的常规检验项目，分为3组检验项目，分别如下： 12、第一组检验项目主要是保证传递运动的准确性，其项目包括：切向综合公差Fi'、周节累积公差Fp、k个周节累积公差Fpk、径向综合公差Fi"、齿圈径向跳动公差Fr、公法线长度变动公差Fw
第八章齿轮（一） 教学目标 （一）能力目标 1.会选择齿轮的类型 2.能根据齿轮的参数计算其几何尺寸 （二）知识目标 1.了解齿轮传动的类型、特点及应用 2.理解渐开线的形成及特性 3.掌握渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸的计算 教学内容 1.齿轮机构的特点及类型 2.渐开线齿轮的齿廓及传动比 3.渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸的计算 教学的重点与难点 重点：渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸的计算。 难点：渐开线的形成及特性。 教学方法与手段 采用多媒体教学（加动画演示），结合教具，提高学生的学习兴趣。 一、齿轮传动的特点及基本类型 1、齿轮传动的特点 2、齿轮传动的类型 齿轮传动的类型很多，按照齿轮轴线间相互位置、齿向和啮合情况，齿轮传动可分为如下图。
齿轮传动最基本的要求是传动平稳、传动比保持恒定不变，同时要使传动负载能力大，重量轻，结构尺寸合理。 二、渐开线齿轮的齿廓及传动比 1、渐开线的形成 2、渐开线的性质 3、渐开线方程 4、渐开线齿廓的啮合特点
。 1、四线合一 啮合线、公法线、两基圆的内公切线、正压力的作用线——四线合一。 2、渐开线齿廓啮合具有可分性。 常数===== 1 2 1211222112b b r r C O C O N O N O i ωω 3、渐开线齿廓啮合的啮合角不变 4、齿面的滑动 三、 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸的计算 1、 齿轮各部分的名称和符号
齿顶圆：连接各轮齿齿顶的圆，其直径用d a 表示。 齿槽：相邻两齿之间的空间。 齿根圆：过齿槽底部连成的圆，其直径用d f 表示。 齿厚：任意直径d k 的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长，用s k 表示； 齿槽宽：齿槽两侧齿廓之间的弧长，用k e 表示； 齿距：相邻两齿同侧齿廓之间的弧长，用p k 表示。 显然，p k ＝s k +e k 。 在直径为d k 的圆周长为p k z ，同时又等于πd k ，即 z p d k k =π 或 k d =π k p z m= π p 2、 标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸的计算 齿顶高 m h h a a * = 齿根高 m c h m c m h c h h a a a f )(****+=+=+= 全齿高 m c h h h h a f a )(**+=+=2 式中 --*a h 齿顶高系数。正常齿，1=*a h ；短齿，80.* =a h ； --*c 顶隙系数。正常齿，250.*=c ；短齿30.*=c 。 小结： 1、齿轮传动的类型、特点及应用。 2、渐开线的形成及特性。 3、渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸的计算。 作业与思考： 1、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有哪几个？哪些是有标准的，其标准值为多少？为什么这些参数为基本参数？ 2、一个渐开线齿轮任意圆上的模数是否都一样？通常我们说齿轮的模数指的是什么？ 3、齿距、法向齿距和基圆齿距是怎样定义的？它们之间有什么关系？ 4、渐开线的形状取决于什么？若两个渐开线齿轮的模数和齿数分别相等，但压力角不同 ，它们齿廓渐开线形状是否相同？
齿轮的精度等级、确定参数的公差值一齿轮的精度等级、确定参数的公差值 一 传统的设计方法是依据经验用类比法，结合查表及大量繁杂的公式计算，这样的方法一是工作量大，二是不可能对各参数进行优化及筛选，很难保证齿轮精度设计的合理性。因此，借用了辅助软件对齿轮的几何参数进行计算后，对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理，使齿轮的精度设计达到快速、准确、合理，齿轮设计起来就没那么费时和吃力了。引言现行的机械行业中在齿轮设计的过程里，非常缺乏对几何参数计算的比较统一的软件，很多时候只是采用手工计算、取大概的数值，对于一些比较复杂的齿轮来说，制造出来的齿轮存在误差较大。