互换性与测量-第十二章齿轮互换性(新版)

取所有实际齿距的 平均值为公称齿距
三、影响载荷分布均匀性的误差项目
直齿轮啮合：齿面为渐开面，接触 线位于基圆柱切平面上，且平行于 齿 轴线； 轮 啮 合
齿轮加工误差分类
误差出现周期
➢长周期：回转一周出现一次，主要 由几何偏心和运动偏心产生；影响 传动准确性。
➢短周期：一个齿距出现一次或多次，由 机床传动链和滚刀制造、安装误差产生； 影响传动平稳性。
齿轮加工误差分类
▪ 误差产生方向 ➢径向误差 ➢切向误差 ➢轴向误差
单个齿轮的评定指标及其检测
▪ 一、影响运动准确性的误差项目 ▪ 二、影响运动平稳性的误差项目 ▪ 三、影响载荷分布均匀性的误差项目 ▪ 四、影响侧隙的单个齿轮因素及其检
测项目
一、影响运动准确性的误差项目
➢1、切向综合误差 △Fi′ 是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮
一、影响运动准确性的误差项目
➢测量过程：接近于工作状态，综合反映 几何偏心、运动偏心、长周期误差、短 周期误差的综合影响。
➢评定齿轮传动准确性的较好参数。 ➢测量仪器：单啮仪（齿轮单面啮合综合
➢运动偏心e运：机床分度蜗轮加工误差及 安装偏心。切向误差的主要来源。
齿轮加工误差的主要因素：
齿轮加工误差的主要因素：
齿轮加工误差的主要因素：
具有几何偏心的齿轮
齿轮加工误差的主要因素：
➢机床传动链周期误差：传动链中分 度机构各元件误差影响，分度蜗杆 的径向和轴向跳动。
➢滚刀的制造与安装误差。
➢2、传动平稳性：在一齿范围内瞬时传动 比（瞬时转角）的变化尽量小；
➢3、承载均匀性：齿轮啮合时齿面接触良 好，载荷分布均匀；体现在齿轮副运转 时齿轮的工作齿面沿齿高和齿宽方向上 应有足够大的接触痕迹。
齿轮的使用要求
➢4、传动侧隙：齿轮啮合时，非工作齿面 应具有一定的间隙。
齿轮加工的方法：
➢仿形法：利用成形刀具加工齿轮； ➢展成法：根据渐开线齿廓的形成原
理加工齿轮，如滚齿、插齿、磨齿。
图3-51 滚齿机
图3-52 齿轮滚刀
齿轮加工误差的主要因素：
齿轮加工误差的主要因素：
➢几何偏心e几：指切齿时齿坯在心轴上的 安装偏心，由于齿坯定位孔与心轴之间 有间隙等因素影响，使齿坯定位孔的轴 向与机床工作台的回转轴线不重合而产 生的偏心。径向误差的主要来源。
▪ 3、齿圈径向跳动△Fr ： △Fr ：齿轮一转范围内，测头在
齿槽内与齿高中部双面接触，测头相 对于齿轮轴线的最大变动量。
一、影响运动准确性的误差项目
➢△Fr测量时以齿轮孔为基准，测头依次 放入各齿槽，指示表读出测头径向位置 的最大变动量。
➢△Fr主要由几何偏心e几引起。 ➢如图11－7，齿圈上各齿到孔轴线距离不
检查仪）。
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
▪ 2、齿距累积误差△Fp和k个齿距累积误差 △Fpk ➢△Fp：在分度圆上，任意两个同侧齿面 间的实际弧长与公称弧长的最大差值。 即最大齿距累积偏差与最小齿距累积偏 差的代数差。 ➢△Fpk：在分度圆上，任意k个齿距间间的 实际弧长与公称弧长的最大差值。
一、影响运动准确性的误差项目
➢△Fp反映了几何偏心和运动偏心的综合 结果，以被测齿轮的基准轴线为基准测 量。
➢△Fp能反映齿轮一转中偏心误差引起的 转角误差，可替代△Fi′评定齿轮运动准 确性。
一、影响运动准确性的误差项目
➢但△Fp评定齿轮传动运动准确性不如 △Fi′全面，原因如下：
➢△Fp沿着与基准孔同心的圆周逐齿测得 的折线状误差曲线，是有限点误差；
➢△Fi′是被测齿轮与测量齿轮在单面啮合 连续运转中获得的一条连续记录误差曲 线，反映了齿轮瞬间传动比的变化。
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
▪ △器F：p和△Fpk的测量仪 齿距仪、万能测齿
仪等。 ▪ 方△法F：p和△Fpk的测量
相对测量、绝对测 量。
一、影响运动准确性的误差项目
△Fw是由运动偏心e运引起， e运来源于机床分度蜗 轮偏心。
分析：运动偏心e运对公法线长度 变动的影响
➢ 分度蜗轮具有运动偏心，假设滚刀匀速旋转， 但齿坯转速不均匀，以蜗轮一转为周期，丛最 大角速度到最小角速度；
➢ 切齿1，转角误差零，角速度最小； ➢ 切齿2，存在转角误差Δφ，齿2在实线位置，
齿线沿基圆切线方向发生位移和齿形变异；
等，按正弦规律变化，且以齿轮一转为 周期。忽略其他误差，有
△Fr=rmax-rmin=2e几
▪ 注意：几何偏心同时会产生齿距累积误差。 ▪ 分析：齿轮具有几何偏心，与孔同轴线的圆周上
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一、影响运动准确性的误差项目
▪ 4、径向综合误差△Fi ″ △Fi″：被测齿轮与理想精确的测
量齿轮双面啮合，被测齿轮一转内， 双啮中心距的最大变动量。
➢ Wmax出现在4～6齿间，Wmin出现在2～8齿间，形 成胖瘦齿。
➢ 注意：运动偏心也影响齿距累积误差△Fp和切 向综合误差△Fi′。
一、影响运动准确性的误差项目
二、影响传动平稳性的误差项目
▪ 1、齿距偏差△fpt ➢△fpt：在分度圆上，实际齿距与公称齿 距之差。 ➢△fpt和齿距累积误差△Fp同时测出。 ➢△fpt在相对法测量时，取所有实际齿距 的平均值为公称齿距。
一、影响运动准确性的误差项目
➢△Fi″反映径向误差（几何偏心）及短 周期误差（齿形误差、基节偏差），其 性质与△Fr 基本相同，但效率高，并能 得到一条连续误差曲线。
➢△Fi″的测量仪器：齿轮双面啮合综合 检查仪，工作原理如图11－8。
一、影响运动准确性的误差项目
一、影响运动准确性的误差项目
▪ 5、公法线长度变动△Fw △Fw：齿轮一转范围内， 实际公法线长度最大值 与最小值之差，即△Fw ＝Wmax-Wmin
第十二章
圆柱齿轮传动的互换性
第7章 渐开线圆柱齿轮传动精度的
控制与评定
齿轮的使用要求
➢齿轮传递的主要应用：传递回转运 动、传递动力、精密分度。
➢齿轮传递的质量和效率的决定因素： 齿轮的制造精度、齿轮副的安装精 度。
齿轮的使用要求
齿轮的使用要求
➢1、传递运动的准确性：齿轮在一转范围 内传动比变化尽量小，即要求最大转角 误差不超过一个极限；