第10章_第5节齿轮精度指标的公差及其精度等级
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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。
尺寸公差是上极限尺寸减去下极限尺寸的差值,或上极限偏差减去下极限偏差的差值,是一个没有符号的绝对值。
公差带由公差大小和公差位置确定。
标准公差规定了尺寸公差的大小(宽度),分为IT1~IT18共18个等级,称为标准公差等级,数字越大等级越低。
基本偏差用来确定公差相对零线的位置,可以是上极限偏差或下极限偏差,一般为靠近零线的那个偏差。
齿轮精度等级用来规定齿轮各项公差和极限偏差(齿距偏差、齿廓偏差以及螺旋线偏差)的大小,分为0~12个等级,数字越大等级越低。
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、公法线长度变动公差Fw13、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Fpx15、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、IT718、顶圆直径公差:IT7、IT8、IT919、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:0.06323、周节极限偏差fpt:0.01824、在图纸上标注的齿坯公差:内孔按照IT7级:在手册上按照孔径大小查《标准公差表》25、顶圆的径向跳动:按照外径尺寸大小查《标准公差表》26、大齿轮的检验项目:27、周节积累公差Fp:0.09028、周节极限偏差fpt:0.02029、在图纸上标注的齿坯公差:内孔按照IT7级:在手册上按照孔径大小查《标准公差表》30、顶圆的径向跳动:按照外径尺寸大小查《标准公差表》本网络手册中的圆柱齿轮精度摘自(GB10095—88),现将有关规定和定义简要说明如下:(1) 精度等级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。