传统的设计方法是依据经验用类比法，结合查表及大量繁杂的公式计算，这样的方法一是工作量大，二是不可能对各参数进行优化及筛选，很难保证齿轮精度设计的合理性。因此，借用了辅助软件对其进行计算后，对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理，使齿轮的精度设计达到快速、准确、合理，齿轮设计起来就没那么费时和吃力了。我国现有(1)GB/T10095。1-2001渐开线圆柱齿轮精度第一部分:轮齿等效ISO1328-1。(2)GB/T10095。2-2001渐开线圆柱齿轮精度第二部分:径向综合等效ISO1328-2。1.渐开线圆柱齿轮几何参数计算相关研究综述1.1渐开线圆柱齿轮国内的研究现状1.1.1齿轮的简介标准齿轮的结构构造图如图1。图1齿轮构造图齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。轮齿简称齿，是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转;基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆;分度圆，是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。渐开线齿轮比较容易制造，且传动平稳，传递速度稳定，传动比准确，渐开线圆柱齿轮
齿轮精度等级定义与各国标准比较 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如：传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为：7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释： 7FL：齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM：齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点 7、精度等级有5、6、7、8、9、10级，数值越小精度越高 8、（齿厚）偏差等级也是设计者综合具体工况给出的等级，精密传动给高一点，一般机械给低一点，闭式传动给高一点，开式传动给低一点。 9、（齿厚）偏差等级有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S级，C级间隙最大，S 级间隙最小。 10、不管是精度等级，还是偏差等级，定得越高，加工成本也越高，需要综合分析之后再具体的给出一个恰当的精度等级和偏差等级。 11、对于齿轮的常规检验项目，分为3组检验项目，分别如下：
12、第一组检验项目主要是保证传递运动的准确性，其项目包括：切向综合公差Fi'、周节累积公差Fp、k个周节累积公差Fpk、径向综合公差Fi"、齿圈径向跳动公差Fr、公法线长度变动公差Fw 13、第二组检验项目主要是保证传递运动的平稳性、噪声、振动，其项目包括：切向一齿综合公差fi'、基节极限偏差fpb、周节极限偏差fpt、径向一齿综合公差fi" 14、第三组检验项目主要是保证载荷分布的均匀性，其项目包括：齿向公差Fβ、接触线公差Fb、轴向齿距极限偏差Fpx 15、齿轮的齿坯公差的精度等级为：5、6、7、8、9、10级 16、齿轮中间的孔公差、及其形位公差：IT5、IT6、IT7、IT8级 17、齿轮轴的尺寸公差、及其形位公差：IT5、IT6、IT7 18、顶圆直径公差：IT7、IT8、IT9 19、基准面的径向跳动、基准面的端面跳动：根据直径的大小，按照5、6、7、8、9、10级查表 20、需要说明一下：我给出的·第一组、第二组、第三组检验项目是比较全的，但是，在实际中，在实际的图纸上，我们列出的检验项目没有这么多，太多了不但给检验带来麻烦，还增加制造成本，所以，在图纸上只检验其中的几项即可，你可以参看一下专业的齿轮图纸，也可以在《机械设计手册》上看看例题，在此给你列出常规要检查的、在图纸上要列出来的项目： 21、小齿轮的检验项目： 21、根据你上面给出的参数，小齿轮的精度等级可以定为7FL，接下来级，就是按照精度等级差手册： 22、周节积累公差Fp：0.063
