互换性与技术测量第八章齿轮

8.2 齿轮精度的评定指标及检测
• 1. 齿轮精度的评定指标
• 1）单个齿距偏差fpt(single pitch deviation)
单个齿距偏差是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与 齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差，如 图8-7所示。图中，实线表示齿廓的实际位置，虚线表示
齿廓的理想位置，D为接近齿高中部的圆。
• 6）切向综合总偏差 • 切向综合总偏差 (total tangential composite
deviation) 是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合检验时， 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，以分度圆弧长计。
（1）滚刀齿形角偏差的影响。
• （2）滚刀轴向齿距偏差的影响。 • （3）滚刀安装误差的影响。 • （4）机床小周期误差的影响。
3） 影响载荷分布均匀性的主要工艺误差
齿轮螺旋线偏差（主要影响齿长方向的接触精度） 基圆齿距偏差和齿廓偏差（主要影响齿高方向的接触精度） 齿轮副安装轴线的平行度偏差（箱体孔轴线的平行度偏差）。
• 齿轮广泛应用于各种机电产品中，其制造经济性和工作性 能、寿命和齿轮设计和制造精度有密切关系。当前齿轮精 度国家标准体系的构成如下:
GB/T10095.1《圆柱齿轮 精度制 第一部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》。 GB/T10095.2《圆柱齿轮 精度制 第二部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值》。 GB/Z 18620.1《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《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《圆柱齿轮 检验实施规范 第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度》。 GB/Z 18620.4《圆柱齿轮 检验实施规范 第4部分：表面结构和轮齿接触斑点的检验》。
图8-1 滚齿机切齿示意图 1-心轴；2-齿轮坯；3-工作台；4-分度蜗轮；5-分度蜗杆；6-滚刀
图8-2 几何偏心 e1-几何偏心；O-滚齿机工作台回转中心；O′ -齿轮坯基准孔中心
• (2)运动偏心: 指机床分齿传动链传动误差。
图8-3 运动偏心—分度蜗轮角速度改变 O‘‘-分度蜗轮的分度圆中心；O-滚齿机工作台回转中心
• 1) 影响齿轮传递运动准确性的主要工艺误差 • 影响齿轮传递运动准确性的主要工艺误差，就齿轮特征来
说是齿轮轮齿分布不均匀。而影响齿轮轮齿分布的主要工 艺误差是几何偏心和运动偏心。 下面以滚齿为例来分析这两种工艺误差： (1)几何偏心:
齿轮坯在机床工作台心轴上的安装偏心。
齿廓偏差（齿廓倾斜偏差）和齿高不都相等2 e1。
④齿顶圆、齿根圆和齿轮坯安装孔三者同心（假设齿轮坯无误差及齿高相等）；
⑤在以齿轮坯安装孔中心O′（也是工作台回转中心）为圆心的圆周上，齿厚不等，齿 轮坯转速慢处齿厚较大。实际上，在任何圆周上，齿厚都不相等。
2） 影响齿轮传动平稳性的主要工艺误差
• 影响齿轮传动平稳性的主要工艺误差，就齿轮特征来说， 是齿轮齿距偏差（特别直接的是基圆齿距偏差）和齿廓偏 差（包括齿廓渐开线形状偏差和渐开线压力角偏差）。
LAF称为可用长度，LAE有效长度
• 5）螺旋线总偏差F
• 螺旋线总偏差(total helix deviation)是指在齿廓计值范
围La(profiler evaluation range)内，包容实际螺旋线迹
线的两条设计螺旋线间的距离，如图8-10所示。它在端 面基圆切线方向上计值。计值范围是不包括齿端倒角或修 圆在内的部分。倒角或修圆部分的数值，取以下两个数值 中较小的一个：5%的齿宽或一个模数。
①在以齿轮坯安装孔中心O′（也是工作台回转中心）为圆心的圆周上，轮齿分布不均 匀，齿轮坯转速慢处齿距角小。实际上，在任何圆周上，轮齿分布都不均匀；
②不存在理想基圆，齿廓非理想渐开线，因为加工中基圆半径是变化的；
③各齿的齿高相等，因为加工过程中齿轮坯安装孔中心O′至滚刀轴线O1O1的距离没有 改变；
• 齿距累积总偏差(total cumulative pitch deviation)是指齿轮同侧 齿面任意弧段内的最大齿距累计偏差。它表现为齿距累计偏差曲线的 总幅值，如图8-8所示。
图8-8 齿距累积总偏差Fp
• 4）齿廓总偏差Fα
• 齿廓总偏差(total profiler deviation)是指在计值范围内 ，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离，如图89所示。它在端平面内垂直于渐开线齿廓的方向计值。
图8-7 单个齿距偏差fpt和齿距累积偏差Fpk
• 2）齿距累积偏差Fpk • 齿距累积偏差(cumulative pitch deviation)是指任意k个齿距的实
际弧长与理论弧长的代数差（如图8-7所示）。理论上它等于度量范
围各单个齿距偏差的代数和。一般，Fpk被限定在不大于1/8的圆周上 评定，即k为2到z/8的整数（z为被评定齿轮的齿数）。 • 3）齿距累积总偏差(total cumulative pitch deviation)Fp
• （1）机床导轨相对于工作台回转轴线的平行度误差的影响
• （2）齿轮坯安装误差和自身制造误差的影响。
4） 影响齿侧间隙的主要工艺原因
就齿轮特征来说，影响齿侧间隙的主要因素是齿轮齿厚 偏差。就齿轮副特征来说，主要因素是齿轮副中心距偏 差。显然，它们的影响方向是：齿厚增大侧隙减小，中 心距增大侧隙增大。造成齿轮副中心距偏差的主要原因 是箱体孔的中心距偏差。造成齿厚变动的工艺原因主要 是切齿时刀具的进刀位置：刀具离工作台回转轴线近一 点，齿厚小一点；反之，齿厚大一点。
主要内容
齿轮传动的使用要求 齿轮加工的主要工艺误差 齿轮精度和齿轮副侧隙评定指标以及偏差（误差）检测 齿轮坯精度和齿轮箱体精度 齿轮精度设计
8.1 齿轮传动使用要求和齿轮加工工艺误差
齿轮传动的使用要求
传递运动 的准确性
Leabharlann Baidu
传动的 平稳性
载荷分布 的均匀性
合适的 传动侧隙
2. 影响齿轮使用要求的主要工艺误差