齿轮检测标准PPT幻灯片

齿轮传动
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第5章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测
6.2 基 础 知 识 6.2.1 齿轮的使用要求及误差来源
1. 齿轮传动的特点及分类 齿轮传动是用来传递机器运动和动力的常用机构，与带、链、 摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、 圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等特点。 由于齿轮在工业发展中的突出地位，其被公认为工业化的一种 象征。影响齿轮传动质量的因素除安装齿轮的轴、轴承和箱体 之外，最主要的就是齿轮副中两个齿轮本身的几何精度。
百分表齿轮传动
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2) 传递运动的平稳性 要求齿轮传动在一个齿距范围内瞬时传动比的变化尽量小，即 应限制在允许的范围内，如图6.1所示。齿轮传动平稳性好，就 可以保证低噪声、低冲击和较小振动。
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精密齿轮传动
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❖ 3) 载荷分布的均匀性 ❖ 要求传动时工作齿面接触良好，在全齿宽上
载荷分布均匀，避免载荷集中于局部区域引 起应力集中，造成局部过早磨损，以提高齿 轮的使用寿命。
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分类
齿轮传动的形式是多种多样的，齿轮本身按照不同 的特点也可以分成许多种。 按传动的封闭和润滑情况，可分为开式、半开式、 闭式齿轮传动； 按齿轮的形状不同，可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮、 齿条、蜗轮、蜗杆、非圆齿轮等； 按齿轮的齿廓曲线来分，则可分为渐开线、圆弧线、 准双曲线及摆线齿轮等。
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2. 齿轮传动的使用要求
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❖ 3) 机床传动链的短周期误差
❖ 机床分度蜗杆有安装偏心eω和轴向窜动时，会使分 度蜗轮(齿坯)转速不均匀，造成齿轮的齿距和齿廓 误差。分度蜗杆每转一转，跳动重复一次，误差出 现的次数将等于分度蜗轮的齿数。
❖ 4) 滚刀安装误差
❖ 当滚刀有安装偏心ed、轴线倾斜及轴向窜动时，会 使加工出的齿轮径向和轴向都产生误差。如滚刀单 头，齿轮有z牙，则在齿坯一转中产生z次误差。
❖ 5) 滚刀的制造误差
❖ 滚刀本身的基节、齿形等制造误差也会反映到被加 工齿轮的每一齿上，使产生基节偏差和齿廓误差。15
6.2.2 现行国家齿轮标准简介
❖ 2项正式标准为： ❖ GB/T 10095.1—2008《渐开线圆柱齿轮 精度 第1部分：轮
齿同侧齿面偏差的定义和允许值》 ❖ GB/T 10095.2—2008《渐开线圆柱齿轮 精度 第2部分：径
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❖ 2) 齿距累积偏差Fpk ❖ 齿距累积偏差是任意k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数
差，如图6.6所示。理论上它等于这k个齿距的单个齿距偏差 的代数和。 ❖ 除非另有规定外，Fpk值被限定在不大于1/8的圆周上评定。 因此，Fpk的允许值适用于齿距数k为2到小于z/8的圆弧内。 通常Fpk取k=z/8就足够了，对于特殊的应用(如高速齿轮)还 需要检验较小弧段并规定相应的k值。
旋转轴线O不重合而引起的安装偏心，如图6.4(a)所 示。加工出的齿轮会在一转内产生齿圈径向跳动误 差，并且齿距和齿厚也会产生周期性变化，如图 6.4(b)所示。
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❖ 2) 运动偏心ey ❖ 它是指机床分度蜗轮中心与工作台回转中心不重合
所引起的偏心ek，会造成工作台及齿坯的转速在一 转范围内时快时慢的变化，当角速度增加时，切齿 提前使齿距和公法线都变长，当角速度减小时，切 齿滞后使齿距和公法线都变短，从而造成齿轮的齿 距和公法线长度在局部上变长或变短，使齿轮产生 切向误差，如图6.5所示。
向偏差与径向跳动的定义和允许值》。 ❖ 4项指导性技术文件为： ❖ GB/Z 18620.1—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第1部分：
轮齿同侧齿面的检验》 ❖ GB/Z 18620.2—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第2部分：
径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验》 ❖ GB/Z 18620.3—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第3部分：
一般汽车、拖拉机及机床的变速齿轮主要保证传动平稳性 要求，使振动、噪音小。
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3. 齿轮加工误差的来源 ❖ 齿轮的加工误差主要来源于加工工艺系统，如齿轮
加工机床的误差、刀具的制造与安装误差、齿坯的 制造与安装误差等。现以图示的滚齿加工为例，将 上述误差归纳为以下几个方面。
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❖ 1) 几何偏心e ❖ 这是由于加工时齿坯基准孔轴线O1与滚齿机工作台
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矿山机械设备
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4) 齿侧间隙的合理性 齿轮传动的非工作齿面之间应留有一定的间隙，如图6.2所示。 这个侧隙有利于储存润滑油、补偿齿轮的制造误差、安装误差 和热变形，从而防止齿轮传动发生卡死或烧伤。然而，过大的 侧隙也会引起反转时的冲击及回程误差。
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不同用途和不同工作条件下的齿轮，对上述要求的侧重点 是不同的。例如：
读数装置和分度机构的齿轮，主要要求传递运动的准确性， 而对接触均匀性的要求往往是次要的。如果需要正反转，则要 求较小的侧隙。
对于低速重载齿轮(如起重机械、重型机械)，载荷分布均 匀性要求较高，而对传递运动的准确性则要求不高。
对于高速重载下工作的齿轮(如汽车减速器齿轮、高速发 动机齿轮)则对运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性的 要求都很高，且要求有较大的侧隙以满足润滑需要。
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3) 齿距累积总偏差Fp 齿距累积总偏差是指齿轮同侧齿面任意圆弧段(k=1至 k=z)内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差
1) 传递运动的准确性 要求从动轮与主动轮运动协调一致，即齿轮在一转范围内传 动比的变化尽量小，以保证主动轮和从动轮之间能准确地传 递运动。即要求齿轮在一转范围内实际速比相对于理论速比 的变动量应限制在允许的范围内或者说一转过程中产生的最 大转角误差在允许的范围内，如图6.1所示。
齿轮传动比的变化
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齿轮坯、轴中心距和轴线平行度》 ❖ GB/Z 18620.4—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第4部分：
表面结构和齿面接触斑点的检验》。
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6.2.3 渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差
❖ 1. 齿距偏差 ❖ 1) 单个齿距偏差fpt ❖ 单个齿距偏差指在端平面上接近齿高中部与齿轮轴
线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差，如 图6.6所示，图中虚线代表理论轮廓，实线代表实际 轮廓。