第八章圆柱齿轮精度设计与检测 一．判断题（正确的打√，错误的打×） 1．齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转内最大转角误差限制在一定的范围内。（×）2．高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（√） 3．齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（×） 4．齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。（√） 5．精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（√）6．齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（√） 7．齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（×） 8．圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（√）9．齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（√）10．在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线长度偏差。 （√） 二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1．影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD ） A．齿距累积误差；B．一齿切向综合误差； C．切向综合误差；D．公法线长度变动误差；E．齿形误差。 2．影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（ C ） A．切向综合误差；B．齿形误差；C．齿向误差；D．一齿径向综合误差。 3．影响齿轮传动平稳性的误差项目有（AC ） A．一齿切向综合误差；B．齿圈径向跳动；C．基节偏差；D．齿距累积误差。 4．下列说法正确的有（AB ） A．用于精密机床的分度机构、测量仪器上的读数分度齿轮，一般要求传递运动准确；B．用于传递动力的齿轮，一般要求载荷分布均匀； C．用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀； D．低速动力齿轮，对运动的准确性要求高。 5．影响齿轮副侧隙的加工误差有（AD ） A．齿厚偏差；B．基节偏差；C．齿圈的径向跳动； D．公法线平均长度偏差；F．齿向误差。 6.下列项目中属于齿轮副的公差项目的有（ C ） A．齿向公差；B．齿形公差；C．接触斑点。 三．填空题 1．齿轮副的侧隙可分为圆周侧隙法向侧隙两种。保证侧隙（即最小侧隙）与齿轮的精度无关（有关或无关）。 2．按GB10095的规定，圆柱齿轮的精度等级分为13 个等级，其中5 是制定标准的基础级。 3．标准规定，第Ⅰ公差组的检验组用来检定齿轮的传递运动准确性；第Ⅱ公差组的检验组用来检定齿轮的传动的平稳性；第Ⅲ公差组的检验组用来检定齿轮的载荷分布均匀性。 页脚* 1
齿轮精度等级 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
齿轮精度等级 齿轮共有13个精度等级，用数字0～12由低到高的顺序排列，0级最高，12级最低。 齿轮精度等级的选择，应根据传动的用途、使用条件、传动功率、圆周速度、性能指标或其他技术要求来确定。表13给出了不同机械传动中齿轮采用的精度等级。表14推荐了5～9级精度齿轮所采用的切齿方法和使用范围等。 表13 应用范围精度等级应用范围精度等级 测量齿轮2～5 航空发动机4～7 透平减速器3～6 拖拉机6～9 金属切削机床3～8 通用减速器6～8 内燃机车6～7 轧钢机5～10 电气机车6～7 矿用绞车8～10 轻型汽车5～8 起重机械6～10 载重汽车6～9 农业机器8～10 表14 齿轮的精度等级和加工方法及使用范围 精度等 级 5级 (精密级) 6级 (高精度 级) 7级 (比较高的精 度级) 8级 (中等精度级) 9级 (低精度级) 加工方 法在周期性误差非常 小的精密齿轮机床 上范成加工 在高精度 的齿轮机 床上范成 加工 在高精度的 齿轮机床上 范成加工 用范成法或仿型 法加工 用任意的方法 加工 齿面最终精加 工精密磨齿。大型齿 轮用精密滚齿滚切 后，再研磨或剃齿 精密磨齿 或剃齿 不淬火的齿 轮推荐用高 精度的刀具 切制。淬火 的齿轮需要 精加工(磨 齿、剃齿、 研磨、衍齿) 不磨齿。必要时 剃齿或研磨 不需要精加工 齿面粗 糙度 0.8 0.8～1.6 1.6 1.6～3.2 3.2 齿根粗 糙度 0.8～3.2 1.6～3.2 3.2 3.2 6.4
