第10章渐开线圆柱齿轮的公差及检测
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公差第10章圆柱齿轮的公差与配合第10章圆柱齿轮传动精度与检测学习⽬的和要求1.掌握齿轮传动的基本要求的特性;齿轮主要加⼯误差的分组⽅法和渐开线圆柱齿轮的公差项⽬以及测量⽅法。
2.掌握渐开线圆柱齿轮精度的选择及确定⽅法。
3.熟悉渐开线圆柱齿轮的精度标准和齿轮主要加⼯误差产⽣原因的分析⽅法。
4.了解斜齿圆柱齿轮特有的公差项⽬和齿轮副的公差项⽬。
10.1 概述齿轮传动在机器和仪器仪表中应⽤极为⼴泛,是⼀种重要的机械传动形式,通常⽤来传递运动或动⼒。
齿轮传动的质量与齿轮的制造精度和装配精度密切相关。
因此为了保证齿轮传动质量,就要规定相应的公差,并进⾏合理的检测。
由于渐开线圆柱齿轮应⽤最⼴,本章主要介绍渐开线圆柱齿轮的精度设计及检测⽅法。
2001年国家发布了GB/T 10095.1—2001及GB/T 10095.2—2001以代替GB/T 10095—1988。
本章仅介绍齿轮的加⼯误差和齿轮副安装误差对传动精度的影响。
由于齿轮传动的类型很多,应⽤⼜极为⼴泛,因此对齿轮传动的使⽤要求也是多⽅⾯的。
归纳起来使⽤要求可分为传动精度和齿侧间隙两个⽅⾯,⼀般有如下⼏⽅⾯要求。
1.传递运动的准确性传递运动的准确性就是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,以保证从动齿轮与主动齿轮的运动准确协调。
2.传递运动的平稳性传递运动的平稳性就是要求齿轮在⼀个齿距范围内的转⾓误差的最⼤值限制在⼀定范围内,使齿轮副瞬时传动⽐变化⼩,以保证传动的平稳性。
3.载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性就是要求齿轮啮合时,齿⾯接触良好,使齿⾯上的载荷分布均匀,避免载荷集中于局部齿⾯,使齿⾯磨损加剧,影响齿轮的使⽤寿命。
4.齿轮副侧隙的合理性侧隙即齿侧间隙,齿轮副侧隙的合理性就是要求啮合轮齿的⾮⼯作齿⾯间应留有⼀定的侧隙,以提供正常润滑的贮油间隙,以及补偿传动时的热变形和弹性变形,防⽌咬死。
但是,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。
公差配合与测量技术(10-210)渐开线圆柱齿轮的偏差和公差GB/Tl0095.1—2001和GB/Tl0095.2—2001对齿轮、齿轮副的误差及齿轮副的侧隙规定了若干个评定指标。
下面按各项评定指标对齿轮传动使用要求的影响分类并加以论述。
影响运动准确性的误差项目和测量根据测量方法的特征,齿轮的评定指标可分为综合指标和单项指标。
在齿轮传动中,影响运动准确性的误差项目有五项。
其中综合指标有:切向综合总偏差、齿距累积总偏差Fp(Fpk);单项指标有:径向跳动Fr、公法线长度变动Fw、径向综合总偏差。
1、切向综合总偏差(总公差)切向综合总偏差是指被测齿轮与测量齿轮单面啮合时,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。
切向综合总偏差曲线切向综合总偏差单啮仪测量的主要优点:测量过程较接近齿轮的实际工作状态,故齿轮综合测量能较好地反映齿轮的使用质量,能连续测量被测齿轮全部啮合点的误差,是一种综合测量,各单项误差可以相互抵消,避免把合格品当作废品的失误,且测量效率高,便于实现测量自动化。
单啮仪测量的主要缺点:由于单啮仪的制造精度要求高,目前生产尚未广泛使用。
因此,常用其他指标来评定传递运动准确性。
2、齿距累积总偏差Fp(总公差Fp),齿距累积偏差Fpk(公差Fpk )齿距累积总偏差是指齿轮同侧齿面任意弧段(K=1至K=Z)内的最大齿距累积偏差。
齿距累积总偏差曲线齿距累积偏差Fpk3.径向跳动Fr (公差Fr)径向跳动是指测头(球形、圆柱形、砧形)相继置于每个齿槽内时,从它到齿轮轴线的的最大和最小径向距离之差。
径向跳动径向跳动仅作为影响传递运动准确性中属于径向性质的单项性指标。
因此,采用这一指标必须与能揭示切向误差的单项性指标组合,才能评定传递运动准确性。
径向跳动公差Fr,用以限制径向跳动Fr。
其合格条件为:径向跳动公差Fr≥径向跳动Fr。
径向跳动可在齿圈径向跳动检查仪或普通偏摆检查仪上测量,如下图所示:径向跳动的测量4.径向综合总偏差(总公差)径向综合总偏差是指在径向(双面)综合检验时,被测齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触,并转过一整圈时出现的中心距最大值与最小值之差。