第8章 齿轮传动作业习题 题8-1 对齿轮传动的基本要求有哪些？ 题8-2 如何才能保证一对齿轮的瞬时传动比恒定不变？ 题8-3 渐开线有哪些特性？为什么渐开线齿廓符合齿廓啮合定律？ 题8-4 渐开线齿轮正确啮合与连续传动的条件是什么？ 题8-5 分度圆与节圆、压力角与啮合角各有什么区别？ 题8-6 什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？ 题8-7 斜齿圆柱齿轮的端面参数和法面参数有何关系？哪一个参数为标准值？ 题8-8 何谓斜齿轮的当量齿数？有何用处？ 题8-9 渐开线齿轮为什么有最少齿数的限制？压力角为20°的标准直齿圆柱齿轮的最少齿数是多少？ 题8-10 常见的齿轮失效形式有哪几种？原因是什么？ 有哪些防止失效的措施？ 题8-11 开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则各是什么？ 题8-12 一对软齿面圆柱齿轮传动，为什么一般应使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮的硬度？ 题8-13 在圆柱齿轮传动中，大、小齿轮的齿宽是否相等？为什么？ 题8-14 为什么把F Y 叫做齿形系数？有哪些参数影响它的值？为什么？ 题8-15 在齿轮传动中，两齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力是否相等？为什么？ 题8-16 影响齿面接触承载能力的主要几何参数是什么？影响轮齿弯曲承载能力的主要几何参数是什么？为什么？ 题8-17 与直齿圆柱齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同之处？ 题8-18 按什么原则进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算？直齿圆锥齿轮与直齿圆柱齿轮的强度计算有何异同？ 题8-19 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿轮？为什么？ 题8-20 什么情况下小齿轮应与轴做成一个整体？ 题8-21 齿轮润滑的意义何在？常用的齿轮传动润滑方式有哪几种？并说明它们的使用场合。 题8-22 已知一对外啮合正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，其模数3mm m =、齿数191=z ，412=z 。试求这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、径向间隙、中心矩、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽的数值。
第八章齿轮传动 8-1概述 8-2 齿轮啮合几何学 8-3 齿轮加工原理 8-4 斜齿、圆锥齿、蜗轮蜗杆、谐波齿轮简介8-5 轮系 8-6 齿轮传动精度
§8-1 概述 一、类型 精密机械中应用的齿轮 按齿廓曲线分：有渐开线齿、摆线齿、圆弧齿； 按齿线相对于齿轮母线方向分：有直齿、斜齿、人字齿、曲线齿；按两轴的相对位置分类时，可参见P136图8-1 二、基本要求 1、运动：瞬时速比恒定，精度高。 2、传力：承载能力和工作寿命，效率高。
三、齿轮传动的主要用途 齿轮传动是精密机械中应用最为广泛的传动机构。其主要用途是： 1)传递任意两轴之间的运动和转矩。 2)变换运动的方式，将转动变为移动或将移动变为转动。 3)变速——将高转速变成低转速，或将低转速变成高转速。在机器中通常是用来实现减速，而在仪器仪表中除用于减速外，还常用于增速，以实现传动放大作用。 与摩擦轮传动和带传动等比较，齿轮传动的传动比较稳定，传动精度高；在传递同样功率的条件下，尺寸较小，结构紧凑；传动效率高、寿命长。但也有缺点，即制造和安装的精度要求高，费用比较昂贵。
§8-2 齿轮啮合几何学 （齿轮啮合基本定律） 一、齿廓啮合基本定律 (轮齿啮合基本定律) 证明：111ωυK O = 222ωυK O = ------------ (1) 因两齿廓接触，则在齿廓法线方向无相对运动，只在切线方向有相对滑动。 因此1υ 、2υ 在NN 方向的投影相等： n 1υ =n 2υ )2.........(..........cos cos 2211k k v v αα= K O N O K N O k 11 1111cos =?α中而 已知：中心距O 1O 2=a ， 角速度比i 12= 21ωω (传动比)。 试证：i 12=P O P 12O （P 点为齿廓啮合点K 的 公法线NN 与连心线O 1O 2 的交点。）并得出i 12恒定 的条件 是 P 为定点。
第8章圆柱齿轮传动的互换性习题参考答案 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转最大转角误差限制在一定的围。（×） 2、高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（√） 3、齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（×） 4、齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。（√） 5、精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（√） 6、齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（√） 7、齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（×） 8、圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（√） 9、齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（√） 10、在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线平均长度偏差。（√） 二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1、影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD） A．齿距累积误差； B．一齿切向综合误差； C．切向综合误差； D．公法线长度变动误差； E．齿形误差。 2、影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（C ）。 A．切向综合误差； B．齿形误差； C．齿向误差； D．一齿径向综合误差。 3、影响齿轮传动平稳性的误差项目有（AC） A．一齿切向综合误差； B．齿圈径向跳动； C．基节偏差； D．齿距累积误差。 4、单件、小批量生产直齿圆柱齿轮7FLGB10095—88，其第Ⅰ公差组的检验组应选用（C ）。 A．切向综合公差； B．齿距累积公差； C．径向综合公差和公法线长度变动公差；
1. 图示为一渐开线齿廓与一直线齿廓相啮合的直齿圆柱齿轮传动。渐开线的基圆半径为 rb1, 直线的相切圆半径为 r2, 求当直线齿廓处于与连心线成β 角时, 两轮的传动比 i 121 2= ωω为多少? 已知 rb1=40 mm , β=30?, O1O2=100 mm 。并问该两轮是否作定传动比传动, 为什么? 2.已知一条渐开线,其基圆半径为 r b =50mm,画出 K 点处渐开线的法线并 试求该渐开线在向径 r k =65mm 的点 k 处的曲率半径k ρ、压力角
3. 图示的渐开线直齿圆柱标准齿轮, 18=z , m =10mm,?=20α, 现将一圆棒放在 齿槽中时, 圆棒与两齿廓渐开线刚好切于分度圆上 ,求圆棒的半径 R 。 4.现有四个标准渐开线直齿圆柱齿轮,压力角为 20?,齿顶高系数为 1,径向间隙 系数为 0.25。且:(151=m mm , 201=z ; (242=m mm , 252=z ; (343=m mm , 503=z ; (434=m mm , 604=z 。问:(1轮 2和轮 3哪个齿廓较平直?为什么? (2哪个齿轮的齿 最高?为什么? (3哪个齿轮的尺寸最大?为什么? (4齿轮 1和 2能正确啮合吗?为什么?
5. 已知一渐开线直齿圆柱标准齿轮的有关参数如下:z =33, α=20 , h a * =1, c *=025. , 齿顶圆直径 d a =140 mm。试求该齿轮的模数 m 、分度圆半径 r 、分度圆齿厚 s 和齿槽宽 e 、齿全高 h 。 6. 已知一渐开线直齿圆柱标准齿轮 z =26, m =3mm,h a * =1, α=200。试求齿廓曲线在齿顶圆 上的曲率半径及压力角。 7. 已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动,其模数 mm m 10=,压力角?=20α,中心 距 mm a 350=,传动比 5/912=i ,试计算这对齿轮传动的几何尺寸。 1 确定两轮的齿数 2 计算两轮的几何尺寸如下 (将各尺寸名称、计算公式、数据代入式及结果填于表内 8. 已知一对标准安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动, 中心距 O O 12100=mm , 模数 m =4mm , 压力角α=?20,小齿轮主动,传动比i ==ωω1215/. ,试: ①计算齿轮 1和 2的齿数,分度圆,基圆,齿顶圆和齿根圆半径,并在图中画出齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆、节圆、分度圆压力角及啮合角; ②在图中标出开始啮合点 B 2、终了啮合点 B 1、节点 P 、啮合角和理论啮合线与实际啮合线; ③根据图中的实际啮合线尺寸计算重合度。
齿轮精度等级 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如：传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为：7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释： 7FL：齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM：齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点 7、精度等级有5、6、7、8、9、10级，数值越小精度越高 8、（齿厚）偏差等级也是设计者综合具体工况给出的等级，精密传动给高一点，一般机械给低一点，闭式传动给高一点，开式传动给低一点。
9、（齿厚）偏差等级有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S 级，C级间隙最大，S级间隙最小。 10、不管是精度等级，还是偏差等级，定得越高，加工成本也越高，需要综合分析之后再具体的给出一个恰当的精度等级和偏差等级。 11、对于齿轮的常规检验项目，分为3组检验项目，分别如下： 12、第一组检验项目主要是保证传递运动的准确性，其项目包括：切向综合公差Fi'、周节累积公差Fp、k个周节累积公差Fpk、径向综合公差Fi"、齿圈径向跳动公差Fr、公法线长度变动公差Fw 13、第二组检验项目主要是保证传递运动的平稳性、噪声、振动，其项目包括：切向一齿综合公差fi'、基节极限偏差fpb、周节极限偏差fpt、径向一齿综合公差fi" 14、第三组检验项目主要是保证载荷分布的均匀性，其项目包括：齿向公差Fβ、接触线公差Fb、轴向齿距极限偏差Fpx 15、齿轮的齿坯公差的精度等级为：5、6、7、8、9、10级 16、齿轮中间的孔公差、及其形位公差：IT5、IT6、IT7、IT8级 17、齿轮轴的尺寸公差、及其形位公差：IT5、IT6、IT7 18、顶圆直径公差：IT7、IT8、IT9 19、基准面的径向跳动、基准面的端面跳动：根据直径的大小，按照5、6、7、8、9、10级查表 20、需要说明一下：我给出的·第一组、第二组、第三组检验项目是比较全的，但是，在实际中，在实际的图纸上，我们列出的检验项目没有这么多，太多了不但给检验带来麻烦，还增加制造成本，所以，在图纸上只检验其中的几项即可，你可以参看一下专业的齿轮图纸，也可以在《机械设计手册》上看看例题，在此给你列出常规要检查的、在图纸上
齿轮精度等级定义与比较
齿轮精度等级定义与各国标准比较 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如：传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为：7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释： 7FL：齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM：齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载……就将精度等级定高一点 7、精度等级有5、6、7、8、9、10级，数值越小精度越高 8、（齿厚）偏差等级也是设计者综合具体工况给出的等级，精密传动给高一点，一般机械给低一点，闭式传动给高一点，开式传动给低一点。 9、（齿厚）偏差等级有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S级，C级间隙最大，S 级间隙最小。 10、不管是精度等级，还是偏差等级，定得越高，加工成本也越高，需要综合分析之后再具体的给出一个恰当的精度等级和偏差等级。 11、对于齿轮的常规检验项目，分为3组检验项目，分别如下： 12、第一组检验项目主要是保证传递运动的准确性，其项目包括：切向综合公差Fi'、周节累积公差Fp、k个周节累积公差Fpk、径向综合公差Fi"、齿圈径向跳动公差Fr、公法线长
各国齿轮精度等级对应关系表 类符号标准精度等级IS0；GB/T0DIN456，FrJIS--AGMA，IS0； GB/T0DIN345，678910--fptJIS--单AGMA15，14IS0；GB/T0项DIN，10FaJIS--012334--公AGMA09，87，10差〃IS0；GB/TFiDIN--5，678910--11AGMA--14， IS0；GB/T0F〃DIN--iAGMA--注： ISO 1328.1— 1997、ISO 1328.2--1997——国际标准；DIN 3961-8～3967-8---1978——德国标准；JIS B1702～1703(85)——日本标准；ANSI/AGMA 2000---A88——美国标准；GB/T 10095.1— 2001、GB/T 10095.2--2001——中国标准。 在直齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级和齿厚极限偏差的字母代号。 例： 7-6-6 G M GB100095-88含义： 齿轮的第一组公差精度为7，第二组公差的精度等级为6，第三组公差的精度等级为6，齿厚上偏差为G级，齿厚下偏差为M级。 例： 7FL GB100095-88含义： 齿轮的三个公差组精度同为7级，其齿厚上偏差精度等级为F，齿厚下偏差精度等级为L。 所以，7-Dc对于零件直齿轮来说，其含义是：
齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚上偏差精度等级为D，齿厚下偏差精度等级为c。 如果是锥齿轮，图样标注上应注明精度等级、最小法向侧隙种类、法向侧隙公差种类。 例： 8-7-7 c B GB 11365-89含义： 齿轮的第一组公差精度为8级， 第二、三组公差的精度等级为7级，最小法向侧隙种类为c，法向侧隙公差种类为B。 所以，7-DC在锥齿轮中代表的含义是： 齿轮的三组公差精度等级都为7级，最小法向侧隙种类为D，发向侧隙公差种类为C。
一、 圆柱齿轮精度标准 渐开线圆柱齿轮是机械传动量大而广的基础零部件，广泛在汽车、拖拉机、机床、电力、冶金、矿山、工程、起重运输、船舶、机车、农机、轻工、建工、建材和军工等领域中应用。齿轮和齿轮箱在国内外都已以商品进行贸易。齿轮的质量以工作可靠、寿命长、振动噪声低为准则。除材料热处理硬度因素外，机械制造精度很为关键。据德国G尼曼、H温特尔齿轮专家资料介绍，制造精度等级相差一级，其承载能力强度相差20~30%，噪声相差2.5-3分贝，制造成本相差60~80%。齿轮的设计、工艺、制造、检验以及销售和采购都以齿轮精度标准为重要的依据。 1 国际齿轮精度标准的发展 在本世纪四十年代，齿轮精度标准有英国BS 436—1940、美国齿轮制造协会AGMA 231.02—1941、德国企业工程师协会ADS提案、苏联TOCT 1643—46、法国NFE 23—006（1948）等，这期间齿轮标准特点是，规定的精度等级较少（4~6个级），从几何学观点规定齿轮参数项目，按极其简单的模式来确定各项公差值。五十年代由于齿轮制造技术、测量仪器和使用经验的积累，对齿轮啮合原理及精度理论的研究，世界各国都进行了齿轮精度标准的修订，以德国DIN 3960~3967（1952—1957）和苏联TOCT 1643—1956标准为代表，齿轮精度等级和误差项目增多，规定了切向和径向综合误差、建立了综合误差与单项误差的关系，独立规定侧隙配合制度，并根据误差产生的原因和各误差对传对性能的影响，提出了精度等级及误差允许分类组合的概念。这对评定精度、减少废品、降低制造费用等极为有利。 七十年代国际贸易发展，齿轮精度标准向国际间的统一，表现在误差的符号、定义和公差值的一致，1951年法国、苏联、英国、比利时和瑞士六国组成ISO/TC 60/WG2（齿轮技术委员会第二工作组），负责制订齿轮精度ISO标准，法国为秘书国，经过十余年的磋商、讨论和验证，于1967年提出了ISO/DR 1328《平行轴渐开线圆柱齿轮—ISO精度制》（推荐草案）。1970年3月20日在ISO/TC 60的第六次全体会议上以20票赞成，5票反对，5票保留讨论通过了“标准草案”，WG2根据各国所提意见又进行部分修改，最后于1975年通过为正式标准ISO 1328—1975。此国际标准除了德国、美国、日本外世界各国都以等同或等效采用ISO 1329—1975标准修订各自国家标准。同时，由于工业先进国家德国、美国、
日本塑料齿轮精度标准 原文地址 摘要:早在二十年前，日本针对塑料齿轮制定了JGMA 116-02: 1983，但该标准仅规定了齿轮的径向综合误差Fi的允许值(见表1-16)和一齿径向综合误差f1允许值(见表1-17)。虽然，美国塑料齿轮齿形尺寸ANSI/ AGMA 1106-A97[6] (Tooth Proportions forPlastic Gears)推出的 早在二十年前，日本针对塑料齿轮制定了JGMA 116-02: 1983，但该标准仅规定了齿轮的径向综合误差Fi”的允许值’(见表1-16)和一齿径向综合误差f1“允许值(见表1-17)。
虽然，美国“塑料齿轮齿形尺寸”ANSI/ AGMA 1106-A97[6] (Tooth Proportions forPlastic Gears)推出的AGMA PT (PT为Plastic Gearing Toothform的缩写)为适应动力型传动用塑料齿轮设计的基本齿条齿廓，但AGMA PT并未涉及有关塑料齿轮的精度标准.在日本塑料齿轮生产企业中，注射模塑成型齿轮的精度评价，一直是参照日本JIS B 1702:1979以及JGMA 116-02: 1983，由供需双方自行选择使用。这一状况直到最近才有所改变，经日本工业标准调查会审议，由日本标准协会发布的」IS B 1702-3: 2008渐开线圆桂齿轮—精度等级第3部分:轮齿同侧齿面偏差和注射模塑齿轮的径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值. JIS B 1702-3: 2008圆柱齿轮—精度等级(第3部分:关于注塑成型塑料齿轮轮齿同侧齿面偏差及径向综合偏差的定义与精度允许值)是在JIS B 1702-1: 1998圆柱齿轮—精度等级(第1部分:有关齿轮轮齿同侧齿面偏差的定义及精度允许值)和JIS B 1702-2,1998圆柱齿轮—精度等级(第2部分:径向综合偏差及径向跳动偏差的定义及精度允许值)的基础上，专门针对注塑成型圆柱渐开线齿轮的性能、制造方法以及特征所制定的日本工业标准[15] 目前，尚无与JIS B 1702-3相对应的其他国际标准.此标准的发布，使塑料齿轮长期无标准可循的状况有所改变。故本节对该标准主要特点及应用作一简要介绍。 (一)JIS B 1702-3的适应范围 ①该部分标准精度等级4级为最高精度级，12级为最低精度级.共划分有9个等级精度。 ②该部分标准使用时.表示注射模塑齿轮精度等级的P等级要求用PO表示，以示与金属齿轮精度等级相区别.以免产生误解. ③一齿径向综合偏差的参数区间范围和径向综合偏差是一体的。一齿径向综合偏差和径向综合偏差的精度等级，既是独立的又是统一的，设有齿轮精度等级的允许值. ④精度的评价齿轮的齿宽为有效齿宽。 ⑤该部分标准鉴于塑料齿轮目前尺寸的现状，所适用的齿轮参数区间范围都要比标准JIS B 1702-1和JIS B 1702-2有所减小:基准圆直径d=1-280mm，法向模数Mn=0.1-3. 5mm,有效齿宽b=0. 2---40mm，此外为了适应微型塑料齿轮的要求，特增加了比标准JIS B 1702-1和JIS B 1702-2更小的尺寸规格。
国际齿轮精度标准的发展 在本世纪四十年代，齿轮精度标准有英国BS 436-1940、美国齿轮制造协会AGMA 2 31.02-1941、德国企业工程师协会ADS提案、苏联TOCT 1643-46、法国NFE 23-006（1 948）等，这期间齿轮标准特点是，规定的精度等级较少（4~6个级），从几何学观点规定齿轮参数项目，按极其简单的模式来确定各项公差值。 五十年代由于齿轮制造技术、测量仪器和使用经验的积累，对齿轮啮合原理及精度理论的研究，世界各国都进行了齿轮精度标准的修订，以德国DIN 3960~3967（1952-1957）和苏联TOCT 1643-1956标准为代表，齿轮精度等级和误差项目增多，规定了切向和径向综合误差、建立了手轮综合误差与单项误差的关系，独立规定侧隙配合制度，并根据误差产生的原因和各误差对传对性能的影响，提出了手轮精度等级及误差允许分类组合的概念。这对评定精度、减少废品、降低制造费用等极为有利。 七十年代国际贸易发展，齿轮精度标准向国际间的统一，表现在误差的符号、胶木定义和公差值的一致，1951年法国、苏联、英国、比利时和瑞士六国组成ISO/TC 60/WG2（齿轮技术委员会第二工作组），负责制订齿轮精度ISO标准，法国为秘书国，经过十余年的磋商、讨论和验证，于1967年提出了ISO/DR 1328《平行轴渐开线圆柱齿轮-ISO精度制》（推荐草案）。1970年3月20日在ISO/TC 60的第六次全体会议上以20票赞成，5票反对，5票保留讨论通过了“标准草案”，WG2根据各国所提意见又进行部分修改，最后于19 75年通过为正式标准ISO 1328-1975。此国际标准除了德国、美国、日本外世界各国都以等同或等效采用ISO 1329-1975标准修订各自国家标准。同时，由于工业先进国家德国、美国、日本没有采用ISO 1328-1975标准，形成世界齿轮精度标准事实上不统一。